长度和质量的测量实验总结|长度测量实验总结

范文一：实验报告长度测量

肇庆学院

电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告

姓名: 王英学号 25号老师评定实验题目： (1) 实验目的

学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。

(2)实验仪器

米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。 (3)实验原理

①游标卡尺的工作原理

游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图2.2.1-3所示的“十分游标”，主尺上单位分度的长度为1mm，副尺的单位分度的长度为0.9mm，副尺有10条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n (n为小于9的整数) 条刻度相距为n×0.1=0.n mm，当副尺向右移动0.n mm时，则副尺上第n条刻度和主尺上某刻度对齐。由此看出，副尺移动距离等于0.1mm的n倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到0.1mm的道理。

其他类型游标卡尺的工作原理与上述相同。图2.2.1-4 ②螺旋测微计的工作原理

如图2.2.1-4所示，A为固定在弓形支架的套筒，C是螺距为0.5mm的螺杆，B为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。活动套筒旋转一周,螺杆移动0.5mm。活动套筒左端边缘沿圆周刻有50个分度，当它转过1分度，螺杆移动的距离δ=0.5/50=0.01mm，这样，螺杆移动0.01mm时，就能准确读出。

③移测显微镜

移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理与螺旋测微计相似，所以能把仪器精度提高到0.01mm。由于移测显微镜能将被测物体放大，因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。

(4)实验数据与处理(橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。) 一、用米尺测量

①用米尺测量木条长度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。

=0.00946mm≈0.01mm

测量结果：l ±UC(l) =15.51±0.06(cm)=(1.551±0.006)×10-1(m)

二、用游标卡尺（千分尺）测量铜套的高H、外径D、内径d等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积，估算不确定度。

②表1-2 游标卡尺(量程125mm、最小分度值Δ仪=0.02mm、零点读数0.00mm)测量铜管外形尺寸

=0.00955mm≈0.01mm

同样可以计算出UA(D)=0.00843mm ≈0.01mm，UA(d)=0.00989mm≈0.01mm，计算铜套的体积及其不确定度： V=

(D?d2)?H=4063.73mm3=4.0637×10-6(m) 4

?V???V???V?

U(V)??U(D)???U(d)???U(H)?

??D???d???H?

?( U(D))2?((d))2?[(2?2)U(H)]2

224

=21.68 mm3=21.68×10-9(m)

(式中的不确定度U(D) U(d) U(H)代入C类不确定度)

三、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量小铁球的直径D，并计算其体积V?33?r?D 36

4?3.142V??r3?D3??5.0063=65.68574926≈65.69mm3(不要求计算体积V的不确定度)

366

四、用移测显微镜测量（量程100mm、最小分度值0.01mm）毛细管直径

仪=0.01mm，

D=│A-B│，计算A类不确定度UA也就是平均值标准偏差?。测量结果：玻璃毛细管内的直径 d±UA=0.337±0.008(mm)=(0.337±0.008)×10-3(m) 实验感想：写出自己实验时所获得的启示或掌握的知识。

注意：写实验报告必须用专用的A4实验报告纸，不能用其他形式的作业本信纸方格纸等，并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。并且要与预习报告装订在一起交

范文二：长度的测量实验报告

长度的测量实验报告

姓名:张孟旭学号2012070201ZB104

一．实验名称：长度的直接测量二．实验目的：

1、学习游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜的测量原理和使用方法； 2、掌握误差及有效数字的概念；学习直接测量数据与处理方法。三．实验仪器：1 游标卡尺 0~125mm 0.02mm 2千分尺 0~25mm 0.01mm 3保险丝（大，小）4刻度尺四．实验原理：

1游标原理和游标卡尺

游标卡尺的两种读数方法法一：加法法

先读主尺读数：读出游标尺零刻度线对应的主尺位置

再读游标读数：找出游标尺上的第几条刻度线与主尺上某一刻度线对齐两次数值相加得出被测工件的尺寸法二：减法法

先读主尺读数：读出主尺上与游标尺对齐的主尺刻度线的读数再算游标长度：算出游标上与主尺对齐的游标刻度线前端的长度两次数值相减得出被测工件的尺寸 2螺旋测微计（千分尺）读数公式：

测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm 五．实验内容和步骤：

1、用游标卡尺分别测量保险丝（大，小）高度，外径和内径，在不同的位置分别测量，各测五次，将数据列表，求平均值。

2、用千分尺测量塞尺的厚度，共5次求平均值。六．实验处理：

大保险丝（mm）:

