Bài-1.-Thước-kẹp-panme

Bài số ĐO KÍCH THƯỚC VÀ XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH CỦA CÁC VẬT RẮN CĨ HÌNH DẠNG ĐỐI XỨNG I Mục đích thí nghiệm Làm quen sử dụng số dụng cụ đo độ dài (thước kẹp, thước panme) để đo trực tiếp kích thước số vật rắn có hình dạng đối xứng Xác định gián tiếp thể tích vật Biết cách tính sai số kết phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp II Dụng cụ thí nghiệm thước kẹp – 150 mm, xác 0,02 mm thước panme – 25 mm, độ xác 0,01 mm mẫu vật cần đo (vòng đồng, sợi dây đồng) III Cơ sở lý thuyết A Thước kẹp: Thước kẹp (Hình 1) dụng cụ đo độ dài giới hạn từ vài milimét đến ba trăm milimét với độ xác 0,1 – 0,02mm Cấu tạo gồm thước T chia thành mm thước phụ T’ trượt dọc theo thước T (gọi du xích) Để thuận tiện người ta làm thêm hai hàm kẹp: Hàm kẹp cố định – gắn với đầu thước hàm kẹp di động 1’ – 2’ gắn với đầu du xích Hai đầu – 1’ dùng đo kích thước ngồi hai đầu – 2’ dùng đo kích thước vật Có thể giữ cố định du xích T’ nhờ vít hãm Du xích khắc thành N độ chia cho độ dài N độ chia có giá trị độ dài (N – 1) độ chia thước chính, nghĩa là: N.b = (N – 1).a (1) Với a giá trị độ chia thước b giá trị độ chia du xích Từ (1) ta suy ra: a – b = a/N =  (2) Đại lượng  gọi độ xác du xích, cho biết độ sai lệch giá trị độ chia thước giá trị độ chia du xích Vì a = 1mm, nên N = 10  = 0,1 mm; cịn N = 50  = 0,02 mm Hình Đo độ dài L vật AB thước kẹp: Đặt đầu A vật trùng với số thước T Giả sử đầu B vật nằm khoảng vạch thứ n n + thước T (Hình 2) T A n n+1 B n+ m m 10 T' Hình Ta đẩy du xích T’ trượt dọc thước để đầu B vật trùng với số du xích Nếu vạch thứ m du xích trùng với vạch thứ n + m thước theo hình ta có: (n + m).a = L + m.b => L = n.a + m  (3) Thí dụ: Với n = 2, a = mm, m = 4, N = 10  = 0,1 mm độ dài vật AB bằng: L = + 4.0,1 = 2,4 mm Như vậy, vạch chia thứ n thước nằm trước số du xích cho biết số nguyên lần milimét, vạch chia thứ m du xích nằm trùng với vạch chia đối diện thước cho biết số phần mười số phần trăm milimét (Tuỳ thuộc độ xác  ) B Pan me (vi kế): Thước panme (Hình 3) dụng cụ dùng đo độ dài xác tới 0,01mm Cấu tạo gồm: Hình - Một cán thước hình chữ U mang trục vít vi cấp đầu tựa cố định - Một thước kép có độ chia nằm so le 0,50mm phía phía đường chuẩn ngang khắc thân trụ - Một cần gạt nhỏ dùng hãm trục vít - Một thước trịn có 50 độ chia nằm sát mép trái trụ rỗng bao quanh thân trụ Khi vặn đầu trục vít 1, thước trịn quay tịnh tiến theo bước ren h = 0,50 mm trục vít Như vậy, thước tròn quay vòng ứng với N = 50 độ chia đồng thời tịnh tiến đoạn h = 0,50 mm dọc theo thước kép Mỗi độ chia nhỏ thước trịn có giá trị bằng:  = h / N = 0,50mm/50 = 0,01mm (4) Số đo thước panme xác định theo vị trí x mép du xích trịn: - Nếu mép thước trịn nằm sát bên phải vạch chia thứ N thước milimét phía đường chuẩn ngang, đồng thời đường chuẩn ngang