读数显微镜测量长度的研究

实验一 长度的测量一、实验目的1、学习游标和螺旋测微原理；2、正确掌握游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜测量长度的方法；3、练习对测量误差的估计和有效数字的基本运算。

二、实验仪器游标卡尺，螺旋测微计，待测物，计算器。

三、实验原理1、游标卡尺与游标原理 （1）游标卡尺游标卡尺的构造如图1所示，它主要是由主尺AB 和副尺CD （一般称游标）组成。

还有内量爪ef 、外量爪EF 、探尺J ，分别用于测量内径、外径和深度。

当主尺的零线与游标的零线对齐时，测量长度为零，这时内、外量爪都应吻合无缝，而且探尺端与主尺端相平。

测量时将量爪分开，刚好卡住待测物，此时主尺零线与游标零线分开，这两零线之间的距离L 即为待测物长度。

L 由两部分读数组成：主尺毫米格读出的整数部分L 0，在主尺最后一毫米格内的估读小数部分⊿L ，见图2。

所以，L ＝ L 0＋⊿L （mm ）。

如何比较准确地读出⊿L ，请看游标原理。

图1图2（2）游标原理如果将游标等分n 格，使得与主尺上的n －1格等长，以x 表示游标每格长度，x ′表示主尺每格长度，则有()1nx n x ='- 或 x x x n ''-= （1）如果主尺每格x ′为1mm,游标分格数n 为10，则游标每格x 可由（1）式算得为0.9mm 。

这时，主尺与游标每格长度差为 10901x x ..'-=-=mm即 01x n .'=mm既然是每格相差x ′/n ＝0.1mm ，那么，K 格就应相差K ×0.1mm 。

如果⊿L 正好就是游标上K 格与主尺上K 格相差的结果，则⊿L 就为K ×0.1mm ，所以，找出K 值，就可读出⊿L 。

找K 值的方法是，从游标分格线上看第几条线与主尺分格线对齐，对齐的这条线在游标上所示格数就是k 值。

假设是游标第七条分格线与主尺分格线对齐了，则K 为7，⊿L 为0.7mm ，见图2。

孝感学院《大学物理实验》实验预习报告日期：2011 年月日天气：__________ 实验室：___________姓名：__________________ 学号：__________ 院系专业：___________ 指导教师：________ 【实验题目】实验1 用米尺、游标尺、螺旋测径器、读数显微镜测量长度【实验目的】1．掌握__________、__________、_______________、_____________的测量原理和使用方法。

2．掌握一般仪器的_____________。

3．掌握多次等精度测量误差的__________与有效数字的基本运算。

【实验仪器及型号】_______________________________________________________________________ 【实验原理及预习】1．米尺（本实验使用的米尺）最小分度值__________∆=__________。

仪器误差仪l=___________________（读数练习）：左l=___________________右l=__________________左右2．游标卡尺（本实验使用的游标卡尺）最小分度值__________∆=__________。

仪器误差仪3．如何记录游标卡尺的零点读数? （读数练习）：___________________ 若副尺零线在主尺零线左边，且副尺上第p个刻度和主尺上某个刻度对准时，零点读数取______(正号、负号)，若副尺零线在主尺零线右边时，零点读数取______(正号、负号)。

若测量物体长度的读数为L'，则物体的长度结果修正为L=_______________。

4．试述螺旋测微计的分度原理及使用方法。

∆=__________。

一般实验室用的螺旋测径器量程为__________，分度值是__________，仪器误差仪5．螺旋测微计的零点读数螺旋测微计的微分筒的零线应对准固定套筒上的微测基准线。