七．实验总结：

通过本实验，我明白了游标测量原理，学会了游标卡尺和螺旋测微计的使用，掌握了怎么样减少误差的方法和怎么处理数据的办法。

范文三：P005实验：用刻度尺测量长度

【单选题】用受潮后的木质刻度尺测量物体长度将比物体实际长度（）

【A】偏大

【B】偏小

【C】不变

【D】无法判断

【知识点】实验：用刻度尺测量长度

【答案】B

【解析】｛步骤⊙｝提示1：受潮而膨胀后的木制的刻度尺会变长，分度值会变大，用此刻度尺来测量物体的长度，会将物体的长度测小，举个例子：物体的长度为2cm，而受热膨胀的刻度尺2cm要比物体长，用这个刻度尺来测量，示数就小于2cm。

【本题结束】

【单选题】如图所示，用刻度尺测量一木块的长度，测量的结果是（）

【A】7.70cm

【B】8.25cm

【C】6.00cm

【D】1.70cm

【知识点】实验：用刻度尺测量长度

【答案】D

【解析】｛步骤⊙｝提示1：使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；｛步骤⊙｝提示2：由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与6.00cm对齐，右侧与7.7cm对齐，估读为7.70cm，

所以物体的长度为L=7.70cm-6.00cm=1.70cm。

范文四：长度的测量实验报告

长度的测量实验报告

一．实验名称：长度的直接测量二．实验目的：

2、掌握误差及有效数字的概念；学习直接测量数据与处理方法。

三．实验仪器：1 游标卡尺 0~125mm 0.02mm 2千分尺 0~25mm 0.01mm 3保险丝（大，

小）4刻度尺四．实验原理：

1游标原理和游标卡尺游标卡尺的两种读数方法

法一：加法法

先读主尺读数：读出游标尺零刻度线对应的主尺位置

再读游标读数：找出游标尺上的第几条刻度线与主尺上某一刻度线对齐两次数值相加得出被测工件的尺寸法二：减法法

先读主尺读数：读出主尺上与游标尺对齐的主尺刻度线的读数再算游标长度：算出游标上与主尺对齐的游标刻度线前端的长度两次数值相减得出被测工件的尺寸

2螺旋测微计（千分尺）读数公式：

测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm 五．实验内容和步骤：

1、用游标卡尺分别测量保险丝（大，小）高度，外径和内径，在不同的位置分别测量，各测五次，将数据列表，求平均值。

2、用千分尺测量塞尺的厚度，共5次求平均值。六．实验处理：

1、学习游标卡尺，螺旋测微器，读数显微镜的测量原理和使用方法；

大保险丝（mm）:

七．实验总结：

通过本实验，我明白了游标测量原理，学会了游标卡尺和螺旋测微计的使用，掌握了怎么样减少误差的方法和怎么处理数据的办法。

范文五：实验报告(长度测量)

长度的测量和基本数据处理

【实验目的】

1、理解游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的原理，掌握它们的使用方法； 2、练习有效数字运算和误差处理的方法。

【实验仪器和用品】

游标卡尺（0—125mm，0.02mm）、螺旋测微计（0—25mm，0.01mm）、移测显微镜（JCD3，0.01mm）、空心圆管、小钢球、坐标纸。

【实验原理】

1、游标卡尺的构造原理及读数方法

游标卡尺分主尺和游标（副尺）两部分。主尺上刻有标准刻度125mm。游标上均匀刻有50个分度，总长度为49mm，游标上50个分度比标准的50mm短1mm，1个分度比标准的1mm短

mm，即0.02mm，这0.02mm就是游标卡尺的最小分度值（即精度）。游标卡50

尺的卡口合并时，游标零线与主尺零线恰好对齐。卡口间放上被测物时，以游标零线为起点往前看，观察主尺上的读数是多少。假设读数是Xmm多一点，这“多一点”肯定不足1mm，要从游标上读。此时，从游标上找出与主尺上某刻度最对齐的一条刻度线，设是第n条，则这“多一点”的长度应等于0.02nmm，被测物的总长度应为L=(x+0.02n)mm。用这种规格的游标卡尺测量物体的长度时，以“mm”为单位，小数点后必有两位，且末位数必为偶数。游标上每5小格标明为1大格，每小格读数作0.02mm，每大格就应读作0.10mm。从游标零线起往后，依次读作0.02mm，0.04mm，0.06mm，??直至第5小格即第1大格读作0.10mm。