nằm sát vạch thứ n thước trịn thì: x = N + 0,01.n (mm) (5) - Nếu mép thước tròn nằm sát bên phải vạch chia thứ N thước milimét phía đường chuẩn ngang, đồng thời đường chuẩn ngang nằm sát vạchthứ n thước trịn thì: x = N + 0,50 + 0,01.n (mm) (6) Chú ý: Trong công thức (5), (6), số thứ tự N n vạch chia lấy giá trị nguyên 0, 1, 2, 3, IV Trình tự thí nghiệm: Dùng thước kẹp xác định thể tích vịng đồng (khối trụ rỗng) - Thể tích khối trụ rỗng tính theo cơng thức: V=  (D -d ).h (7) Ta dùng thước kẹp đo đường kính ngồi D, đường kính d độ cao h khối trụ rỗng Từ xác định thể tích V theo công thức (7) - Thực lần phép đo D, d, h vị trí khác vịng đồng Đọc ghi giá trị D, d, h lần đo vào bảng để tính thể tích V vòng đồng Dùng thước panme xác định bề dày lớp sơn cách điện: Đặt dây dẫn vuông góc với đầu cố định thước panme Vặn từ từ đầu trục vít để đầu bên trái trục vít tiến dần đến tiếp xúc với dây Khi nghe thấy tiếng kêu "lách tách" lị xo hãm trục vít ngừng lại Dùng thước panme xác định đường kính d1 lõi sợi dây đồng đường kính d2 phần gồm lõi lớp sơn (Đo lần) Đọc ghi kết vào bảng Bề dày lớp sơn: d = (d2 – d1)/2 (8) V Câu hỏi kiểm tra: Nêu cấu tạo thước kẹp thước panme Giải thích ý nghĩa số  = 0,1 mm thước kẹp  = 0,01 mm thước panme Cách đọc kết sử dụng thước kẹp thước panme (vi kế) Giải thích Điền đầy đủ kết tính tốn vào ô trống bảng - Viết kết đo đại lượng bảng - Xác định thể tích vịng đồng bề dày lớp sơn cách điện Tính sai số tương đối, sai số tuyệt đối viết kết phép đo Báo cáo thí nghiệm đo kích thước xác định thể tích Các vật rắn có hình dạng đối xứng Trường Điểm đánh giá GV Lớp Tổ Ngày thực hành: Họ tên I Mục đích thí nghiệm II kết thí nghiệm A Xác định thể tích vịng đồng (khối trụ rỗng) Bảng Độ xác thước kẹp: …………………… (mm) Lần đo D D d d h h (10-3m) (10-3m) (10-3m) (10-3m) (10-3m) (10-3m) Trung bình Tính sai số tuyệt đối phép đo đường kính ngồi D, đường kính d độ cao h (đo trực tiếp):  D = (  Ddc) + D = ……………………… = …………………… (10-3 m)  d = (  ddc) + d = ……………………… = …………………… (10-3m)  h = (  hdc) + h = ……………………… = …………………… (10-3m) Tính sai số kết phép đo thể tích V vịng đồng (đo gián tiếp): = V  D.D + d d h = + + = V  h D2 − d  V = ( D2 − d ).h = (10-9m3) V =  V =  (10-9m3) Viết kết phép đo thể tích V vòng đồng: V = V ± ΔV=  (10-9m3) B Xác bề bề dày lớp sơn cách điện: Bảng d1  d1 Lần đo (10-3 m) (10-3 m) d2  d2 (10-3 m) (10-3 m) Trung bình Tính sai số tuyệt đối phép đo đường kính d1 lõi sợi dây đồng, đường kính d phần gồm lõi lớp sơn (đường kính ngồi) (đo trực tiếp):  d1 = (  ddc) + d = ……………………… = …………………… (10-3m)  d2 = (  ddc) + d = ……………………… = …………………… (10-3m) Tính sai số kết phép đo bề dày d lớp sơn: d =(d - d1 ) / = = ……………….(10-3m) = d d1 d = + = ……………………………………… d d1 d2 d =  d = ………………………………… = ……………… (10-3m) Viết kết phép đo bề dày d lớp sơn: d = d  d =  ………………… (10-3m)