长 度 测 量【实验目的】（1）掌握游标、螺旋测微装置的原理和使用方法。

（2）了解读数显微镜测长度的原理，并学会使用。

（3）巩固误差，不确定度和有效数字的知识，学习数据记录、处理及测量结果表示的方法。

【实验原理】1．游标卡尺游标卡尺是由米尺（主尺）和附加在米尺上一段能滑动的副尺构成的。

它可将米尺估计的那位数较准确地读出来，其特点是游标上N 个分格的长度与主尺上（N - 1）个分格的长度相等，利用主尺上最小分度值a 与游标上最小分度值b 之差来提高测量精度。

aNb a a)N (Nb 11=-∴-=a 往往为1mm ，N 越大, 则b a -越小，游标精度越高。

b a -称为游标最小读数或精度。

例如50分度)50(=N 的游标卡尺，其精度为m m 02.0501=。

这也是游标尺的示值误差。

读数时，根据游标“0”线所对主尺的位置，可在主尺上读出毫米位的准确数，毫米以下的尾数由游标读出。

2．螺旋测微计螺旋测微计（又名千分尺）主要由一根精密的测微螺杆、螺母套管和微分筒构成，利用螺旋推进原理而设计的。

螺母套管的螺距一般为mm5.0（即为主尺的分度值），当微分筒（副尺）相对于螺母套管转一周时，测微螺杆就向前或向后退mm5.0。

若在微分筒的圆周上均分50格，则微分筒（副尺）每旋一格，测微螺杆进、退m m5.0 ，主尺5001.0上读数变化m m01.0，再下一位还可.0，可见千分尺的最小分度值为m m01以再做估计，因而能读到千分之一位，其示值误差为mm.0。

004读数时，先在螺母套管的标尺上读出mm5.0以上的读数；再由微分筒圆周上与螺母套管横线对齐的位置读出不足mm5.0的整刻度数值和毫米千分位的估计数字。

三者之和即为被测物之长度。

3．读数显微镜读数显微镜是将显微镜和螺旋测微计组合起来，作为测量长度的精密仪器。

显微镜由目镜和物镜组成，目镜筒中装有十字叉丝，供对准被测物用。

把显微镜装置与测微螺杆上的螺母套管相连，旋转测微鼓轮（相当于千分尺的微分筒），即转动测微螺杆，就可以带动显微镜左右移动。

实验一长度测量1.【实验目的】1. 掌握游标卡尺、螺旋测微器、移测显微镜的测量原理和使用方法；2. 学习正确读取和记录测量数据；3. 掌握数据处理中有效数字的运算法则及表示测量结果的方法；4.熟悉直接和间接测量中的不确定度的计算.2.【实验仪器】米尺，游标卡尺，螺旋测微计，移侧显微镜，被测物（滚球，圆管，毛细管）3.【实验原理】一、游标卡尺用普通的米尺或直尺测量长度，只能准确地读到毫米位。

毫米以下的1位要凭视力估计，实验中要使读数准确到0.1mm或更小时，一般采用游标卡尺和螺旋测微计。

1．游标卡尺的结构游标卡尺又叫游标尺或卡尺，它是为了使米尺测量的更准确一些，在米尺上附加了一段能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标。

利用它可将米尺估读的那位数值准确地读出来。

因此，它是一种常用的比米尺精密的测长仪器。

利用游标卡尺可以用来测量物体的长度、孔深及内外直径等。

游标卡尺的外形如图4-1-1所示。

它主要由两部分构成：与量爪AA’相连的主尺D；与量爪BB’及深度尺C相连的游标E。

游标E可图4-1-1 游标卡尺紧贴着主尺D滑动。

量游标上分度格数主尺上最小分度值==-=y m x y x 1δ爪A 、B 用来测量厚度和外径，量爪A’、B’用来测量内径，深度尺C 用来测量槽的深度，他们的读数值都是由游标的0线于主尺的0线之间的距离表示出来。

2．游标卡尺的测量原理游标卡尺在构造上的主要特点是：游标刻度尺上m 个分格的总长度和主刻度尺上的(m －1)个分格的总长度相等。

设主刻度尺上每个等分格的长度为y ，游标刻度尺上每个等分格的长度为x ，则有mx ＝（m －1）y (4-1-1)主刻度尺与游标刻度尺每个分格的差值是式中，x δ为游标卡尺所能准确读到的最小数值，即分度值（或称游标精度）。