再往后，依次读作0.12mm，0.14mm，

主尺

0.16mm，??直至第2大格读作0.20mm。后面

的读数依此类推。游标卡尺不需往下估读。如图

0 4 1-5应读作61.36mm或6.136cm

2、螺旋测微器的构造原理及读数方法

图1-5

游标

螺旋测微计主要由弓形体、固定套筒和活动套筒（微分套筒）三部分构成。螺旋测微计的测微原理是机械放大法。固定套筒上有一条水平拱线叫读数基线。基线上边是毫米刻度线，下边是半毫米刻度线。螺旋测微计的螺距是0.5mm，活动套筒每转动一周，螺杆就前进或者后退0.5mm。活动套筒的边缘上均匀刻有50个分度，每转动一个分度，螺杆就前进或者后退

0.5

mm即0.01mm。这0.01mm就是螺旋测微计的最小分度值（即精度）。实际测量时，50

分度线不一定正好与读数基线对齐，因此还必须往下估读到0.001mm。可见，用螺旋测微计测量物体的长度时,以“mm”为单位，小数点后必有三位。读数时，先从固定套筒上读出大于半毫米的大数部分，再从活动套筒的边缘上读出小于半毫米的部分，二者之和就是被测物体的总长度。这其中一定要注意观察半毫米刻度线是否露出来了。如图1-6(a)应读作5.272mm，图1-6(b)应读作5.772mm.

图1-6 (b) 图1-6（a）

使用螺旋测微计之前，必须先检查零点读数。先转动大棘轮使螺杆前进，当螺杆快要接

固定套筒

30 25

微分套筒

固定套筒 30 25

微分套筒

触测砧时就应转动后面的小棘轮，听到“嗒嗒”声立即停止。如果此时活动套筒上的零线正好对齐读数基线，零点读数就记作0.000mm，如果零线在读数基线以上，零点读数记作负，反之为正。每一次测量的直接读数减去零点读数才是真正的测量值，即测量值=直接读数－零点读数。例如零点读数是-0.002mm，直接读数是5.272mm，则测量值=5.272-（-0.002）=5.274（mm）。

3、读数显微镜的构造原理及读数方法

读数显微镜是将显微镜与螺旋测微计结合起来的长度精密测量仪器。其测微原理是光学放大法和机械放大法的综合。活动螺杆与显微镜筒通过螺旋相互啮合，转动活动螺杆右端的鼓轮，就可以使显微镜左右平移。测微螺旋的螺距为1mm，鼓轮边缘上均匀刻有100个分度，每转动一个分度镜筒就向左或向右平移0.01mm。所以读数显微镜的最小分度值也是0.01mm，读数时也要往下估读到0.001mm。具体测量步骤是：（1）调节目镜，看到清晰的十字叉丝，并将叉丝调正；（2）将被测物平放到载物台上，并在镜筒的正下方，使被测长度的方向与镜筒平移的方向平行，然后调节镜筒升降旋钮，使镜筒缓慢的上升或下降，进行调焦，直到看清物体的像，无视差；（3）转动鼓轮，平移镜筒，当叉丝的竖丝与物像的始端相切时，记下初读数X1，读数方法如图1-7（a）和1-7（b）所示。

继续沿同一方向平移镜筒，当竖丝与物像的末端相切时，记下末读数x2，则待测长度d?x2?x1；（4）读数时，从固定刻度上读出大于1mm部分，从鼓轮边缘上读出小于1mm的部分，二者之和就是X1或X2的值。

d?x2?x1

移动方向

图1-8

测量时应注意的问题是，两次读数时镜筒必须是向同一个方向平移，不得移过了头又移回来，这样会产生空程误差。如果不小心移过了头，必须多往回退一些距离，再重新沿原方向平移，对准被测点。

如果简单地概括读数显微镜的原理和使用方法，就是“综合放大，同向平移，求差”

【实验内容与要求】

1、用读数显微镜测量坐标纸上最粗刻线的宽度，重复测量6次。

2、用螺旋测微计测量小钢球的直径，沿不同径向测6次（注意：使用前应记录螺旋侧微计的零点读数）

3、用游标卡尺测量空心圆管的外径、内径和高，重复测量6次。 4、计算坐标纸上最小格子的间距和不确定度。 5、计算钢球的体积和不确定度。 6、计算空心圆管的体积和不确定度。

【实验注意事项】

1、注意保护游标卡尺的卡口不被磨损，轻轻卡住即可读数，不能将被测物在卡口内移动，不能跌。

2、使用螺旋测微计时，当螺杆与被测物相距较近时就要转动尾部的小棘轮，听到“嗒嗒”声应立即停止。实验结束时，螺杆和测砧之间应留有小缝隙，不能拧死，以防热膨胀压坏精密螺丝。

3、使用移测显微镜时，同一组读数应为沿同一方向平移读得的结果，否则会产生空程误差。镜头不能用手触摸。调焦时上、下移动筒一定缓慢，千万不能压坏物镜或被测物。

【数据记录与处理】

?(D1?D2?D3?D4?D5?D6)mm

6UA?S()?

