长度和密度测量实验报告

学生实验报告（理、工科类专业用）一、实验综述1、实验目的及要求1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。3．学会物理天平的使用。4．掌握测定固体密度的方法。2、实验仪器、设备或软件1、游标卡尺2、螺旋测微器3、物理天平二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）1、测圆环体体积仪器名称：50分度游标卡尺准确度=mm02.0最大误差限Δ仪=±0.02mmn外径D/mmΔDi内径d/mmΔdi高h/mmΔhi19.20-0.023.10-0.027.320.0029.220.003.120.007.340.0239.240.023.120.007.30-0.0249.240.023.140.027.340.0259.20-0.023.140.027.30-0.0269.220.003.10-0.027.320.00平均值9.223.127.32（1）经检验没有异常数据（2）直接量外径标准差σD=0.02(mm)（3）直接量外径D的A类不确定度：ΔA=1.05*σD=0.02(mm)（4）直接量外径D的B类不确定度：ΔB=Δ仪÷1.05=0.02(mm)（5）直接量外径D的合成不确定度：Ux=0.02(mm)（6）直接量外径D的测量结果为：D=9.22±0.02(mm)Urx=Ux÷D’*100%=0.22%（7）直接量内径标准差σd=0.02(mm)（8）直接量内径d的A类不确定度：ΔA=1.05*σd=0.02(mm)（9）直接量内径d的B类不确定度：ΔB=Δ仪÷1.05=0.02(mm)（10）直接量内径d的合成不确定度：Ux=0.02(mm)（11）直接量内径d的科学测量结果：d=3.12±0.02(mm)Urx=Ux÷d’*100%=0.64%（12）直接量高标准差σh=0.02(mm)（13）直接量高h的A类不确定度：ΔA=1.05*σh=0.02(mm)（14）直接量高h的B类不确定度：ΔB=Δ仪÷1.05=0.02(mm)（15）直接量高h的合成不确定度：Ux=0.02(mm)（16）直接量高h的科学测量结果：h=7.32±0.02(mm)Urx=Ux÷h’*100%=0.27%（17）间接量体积V的平均值：V=πh(D2-d2)/4=432.54（m㎡）（18）间接量V的不确定度：)5.0(2)5.0(2))2(225.0(2ddhDhhdDvD=2.53（m㎡）（19）圆环体体积V的科学测量结果：V=432.54±2.53(m㎡)2、测钢丝直径仪器名称：螺旋测微器(千分尺)准确度=mm01.0估读到mm001.0误差限Δ仪=±0.005mm千分尺初读数(0点修正值)=0.01mm次数i千分尺读数(mm)测定值di(mm)dddii(mm)12.1702.1600.00322.1662.156-0.00132.1682.1580.00142.1682.1580.00152.1642.154-0.00362.1662.156-0.00172.1662.156-0.001测定平均值d2.157（1）经检验没有异常数据（2）钢丝直径标准差：σd=0.002（3）钢丝直径d的A类不确定度：ΔA=1.05*σd=0.002(mm)（4）钢丝直径d的B类不确定度：ΔB=Δ仪÷1.05=0.005(mm)（5）钢丝直径d的合成不确定度：Ux=0.005(mm)（6）钢丝直径d的科学测量结果：d=2.157±0.002(mm)Urx=Ux÷d*100%=0.23%3、测石蜡的密度仪器名称：物理天平TW—0.5天平感量：0.02g最大称量500gΔ仪=±0.02g估读到0.01g单位：g石蜡在空气的质量M1石蜡在空气中在、环在水中的质量M2石蜡和环均在水中的质量M32.3211.579.00(1)以天平的感量为Δ仪，计算直接测量M1、M2、M3的B类不确定度:ΔB=Δ仪÷1.05=0.02g(2)写出直接测量M1、M2、M3的科学测量结果：M1=2.32±0.02gM2=11.09±0.02gM3=9.00±0.02g(3)ρt以22.50C为标准查表取值，计算石蜡密度平均值：tMMM321=0.90g/cm3（4）间接量密度ρ的不确定度))32(2/31(2))32(2/21(2))32/(1(2mmmtmmmmtmmmmt=0.02(5)石蜡密度ρ的科学测量结果:σp=0.90±0.02g/cm3三、结论1、实验结果（1）圆环体体积V的科学测量结果：V=432.54±2.53(m㎡)（2）钢丝直径d的科学测量结果：d=2.157±0.002(mm)Urx=Ux÷d*100%=0.23%（3）石蜡密度ρ的科学测量结果:σp=0.90±0.02g/cm32、分析讨论：（1）要求平均值剔除异常数据（2）要用系统误差修正平均值（3）数据要用科学方法表示