若把游标等分为10个分格（即m=10），这种游标卡尺叫做“十分游标”。

“十分游标”的x δ=1/10mm 。

这是由主刻度尺的刻度值于游标刻度值之差给出的，因此x δ不是估读的，它是游标卡尺所能准确读到的最小数值，即游标卡尺的分度值。

西华大学技术监督学院四川省质量技术监督学校毕业论文设计二〇一三年三月二十三日内容摘要：本文主要介绍了万能工具显微镜的用途及测量方法，指出了一些在实际使用过程中容易被忽视的一些操作细节，而这些细节问题往往对我们的最后测量结果产生不小的影响。

给出了注意事项，使操作更加合理。

关键词：万能工具显微镜、测量方法、注意事项目录前言 (1)一、仪器概述 (2)二、仪器的结构 (2)三、测量样板虚交点与面的距离 (3)（一）工作原理 (3)（二）测量步骤 (3)四、测量样板虚交点之间的距离 (4)五、在工具显微镜上对角度进行直接测量 (5)六、在万能工具显微镜上对角度进行间接测量 (5)七、采用光学灵敏杠杆法测量孔 (7)（一）光学灵敏杠杆概述 (7)（二）测量步骤 (7)八、操作使用中的注意事项 (8)（一）目镜和物镜的调焦顺序 (8)（二）测量前清除被测件表面的毛刺和磕痕 (9)（三）正确安装被测件 (9)参考文献 (11)前言测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。

而熟知测量技术方面的基本知识，则是掌握测量技能，独立完成对机械产品几何参数测量的基础。

而万工显能精确测量各种工件尺寸、角度、形状和位置，以及螺纹制件的各种参数。

适用于机器制造业，精密工、模具制造业、仪器仪表制造业、军事工业、航空航天及汽车制造业、电子行业、检查站和高等院校、科研院所，对机械零件、量具、刀具、夹具、模具进行质量检验和控制，现已发展成为计量工作中不可缺少的仪器之一。

一、仪器概述工具显微镜是一种通用计量仪器，它广泛地应用于机械制造业和计量部门及科研单位。

工具显微镜可分为小型显微镜、大型显微镜和万能显微镜三种。

它们的测量精度和测量范围有所不同，但其工作原理都是类似的。

仪器设备有多种附件，从而大大扩大了它的应用范围。

它除了能测量一般长度，角度外，还能测量各种轮廓比较复杂的零件，如量规，样板，螺纹，齿轮及切削刀具等。

孝感学院《大学物理实验》实验数据记录和处理报告日期：2011 年月日天气：__________ 实验室：___________姓名：__________________ 学号：__________ 院系专业：___________ 指导教师：________ 【实验题目】实验1 用米尺、游标尺、螺旋测径器、读数显微镜测量长度【实验内容和实验数据记录】1．用米尺测量AB间的距离。

2．用游标尺测量铁杯的含铁体积。

表1 用米尺测A、B两点间距离表2 用游标尺测量铁杯的含铁体积3．用螺旋测径器测小钢球的体积。

4．用读数显微器测量挡光片AC、BD 两条边之间的距离。

表3 用螺旋测径器测小钢球的体积D ______ mm表4 用读数显微器测量挡光片AC、BD 两条边之间的距离（单位：mm）【实验数据处理】1．用米尺测量AB 间的距离测量值 __________iX X n==∑A类不确定度__________A X u S === B类不确定度_________B u ∆==用方和根求总不确定度__________X u ==测量结果X X =±___________________X u = 2．用游标尺测量铁杯的含铁体积①外圆柱体积_______________D =,_______________H =2____________________________4V D H π==不确定度___________________________V u V==____________________V V u u V V=⋅=②内圆柱体积_______________h =,_______________h =,_____________________v = ③杯子含铜体积 ______________________________V V v =-=杯______________________________u ==杯测量结果V V =±_______________V u =3．用螺旋测径器测小钢球的体积(不确定度公式的推导及个计算要求实验者自己完成)4．用读数显微器测量挡光片AC 、 BD 两条边之间的距离测量结果A C A C X X =±____________________AC u =BD BD X X =±____________________BD u =孝感学院《大学物理实验》实验数据记录和处理报告日期：2011 年月日天气：__________ 实验室：___________姓名：__________________ 学号：__________ 院系专业：___________ 指导教师：________【实验题目】实验2 随机（偶然）误差的统计分布【实验内容和实验数据记录】测量单摆周期，重复测量120~200次。