UB?

mm U(D)?mm

D??U(D)?mm

表二钢球直径的测量仪器误差△=0.004mm 零点读数D0?mm

???= mm

U(D)?A(D)???

?3?

V??D3???3cm3

66?V?

dV11

?D??D2?D?U(V)??2U(D)cm3 dD22

V??U(V)?cm3

表三圆管体积的测量游标卡尺的仪器误差△=0.02mm。

【思考题】

(D2?d2)h??

(2?2)cm3

1、10分度和20分度的游标卡尺，最小分度值分别是多大？读数的末位有什么样的特点？

2、比较一下游标卡尺和螺旋测微计，二者的读数方法有什么不同？

范文六：长度测量实验报告

学生实验报告

课程名称：教学单位：姓名：

教师：专业：学号：

实验室名称：班级：实验日期：

实验成绩：

批阅教师：

日期：

一、实验项目名称：

热敏电阻温度特性实验

二、实验目的：

1、学习用惠斯通电桥测量电阻； 2、了解热敏电阻的电阻温度特性，掌握其测定方法。

三、实验设备及配套软件：

热敏电阻、惠斯通电桥、检流计、稳压电源、功率调节器、电炉、水银温度计、烧杯、蒸馏水

四、实验内容：

实验步骤： 1、按照实验要求正确连接导线 2、温度从 20 度升至 85 度，记录数据，降温从 85 度降至 20 度，记录数据 3、找出某一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系。（即不同温度时热敏电阻的阻值，绘出 t-Rt 曲线）温度 t 由温度计测出电阻值由惠斯通电桥测出

dRt 1 dR α= Rt dt ,计算出热敏电阻的温度 4、在特性曲线上，求出 T=500C 时斜率 d t ,代入公式

系数。

学生实验报告

五、实验数据及结果分析：

原始数据记录表：温度 T 升温 R0 T=20 T=25 T=30 T=35 T=40 T=45 T=50 T=55 T=60 T=65 T=70 T=75 T=80 T=85 2、计算结果：倍率 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 降温 R0 倍率 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

2、计算结果： T(K) Rt 均值 T=273+20 T=273+25 T=273+30 T=273+35 T=273+40 T=273+45 T=273+50 T=273+55 T=273+60 T=273+65 T=273+70 T=273+75 T=273+80 T=273+85 4、求在 500C 时热敏电阻温度系数

1/T

lnRt

（1）、先求斜率：

dR d

t t

dR t dt

t = 50 0 c

Rt 194 0 = = 5 . 5428 t 85 50

（2）、代入公式：

1 dR t 1 由α = 中得到： α = （ - 5 .5428） 0 .0286 = 194 Rt d t

六、实验心得

系统误差是由于实验原理不严密或实验仪器不精确造成的．减少系统误差的方法是改进实验原理使它更严密或研制更精确的实验仪器．偶然误差是由于实验者估读等造成的．减少偶然误差的方法是多次测量求平均值．大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法，对于我开发我们的智力，培养我们分析解决实际问题的能力，有着十分重要的意义，对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。

范文七：长度测量实验

预习报告:

实验题目长度测量

1、实验目的

（1）练习使用测长度的几种常用仪器，学会测量不同物体的长度。

（2）学会正确记录和处理实验数据，掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。 2、实验仪器(在实验时注意记录各实验仪器的型号规格

游标卡尺(量程：，分度值：，零点读数： )、螺旋测微计(量程：，分度值：，零点读数： )、物理天平(量程：，感量： )、温度计(量程：，分度值： )。

3、实验原理

1、固体体积的测量

圆套内空部分体积V空＝πd2内H／4

圆筒材料的体积V＝圆筒壁的体积=

π2

(D-d2)?H 4

钢珠(球)的体积V=

43π3πr=D 36

3、实验内容及数据记录表格

1、用米尺测铜棒的长度1次，

L= cm, UB= cm

3定度。计算出物体的体积，估算不确定度。用天平称物体的质量，估算其不确定度。最后求铜的密度并估算出相应的不确定度。

用游标卡尺测量铜套的高H、外径D、内径d，

记下游标卡尺的量程和最小分度值，卡尺零点校正：松开游标紧固螺钉。合拢刀口，记下零点偏差值，用游标卡尺铜套的高H、外径D、内径d，各测六次取其平均值，

4、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量大小两铁球的直径。

记下外径千分尺的量程和最小分度值，外径千分尺校零：松开锁紧装置，使测量轴与砚台刚好接触并听到“卡、卡、卡”三声响即停止，读取此时的示值，即为零点校准值，记为D初，用外径千分尺测出大小两铁

