Лабораторная работа по "Физики"

 
 

    1. Цель лабораторной  работы.

    Целью настоящей работы является освоение некоторых наиболее распространенных инструментов и приборов для измерения линейных размеров тел. В частности  микрометра, штангенциркуля. 

    2. Схема установки.

    1. Микрометр

    Микрометр применяют для измерения наружных размеров тел. Различные типы микрометров позволяют проводить измерения с точностью от 0,01 мм до 0,005мм.

    Микрометр (рис. 1) представляет собой массивную  скобу 1, в концах которой находятся: неподвижный упор 2 и конец микровинта 4, жестко связанный с барабаном 6. Основной частью микрометра является микровинт 4.

    

    2. Штангенциркуль.

    Штангенциркуль  применяют для измерения наружных и внутренних размеров тел. Измерения  с помощью штангенциркуля можно  производить с точностью до 0,1 —  0,02 мм. Штангенциркуль состоит из следующих основных частей (см. рис. 2): штанги 1 с нанесенными на ней делениями основной шкалы (в мм.) с одной или двумя губками 2 и 3, подвижной рамки 4 с губками 5 и 6. На скосе рамки укреплена вспомогательная шкала – нониус 7, с помощью которого производят отсчет долей делений основной шкалы. Винт 8 служит для зажима рамки, а гайка 9 для плавной (микрометрической) ее подачи.

      
 
 
 
 
 
 
 
 

      
 
 

                         

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3. Теория метода.

    1. Микрометр

    Микрометр применяют для измерения наружных размеров тел. Различные типы микрометров  позволяют проводить измерения с точностью от 0,01мм до 0,005мм.

    Измерение длины l тела, зажатого между упорами микрометра 2 и 4, сводится к определению длины l₀ по шкале 5 (в целых мм) и длины Δl по шкале барабана 3 (в долях мм). Очевидно, что длина тела будет:                       l = l₀  +  Δl                         (1).

    Для определения Δl необходимо знать цену деления шкалы барабана. При одном обороте барабана он повернется на n = 50 делений шкалы барабана, а срез барабана при этом переместится вдоль шкалы 5 на шаг микровинта h (0,5 мм), то есть цена деления шкалы барабана будет равна h/n мм (0,01 мм). Если при измерении длины тела барабан повернулся по шкале барабана на m делений, то Δl = mh/n мм. Тогда длина измеряемого микрометром тела будет: 

    l = l₀ + mh/n = l₀ +0,01m        (2)

    Следует иметь в виду, что если срез барабана, смещаясь по шкале целых миллиметров, останавливается за штрихом шкалы половинок миллиметров, то при отсчете необходимо к количеству целых миллиметров прибавлять 0,5 мм, а к полученному числу добавлять количество сотых долей миллиметра, отсчитываемых по барабану.

    2. Штангенциркуль.

    Штангенциркуль  применяют для измерения наружных и внутренних размеров тел. Измерения  с помощью штангенциркуля можно  производить с точностью до 0,1 - 0,02 мм. Штангенциркуль состоит из следующих основных частей: штанги 1 с нанесенными на ней делениями основной шкалы (в мм) с одной или двумя губками 2 и 3, подвижной рамки 4 с губками 5 и 6. На скосе рамки укреплена вспомогательная шкала - нониус 7, с помощью которого производят отсчет долен делений основной шкалы. Винт 8 служит для зажима рамки, а гайка 9 для плавной (микрометрической) ее подачи.

    Отсчет  с помощью нониуса основан  на разнице интервалов деления основной шкалы и шкалы нониуса.

    Вся длина шкалы нониуса точно укладывается в определенном целом числе делений основной шкалы. Например, десять делений шкалы нониуса (N_Н) точно укладывается на девяти или девятнадцати делениях (N₀) основной шкалы. Если начало шкалы нониуса (а следовательно, и конец) точно совпадает с каким-либо делением основной шкалы, то все промежуточные деления нониуса смешены на целое число десятых долей деления основной шкалы от соответствующих делений основной шкалы (см. рис. 2).

    В исправном штангенциркуле при сведенных  губках нуль нониуса должен совпадать с нулем основного деления шкалы. Поэтому, если измеряемое тело зажато между губками штангенциркуля, то мы тем самым совмещаем начало измеряемой длины с началом шкалы масштаба, а конец с началом шкалы нониуса.

    4. Таблицы с результатами измерений.

    Измерения штангенциркулем.

      Цилиндр №1                         Таблица №1.

 
 

    Цилиндр №2                      Таблица№2.

 
 

    Цилиндр №3                      Таблица№3.

 
 

    Цилиндр с резьбой в  отверстии                  Таблица№4.

 
 

    Цилиндр с разными диаметрами                   Таблица№5.

 
 
 

    Цилиндр деревянный                    Таблица№6.

 
 

    Тонкая  шайба с буквой «П»                                                                 Таблица№7.

 
 
 

    Тонкая  шайба                      Таблица№8.