在大学物理实验课程中，长度测量实验是一项基础且重要的实验内容。

通过本次实验，我不仅加深了对长度测量原理和方法的理解，而且提高了实验操作技能，以下是我在实验过程中的心得体会。

一、实验目的与意义本次实验的主要目的是让我们掌握游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜等常用长度测量仪器的使用方法，理解误差理论和有效数字的运算规则，并能够运用这些知识完成实验数据处理，分析误差产生的原因。

通过这次实验，我认识到长度测量在科学研究、工程应用和日常生活中都具有极其重要的意义。

二、实验原理与方法1. 游标卡尺游标卡尺是一种精密的长度测量工具，主要由主尺和游标两部分组成。

主尺上刻有标准刻度，游标上均匀刻有分度线，其长度与主尺上的n-1个小格长度相等。

测量时，将游标卡尺的卡口合并，观察游标与主尺上的刻度线对齐的位置，即可得到被测物体的长度。

2. 螺旋测微计螺旋测微计是一种高精度的长度测量工具，主要由测微螺旋杆、测微螺母和测微筒组成。

测量时，将测微螺旋杆插入被测物体，通过旋转测微螺母，使测微筒与被测物体接触，观察测微筒上的刻度线，即可得到被测物体的长度。

3. 读数显微镜读数显微镜是一种精密的长度测量工具，主要由显微镜、测微尺和照明装置组成。

测量时，将被测物体放置在显微镜下，通过显微镜观察测微尺上的刻度线，即可得到被测物体的长度。

三、实验操作与数据处理1. 实验操作在实验过程中，我们按照实验指导书的要求，正确使用游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜等仪器，对铁制圆筒、金属丝、小钢珠、毛细管等待测物体进行长度测量。

2. 数据处理在实验过程中，我们记录了多次测量结果，并运用误差理论和有效数字的运算规则进行数据处理。

通过计算平均值、标准偏差等统计量，分析误差产生的原因，并对测量结果进行修正。

四、实验心得与体会1. 实验技能的提升通过本次实验，我掌握了游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜等常用长度测量仪器的使用方法，提高了实验操作技能。

同时，通过实验操作，我对仪器的结构、原理和性能有了更深入的了解。

光的等厚干涉实验报告一、实验目的1、观察光的等厚干涉现象，加深对光的波动性的理解。

2、掌握用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。

3、学会使用读数显微镜测量长度。

二、实验原理1、等厚干涉当一束平行光垂直入射到厚度不均匀的透明薄膜上时，从薄膜的上、下表面反射的两束光会在薄膜表面附近相遇而产生干涉。

由于薄膜厚度不同，两束反射光的光程差不同，从而形成明暗相间的干涉条纹。

这种干涉现象称为等厚干涉。

2、牛顿环将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上，在透镜的凸面与玻璃之间形成一厚度由中心向边缘逐渐增加的空气薄层。

当平行单色光垂直入射时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光会在透镜的凸面附近相遇而产生干涉，形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。

设透镜的曲率半径为＄R$，入射光波长为＄＼lambda$，第＄k$ 级暗环的半径为＄r_k$，对应的空气薄层厚度为＄d_k$。

由于在暗环处两束反射光的光程差为半波长的奇数倍，即：＼＼Delta ＝ 2d_k ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＝（2k ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼又因为＄d_k ＝ r_k^2 ／（2R)＄，所以可得：＼r_k^2 ＝ k\lambda R＼则透镜的曲率半径为：＼R ＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＼三、实验仪器1、读数显微镜2、钠光灯3、牛顿环装置四、实验步骤1、调节读数显微镜（1）将显微镜的目镜调焦，使十字叉丝清晰。