实验报告

实验题目： (1) 实验目的

(2)实验仪器

米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。 (3)实验原理

①游标卡尺的工作原理

其他类型游标卡尺的工作原理与上述相同。图2.2.1-4 ②螺旋测微计的工作原理

③移测显微镜

(4)实验数据与处理

①用米尺测量木条长度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。单次测量： l=45.55(cm) Δl=0.05(cm) 结果：l ±Δl =45.55±0.05(cm) =(4.555±0.005)×10-1(m)

②用游标卡尺(量程125mm、最小分度值0.02mm、零点读数0.00mm)测量铜管外形尺寸(图2.2.1-5)。

V1=

H(D2-d2)=

×3.142×0.03608×(0.020252-0.011842) 4

=7.648×10-6m3

?V1?H?(D2-d2?H2D?D-2d2?d22) =+=+2222V1HHD-d2D-d2

0.0012?2.025?0.001+2?1.184?0.001

+=0.27% 3.6082.0252-1.1842

ΔV1 =V1·

?V1

=7.648×10-6×0.27%=0.02×10-6m3 V1

2图2.2.1-5

V2 =

π12h(d1-d2)=×3.142×0.01715×(0.016332-0.011842) 244

=1.704×10-6 m3

?V2?h?(d1-d2?h2d1?d1-2d2?d22) =+=+222V2hhd1-d2d-d212

0.0012?1.633?0.001+2?1.184?0.001

+=0.5% 22

1.7152.025-1.184

ΔV2= V2·

?V2

=1.704×10-6×0.5%=0.009×10-6 m3 V2

V= V1-V2=5.945×10-6 m3

ΔV=ΔV1+ΔV2=0.03×10-6 m3

V±ΔV=(5.94±0.03)×10-6 m3

① 用螺旋测微计(量程25mm、最小分度值0.01mm、零点读数-0.005mm)测量大小钢珠与金属线直径。

把平均值减去零点读数得测量结果：

钢珠 D±ΔD=5.007±0.006(mm)=(5.007±0.006)×10-3(m)

d±Δd=3.996±0.006(mm)=(3.996±0.006)×10-3(m)

金属线 D±ΔD=1.844±0.006(mm)=(1.844±0.006)×10-3(m)

d±Δd=0.612±0.006(mm)=(0.612±0.006)×10-3(m)

④用移测显微镜测量（量程100mm、最小分度值0.01mm）毛细管直径

D=│A-B│，用公式(1-6)计算平均值标准偏差σ。测量结果：玻璃毛细管内的直径 D±σ=0.337±0.008(mm)=(0.337±0.008)×10-3(m)

d=│A-B│，用公式(1-6)计算平均值标准偏差σ。 -3测量结果：头发丝的直径 d±σ=0.068±0.002(mm)=(0.068±0.002)×10(m) "6、讨论

(1)比较用米尺测得的两种结果，说明只有用米尺的不同部位对木条进行多次测量，才能得出较精确的结果。 (2)一般来说，单次测量误差为仪器分度值之半。实验中用分度为0.01mm的螺旋测微计对钢珠进行多次测量，其结果的平均绝对偏差理应小于分度值的1/2，但事实上ΔD=±0.007mm，主要是钢珠本身不圆的缘故。

注意：写实验报告必须用专用的实验报告纸，不能用信纸或其他白纸，并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。