（2）将牛顿环装置放在显微镜的载物台上，调节显微镜的物镜，使其接近牛顿环装置的表面，然后缓慢向上移动物镜，直至看清牛顿环的图像。

（3）调节显微镜的调焦手轮，使牛顿环的图像清晰。

2、测量牛顿环的直径（1）转动测微鼓轮，使十字叉丝的竖线与牛顿环的左侧暗环相切，记录此时显微镜的读数＄x_1$。

（2）继续转动测微鼓轮，使十字叉丝的竖线与牛顿环的右侧暗环相切，记录此时显微镜的读数＄x_2$。

实验一长度的测量长度测量是最基本的测量，各种各样的物理测量仪器外观虽然不同，但其标度大都是按照一定的长度划分的。

测量长度的方法和仪器有多种多样，最基本的测量工具是米尺、游标卡尺和螺旋测微器。

这3种量具测量长度的范围和准确度各不相同，需视测量的对象和条件进行选用。

当长度在10－３cm以下时，需用更精密的长度测量仪器(如比长仪)，或者采用其他的方法(如利用光的干涉或衍射等)来测量。

这些将在后面的有关实验中再介绍。

目的1.掌握游标和螺旋测微装置的原理，学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用。

2.学习数据记录;掌握等精度测量中误差的估算方法和有效数字的基本运算。

原理1.游标卡尺⑴结构游标卡尺图1-1 游标卡尺的构造如图2-1所示。

主尺D是一根具有毫米分度的直尺，主尺头上有钳口A和刀口A′。

D 上套有一个滑框，其上装有钳口B和刀口B′及尾尺C，滑框上刻有附尺E，又称游标。

当钳口A与B靠拢时，游标的0线刚好与主尺上的0线对齐，这时读数是0。

测量物体的外部尺寸时，可将物体放在A 、B 之间，用钳口夹住物体，这时游标0线在主尺上的示数，就是被测物体的长度。

同理，测量物体的内径时，可用A ′B ′刀口；测孔眼深度和键槽深度时可用尾尺C 。

⑵读数原理 利用游标和主尺配合，至少可以直接较准确读出毫米以下1位或2位小数。

在10分度的游标中，10个分度的总长度刚好与主尺上9个最小分度的总长度相等，这样每个分度的长是0.9 mm ，每个游标分度比主尺的最小分度短0.1 mm 。

当游标0线对在主尺上某一位置时，如图2-2所示，毫米以上的整数部分y 可以从主尺上直接读出，y =11 mm;读毫米以下的小数部分Δｘ时，应细心寻找游标与主尺上的刻线对得最齐的那一条线，图2-2中，游标上第6条线对得最齐，要读的Δｘ就是6个主尺分度与6个游标分度之差。

因6个主尺分度之长是6 mm ，6个游标分度之长是6×0.9 mm 故Δｘ＝6－6×0.9＝6×(1－0.9)＝0.6(mm)从而总长l =y ＋Δｘ=11＋0.6=11.6(mm)为了读数精确，还可用20分度和50分度的游标，他们的原理和读数方法都相同。

实验3 长度和体积的测量【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与使用方法；2.学会正确读数与数据记录；3.掌握计算不确定度和实验结果表示的方法。

【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜、圆柱体、球体、细铁丝等【实验原理】一、长度测量在物理实验中长度测量具有重要地位，除了直接测量某物体的长度或距离外，很多其他物理量的测量也经常转化为长度的测量，比如温度、压力、电流和电压等等。

长度的单位是米，单位符号为m，是国际单位制中七个基本单位之一。

国际单位制(SI 制)中，还用构成十进倍数和分数单位的词头来表示物理量单位，例如常用长度单位的符号及其与“米”的关系有：1km＝103m，1cm=10－2m,1mm＝10－3m，1μm＝10－6m，1nm＝10－9m，……物理实验中常用的测量仪器有游标卡尺、螺旋测微计、读数显微镜等。