范文八：实验报告长度测量]@]@]
@实验题目：
(1) 实验目的
学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。
(2)实验仪器
米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。
(3)实验原理
①游标卡尺的工作原理
游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。如图2.2.1-3所示的“十分游标”，主尺上单位分度的长度为1mm，副尺的单位分度的长度为0.9mm，副尺有10条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n (n为小于9的整数) 条刻度相距为n×0.1=0.n mm，当副尺向右移动0.n mm时，则副尺上第n条刻度和主尺上某刻度对齐。由此看出，副尺移动距离等于0.1mm的n倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到0.1mm的道理。
其他类型游标卡尺的工作原理与上述相同。图2.2.1-4
②螺旋测微计的工作原理
如图2.2.1-4所示，A为固定在弓形支架的套筒，C是螺距为0.5mm的螺杆，B为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。活动套筒旋转一周,螺杆移动0.5mm。活动套筒左端边缘沿圆周刻有50个分度，当它转过1分度，螺杆移动的距离δ=0.5/50=0.01mm，这样，螺杆移动0.01mm时，就能准确读出。
③移测显微镜
移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理与螺旋测微计相似，所以能把仪器精度提高到0.01mm。由于移测显微镜能将被测物体放大，因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。
(4)实验数据与处理(橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。)
一、用米尺测量
①用米尺测量木条长度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。
单次测量： l=45.55(cm) Δl=0.10(cm)
=0.00946mm≈0.01mm
测量结果：l ±UC(l) =15.51±0.06(cm)=(1.551±0.006)×10-1(m)
二、用游标卡尺（千分尺）测量铜套的高H、外径D、内径d等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。计算出物体的体积，估算不确定度。
=0.00955mm≈0.01mm
同样可以计算出UA(D)=0.00843mm ≈0.01mm，UA(d)=0.00989mm≈0.01mm，
计算铜套的体积及其不确定度：
V=?2(D?d2)?H=4063.73mm3=4.0637×10-6(m) 4
222??V???V???V?U(V)??U(D)???U(d)???U(H)? ??D???d???H?
?(U(D))2?( (d))2?[(2?2)U(H)]2
224(式中的不确定度U(D) U(d) U(H)代入C类不确定度)
=21.68 mm3-9
三、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量小铁球的直径D，并计算其体积V?
43?3?r?D
36
4?3.142V??r3?D3??5.0063=65.68574926≈65.69mm3(不要求计算体积V的不确定度) 366
四、用移测显微镜测量（量程100mm、最小分度值0.01mm）毛细管直径
D=│A-B│，计算A类不确定度UA也就是平均值标准偏差?。测量结果：玻璃毛细管内的直径 d±UA=0.337±0.008(mm)=(0.337±0.008)×10-3(m)
实验感想：写出自己实验时所获得的启示或掌握的知识。
注意：写实验报告必须用专用的A4实验报告纸，不能用其他形式的作业本信纸方格纸等，并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。并且要与预习报告装订在一起交