下面逐个介绍．(一) 游标卡尺在米尺上附加一个可滑动的、刻有若干分度的小尺(称为游标，也称副尺)就可把米尺的精度提高到0.1mm～0.02mm，甚至更高。

带有游标的尺称为游标尺。

副尺上刻有若干小分度，比如n格，它的长度等于主尺上n－1分度的长度，这种游标称为n分度标。

一般有n等于10的十分度标，和较为精密的二十分度标，还有五十分度标。

图1－2为副尺上有n个分度的n分度标。

其长度与主尺上n－1格的长度相等。

令x为副尺上每一分度的长度，y为主尺上每分度的长度。

则有nx＝（n－1）y，x＝y－y／n。

这说明主尺上每一分度长度与游标上每一分度长度之差是Δx＝y－x＝y／n，(1－1）此量称为游标的精度，它决定着游标的最大误差。

十分度标的精度Δx＝(1/10)mm＝0.1mm；二十分度标的精度为(1/20)mm＝0.05mm；五十分度标的精度是（1/50）mm＝0.02mm。

图1－2 分度直游标下面介绍用直游标尺测量长度的方法，图1－3中，L为待测物体长度，它的A端与主尺零位重合，L的另一端B处于k＝6格和k＋1＝7格之间，比6格多出的ΔL部分可用游标来确定。

实验一用游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜测量长度【学习重点】1.游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法；2.一般仪器的读数规则；3.实验数据处理方法。

[仪器用具]游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜、待测铁环、小钢珠等。

【引言】物理实验中常用的长度测量仪器米尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、读数显微镜（比长尺）等。

通常用量程和分度值表示这些仪器的规格。

量程是测量范围；分度值是仪器所标示的最小分划单位。

分度值的大小反映仪器的精密程度。

一般来说，分度值越小，仪器越精密，食品仪器本身的“允许误差”（尺寸偏差）相应也越小。

学习使用这些仪器，要注意掌握它们的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及维护知识等，并注意要以后的实验中恰当地选择使用。

长度是一个基本物理量，许多其他的物理量也常常化为长度量进行测量；许多测量仪器的长度或角度等读数部分也常常用米尺刻度或根据游标、螺旋测微等原理制成；这些仪器的读数规则以及读数时要尺量避免视差，要注意检查或校准零点等，要实验中都是具有普遍意义的。

(1)游标卡尺为了使测量更准一些，在米尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺，叫做游标，利用它可以把米尺估读的那位准确地读出来。

游标卡尺主要由两部分构成（图1-1）：与量爪A、A‘相联的主尺D（主尺按米尺刻度）以及与量爪B、B’及深度尺C相联的游标E。

游标可紧贴着主尺滑动。

量爪A、B用来测量厚度和外径，量爪A‘、B’用来测量内径，深度尺C用来测量槽的深度。

它们的读数值，都是由游标的0线与主尺的0线之间的距离表示出来，F为固定螺钉。

图1-1 游标卡尺下面介绍游标卡尺的读数原理。

游标卡尺在构造上的主要特点是：游标上p个分格的总长与主要尺上（p-1）个分尺的总长相等。

设y代表主尺上一个分格的长度。

x代表游标上一个分格的长度。

则有：=（1.1）(-yppx)1那么，主尺与游标上每分格的差值是：y px y x 1=-=δ （1.2）以p=10的游标卡尺例，主尺上一分格长是1mm ，那么游标上10分格的总长等于9mm ，这样游标上一个分格的长度是0.9mm ，mm x y x 1.0=-=δ。

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：
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：
刻度尺(mm):
小保险丝(mm):
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。

长度的测量和基本数据处理【实验目的】1、理解游标卡尺、螺旋测微计和读数显微镜的原理，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）、读数显微镜（JCD3，0.01mm）、空心圆管、小钢球等。