范文九：测量1埃(0.1nm)长度的实验报告]@]@]
@实验报告实验名称：基于单片机改造迈干涉仪自动测量微小长度
专业：数理科学与信息技术基础班班级：1191101
成员：罗杰杨伟肖兴慰谢万成向陆军邹鹏飞徐建罗俊吴辰凯钟慕华日期：2013.3.16
摘要：为了能精确地自动测量激光波长和透明薄膜厚度，采用单片机驱动步进电机带动迈克尔干涉仪的微调手轮转动，使光屏上产生稳定变化的干涉条纹，用光电二极管检测条纹信号光强变化，通过光电转换电路将光信号转变为电信号，输入到单片机进行处理，测量结果自动显示在液晶屏上。在一般实验环境下进行了多次实验，将实验结果与标准值进行比较得出，改造后的仪器测量微小长度速度快，误差小，精确度高。纸张厚度是纸张性能参数的重要指标，如何准确、快速、方便地测量纸厚在实验中具有十分重要的意义。迈克尔逊干涉仪测量激光波长是大学物理实验中重要的一部分，实验时实验者手动调节微调手轮，人眼观察干涉条纹，带来很多人为误差，影响测量结果。为了保护实验者视力，提高测量精度，扩大测量范围，同时促进光学教学实验仪器的发展，在研究单片机的基础上，对迈克尔逊干涉仪进行了探索和改造。
改造后的迈克尔逊干涉仪在不改变物理学基本原理的基础上，增加了电子技术中的大量元素，使物理学和电子技术很好地结合起来，实现了对纸张厚度的自动测量。测量简便、精确度高，有一定的实用性。
关键字：单片机迈克尔逊干涉自动测量微小距离
一:实验目的
1. 了解测量1埃级别微小距离的测量方法，掌握常见的测微小距离的方法，学会使用迈克尔逊干涉仪。
2. 初步认识单片机和步进电机的工作原理及其在实验中的作用。
3.培养动手做实验能力，养成良好的实验习惯。
二．实验仪器
迈克尔逊干涉仪，单片机，步进电机，光敏二极管，键盘，液晶显示器，光电信号转换电路，光屏，HE-NE激光，遮光板。
三．实验原理
1系统工作原理
基于单片机改造的迈克尔干涉仪进行微小长度的自动测量，测量对象为纸张厚度，系统工作原理如图1所
1.1激光波长测量
使用He-Ne激光作光源，利用光的分振幅干涉法。用步进电机带动微调手轮转动代替手动调节，电机旋转角度对应光程差为2△d;光屏上得到的“吞”、“吐”条纹，通过光电转换电路转换为脉冲信号，输入到单片机进行计数(条纹数N)，代替了人眼观察条纹计数;测量步骤、结果(波长λ=2△d/N)及相对误差通过液晶屏显示，从而实现波长自动测量。
1.2薄膜厚度测量
使用白光作光源，利用等厚干涉法。光路原理图如图2所示，当白光光程差为零时发生干涉现象，将光屏上的彩色条纹通过光电转换电路转换为脉冲信号，同时记录M1的初位置d1;放入薄膜后，光程差增大，彩色条纹消失;电机带动M1移动到彩纹再现，记录M1的末位置d2。用阿贝折射仪测出薄膜折射率n，输入到单片机，根据公式可以得到结果。
系统结构主要是在原有物理光学仪器——迈克尔干涉仪的基础上增加了电子技术的设计模块，如图3所示。模块包括：单片机系统、键盘控制单元、电机驱动电路、光电转换电路和液晶显示单元。
2.1光电转换电路设计
光电转换电路由两部分组成，如图4
所示，氦氖激光干涉条纹检测和白光干涉彩纹检测，它的作用是把变化的光信号转换为可供单片机识别的脉冲信号。
2.1.1激光干涉条纹检测
该部分由两个光敏二极管，偏置电阻R1，R2，分压电阻R3，R4和一个运算放大器A1组成。当微调旋钮转动时，光屏上会出现圆环型“吞”、“吐”条纹，一个光敏二极管对准圆环条纹正中心，另一个用于检测背景光，这样设计可以大大减小外界光强的影响，在一般光强下均可测量。光敏二极管对变化的光信号敏感，加上偏置电阻R1和R2后会输出合适的电信号。分压电阻R3，R4给运算放大器的反向输入端提供合适的门限电压，电信号从同向输入端输入，当高于反向输入端的门限电压Um1时，输出电压翻转到电源电压的正极(+5V)，当输入电压低于反向端的门限电压Um1时，输出电压翻转到电源电压的地(0V)。由此，“吞”、“吐”条纹转换为了脉冲信号。
白光干涉彩纹检测
该部分由光敏二极管1，偏置电阻R1，放大器A2和门限比较器A3组成。它的原理与激光类似，当彩纹出现时，光强度变化会使光敏二极管1产生微弱的电信号，此信号经过放大器A2被放大(放大器的放大倍数由电阻R6和R7决定)，再经过门限比较器A3(门限比较器的门限值由电阻R8和R9确定)，最后转变为了脉冲信号。
2步进电机驱动电路设计
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的开环控制元件，它的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率。采用步进电机带动迈克尔干涉仪的微调旋钮转动，避免了很多人为因素对测量的干扰。本作品选用28BYJ-48型步进电机，它的步进值小，提高了测量的精确度。步进电机一经选定，其性能取决于电机的驱动电压。步进电机转速越高，力矩越大则要求电机的电流越大，驱动电源的电压越高。单片机I/O口流出的电流太小不能驱动电机转动，需要外接驱动芯片增大电流。选用高压大电流达林顿晶体管阵列ULN2003驱动28BYJ-48型步进电机，其工作原理如下：当输入端为高电平时，ULN2003输出端为低电平;当输入端为低电平时，ULN2003输出端为高电平。驱动电路如图5所示。
2.3液晶显示单元和键盘控制单元
键盘用作数据输入和测量步骤控制，本设计使用4×4的矩阵键盘，相对于独立按键，矩阵键盘大大节省了单片机的I/O口，扩大了按键功能，同时也节省了硬件资源。液晶屏作为人机交互界面，显示实验数据和测量信息。