【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150mm，即0.02mm，这0.02mm就是游标卡尺的最小分度值（即精度）。

游标卡尺的卡口合并时，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，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1-5应读作61.36mm或6.136cm2、螺旋测微器的构造原理及读数方法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。

读数、测量显微镜示值误差检定结果不确定度分析 1概述1.1环境条件：温度（20±3）℃。

1.2测量标准：专用玻璃刻度尺1.3被测对象：分度值为0.001mm 读数显微镜，分度值为0.01mm 的测量显微镜1.4测量方法：依照规程中规定的方法1.5评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度评定结果。

2数学模型δ=a -L+Δ式中a ——读数显微镜的示值（mm ）L ——专用玻璃刻度尺实际尺寸（mm ）Δ——环境温度和玻璃尺线膨胀系数差引入误差δ——读数显微镜相对于起始点的示值误差3方差和灵敏系数 由上式，有()i n i i c x u x f u 2212∑=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂= ()()22322222122∆++==u c u c u c u y u L a c δ式中u a ——读数显微镜示值的标准不确定度分量u L ——专用玻璃刻度尺检定结果的标准不确定度分量u Δ——环境温度和玻璃尺线膨胀系数差引入的标准不确定度分量4计算标准不确定度分量4.1读数显微镜示值的不确定度分量u a读数显微镜15次单向瞄准重复测量实验标准偏差为0.14μm ，由于每点示值误差是4次单向读数的平均值，测量结果以最大与最小示值误差之差来表示，故μm 14.042⨯=a u =0.10μm测量显微镜对同一刻线进行15次重复测量实验标准偏差为1.2μm ，由于示值误差是2次单向读数的平均值，故μm 71.02.0μ01==a u4.2专用玻璃刻度尺检定值引入的标准不确定度分量u L100mm 标准玻璃线纹尺检定结果不确定度为U =0.2μm+1.5L （k =3），则50mm 时31000/505.12.0⨯⨯=L u =0.091μm 8mm 时31000/85.12.0⨯⨯=L u =0.071μm 4.3环境温度和玻璃线膨胀系数差引入的标准不确定度分量u Δ4.3.1由于读数显微镜标尺仅为几毫米，检定用标准玻璃尺在读数显微镜测量范围，受温度影响小，同时读数显微镜标尺和标准玻璃尺均为玻璃材质，其线膨胀系数为10.5×10-6℃-1，故环境温度和玻璃线膨胀系数差引入的标准不确定度分量可忽略不计 u Δ≈04.3.2测量显微镜标尺与玻璃线纹尺线膨胀系数差引入的不确定度u Δ1测量显微镜标尺与玻璃线纹尺的线膨胀系数的测量不确定度在±1×10-6℃-1范围内均匀分布，Δt =2℃，测量长度为50mm 时，u Δ1=50×1000×2×1×10-6/3=0.06μm4.3.2测量显微镜标尺与玻璃线纹尺温度差引入的不确定度u Δ2等温后，测量显微镜标尺与玻璃线纹尺的温度差估计在±1℃范围内均匀分布，则u Δ2=50×1000×10.5×10-6×1/3=0.30μmu Δ2=u Δ12+u Δ22=0.062+0.302u Δ=0.31μm5合成标准不确定度2222∆++=u u u u L a c测量显微镜（0~50）mm 量程0.01mm 分度值 u c ≈0.78（μm ）读数显微镜（0~8）mm 量程0.001mm 分度值u c ≈0.123（μm ）6扩展不确定度取k =2，故测量显微镜（0~50）mm 量程0.01mm 分度值U= ku c =2×0.78≈1.6μm读数显微镜（0~8）mm量程0.001mm分度值U= ku c=2×0.123≈0.25μm 对读数显微镜不同分度值时不确定度计算方法与过程相同，同理可得：0.0025mm分度值读数显微镜U= 0.65μm0.005mm分度值读数显微镜U= 1.3μm0.01mm分度值读数显微镜U= 2.0μm。