3软件设计
3软件设计
软件设计是实现测量的主体。单片机的应用系统程序设计，常用的是汇编语言和C语言。相对于汇编语言，C语言简洁，使用方便、灵活，可重用性高，可移植性强，所以系
统采用
C语言编写程序，程序流程如图6所示。
用单片机的外部中断INT0脚检测光电转换得到的脉冲信号。当有一个脉冲的下降沿到来时，外部中断服务程序执行一次。在中断服务程序中设置记录脉冲个数的变量mai_chong_ji_shu。在两次脉冲间隔超过50ms的情况下，每进入中断服务程序一次，mai_chong_ji_shu加1。如果两
次脉冲间隔不超过50ms，说明出现了毛刺信号，mai_chong_ji_shu不会加1，这样设计可以除去毛刺信号。 3.2步进电机驱动及自动调速程序设计
驱动步进电机转动的脉冲信号频率越大，电机转速越高，但频率不能过大也不能过小，否则电机都不会转动。通过软件延时或定时器中断的方法可以控制电机的转速。软件延时会大量浪费CPU资源，所以采用单片机的定时器0中断来驱动28BYJ-48型步进电机转动，给定时器0赋不同的初值对应步进电机不同的转动速度。若四向八拍运行方式A-AB-B-BC-C-CD-D-DA为电机的正转，则运行方式
DA-D-CD-C-BC-B-AB-A为电机反转，每运行完一个八拍相当于电机走一步，设计变量motor_step专门记录电机的步数，电机正转变量motor_step加，电机反转变量motor_step减。motor_step值乘以电机的步长值即得到步进电机带动迈克尔干涉仪微调旋钮转过的长度。
4实验结果与精度分析
4.1He-Ne激光波长测量
采用波长为632.8nm的He-Ne激光器作为光源。在一般实验环境下，经过大量测试，系统均能准确、快速测量出波长长度，表1是系统一次测量的数据
系统自动测量的最终结果为多次测量的平均值，由表1可以看出，与理论值非常接近，平均误差为0.06%，远低于手动测量产生的误差。
测量误差主要来源于△d的测量和条纹计数N。步进电机的步进值为19.53nm，它比微调旋钮的最小刻度100nm还要小
80.47nm，提高了对△d测量的准确度，因此误差系统自动测量的最终结果为多次测量的平均值，由表1可以看出，与理论值非常接近，平均误差为0.06%，远低于手动测量产生的误差。
测量误差主要来源于△d的测量和条纹计数N。步进电机的步进值为19.53nm，它比微调旋钮的最小刻度100nm还要小
80.47nm，提高了对△d测量的准确度，因此误差较校实验过程中，空气扰动、实验桌的碰撞、外界振动都会产生毛刺信号影响光敏二极管对干涉条纹的检测，产生计数错误，从而产生测量误差。对于较小的毛刺信号，通过编程进行处理，不会对条纹计数产生大的影响，但对于严重的干扰信号，系统无法处理。系统会根据测量的结
果自动判断实验误差是否在允许范围内，若不在，将提示重新测量。
较校实验过程中，空气扰动、实验桌的碰撞、外界振动都会产生毛刺信号影响光敏二极管对干涉条纹的检测，产生计数错误，从而产生测量误差。对于较小的毛刺信号，通过编程进行处理，不会对条纹计数产生大的影响，但对于严重的干扰信号，系统无法处理。系统会根据测量的结果自动判断实验误差是否在允许范围内，若不在，将提示重新测量。
纸张厚度测量
实验选用10张纸作为测试品，用阿贝折射仪测出此薄膜的折射率，在一般实验环境下，对薄膜厚度进行了大量的测量，表2所示为测量的一部分数据，其中d1为未插薄膜前彩色条纹出现时动镜的位置，d2为插入纸片后彩色条纹出现时动镜的位置。
从表2数据可以算出，测试纸厚度的平均值为81.6001μm，精度较高(测量纸厚度精确到了0.1nm级)。测量纸厚度的误差主要来源于两个方面，△和n的测量。虽然步进电机
的步进值较小，但并不能完全消除对△测量的误差，而是将其大大减小了。纸上的灰尘及粗糙度不可避免地影响纸的折射率n。实验过程中，外界的干扰以及仪器本身因素都会影响测量结果。
该实验的优点：
1.能精密测量波长和纸的厚度，尽可能的避免人为的影响。
2.用步进电机和编程极大提高了实验的准确度。
3.用多次试验提高精确度。
不足的地方：
1.使用的纸张不能避免它的粗糙度和表面的灰尘。
可以改进的地方：
1.尽量用平整的纸张，可以减少实验的误差。
2.单片机可以制作精密一点，提高实验的精确程度。参考文献：
1.光学赵凯华
2.单片机原理及其运用华南理工应明仁王化成
3.单片机原理及应用/物流信息化系列丛书机械工业出版社孙媛刘丙午
5结语
基于单片机改造后的迈克尔逊干涉仪可以精确、快速、自动测量激光波长和薄膜厚度。采用非接触法测量薄膜厚度，不会对薄膜造成破坏，扩展了迈克尔逊干涉仪的使用范围，提高了实用性。改装电路元器件价格低廉，组装简单，对迈克尔逊干涉仪的手动测量与外观没有任何影响，促进了光学教学实验仪器的发展，具有一定的市场前景。

范文十：P005实验：用刻度尺测量长度

【单选题】用受潮后的木质刻度尺测量物体长度将比物体实际长度（）

【A】偏大

【B】偏小

【C】不变

【D】无法判断

【知识点】实验：用刻度尺测量长度

【答案】B

【本题结束】

【单选题】如图所示，用刻度尺测量一木块的长度，测量的结果是（）

【A】7.70cm

【B】8.25cm

【C】6.00cm

【D】1.70cm

【知识点】实验：用刻度尺测量长度

【答案】D

对齐，估读为7.70cm，所以物体的长度为L=7.70cm-6.00cm=1.70cm。