物理實(shí)驗(yàn)-密度測量

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1、密度的測量實(shí)驗(yàn)二前言單位體積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物體的密度。如果該物體的質(zhì)量為m和體積為V，則其密度為物質(zhì)的密度與物體所含物質(zhì)的成分有關(guān)，常用密度來作為原料成分的分析和液體濃度的測定。實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瘴锢硖炱降氖褂谜莆詹灰?guī)則固體的密度的測量掌握液體密度的測量物理天平比重瓶（50ml~100ml)燒杯(100ml~200ml)待測金屬塊、石蠟。待測液體待測顆粒狀固體實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器——實(shí)物圖A—橫梁；B—刀口；C—立柱；D—刀承；E—吊耳；F—秤盤；G—制動旋鈕；H—止動架；I—鉛錘；J—底腳螺絲；K—調(diào)平螺絲；L—

2、指針；M—標(biāo)尺；N—游碼ABCDEFGHIJKLMN實(shí)驗(yàn)儀器——結(jié)構(gòu)示意圖A—橫梁；B—刀口；C—立柱；D—刀承；E—吊耳；F—秤盤；G—止動旋鈕；H—止動架；I—鉛錘；J—底腳螺絲；K—調(diào)平螺絲；L—指針；M—標(biāo)尺；N—游碼物理天平的構(gòu)造及主要性能指標(biāo)如上頁圖所示，在橫梁上裝有三角刀口B、D1、D2，中間刀口B置于支柱頂端的瑪瑙刀口墊上，作為橫梁A的支點(diǎn)。兩邊刀口各有秤盤F1、F2，啟動止動旋鈕G使橫梁上升或下降，當(dāng)橫梁下降時(shí)，制動架就會把它托住，以免刀口磨損。橫梁兩端各有一平衡螺母K1、K2，用于空載調(diào)節(jié)平衡。

3、平衡時(shí)指針L應(yīng)指向標(biāo)尺M(jìn)的中心10刻線位置。橫梁上裝有游動砝碼N，用于1g以下的稱量。物理天平的規(guī)格由最大稱量值和感量（或靈敏度）來表示。最大稱量值是天平允許稱量的最大質(zhì)量。感量就是天平的指針從標(biāo)牌上零點(diǎn)平衡位置轉(zhuǎn)過一格，天平兩盤上的質(zhì)量差，靈敏度是感量的倒數(shù)，感量越小靈敏度就越高。固體密度的測量實(shí)驗(yàn)原理——固體密度的測量本實(shí)驗(yàn)采用流體靜力稱衡法測量不規(guī)則物體密度．流體靜力稱衡法可將不易測量的物理量體積Ｖ轉(zhuǎn)化為可精確測得的物理量質(zhì)量ｍ．m——天平測量質(zhì)量V——1．規(guī)則物體體積2．不規(guī)則物體體積流體靜力稱衡法測量固體

4、塊的密度對幾何形狀不規(guī)則的物體，只有利用阿基米德原理，先測量物體在空氣中的質(zhì)量，再將物體浸沒在密度為的某液體中，該物體所受到的浮力F等于所排開的液體的重量，即(如測量金屬塊的密度)則物體的密度可由下式確定m固體在空氣中的稱衡質(zhì)量m1固體浸沒在水中的稱衡質(zhì)量（如測量石蠟的密度）m蠟塊在空氣中的稱衡質(zhì)量；m2蠟塊和重物完全浸沒在水中的稱衡質(zhì)量；m3蠟塊在空氣中，重物在水中的稱衡質(zhì)量。比重瓶法測量固體小顆粒的密度用比重瓶測量不溶于液體的小塊固體（大小要能放入瓶內(nèi)）的密度時(shí),可依次稱出待測固體在空氣中的質(zhì)量m1，比重瓶裝滿

5、水的質(zhì)量m2,,以及在裝滿水的比重瓶內(nèi)投入小塊固體后總質(zhì)量m3，顯然考慮到所以為投入瓶內(nèi)小固體的總體積為水的密度流體靜力稱衡法實(shí)驗(yàn)原理——液體密度的測量根據(jù)此法在固體密度測量中的應(yīng)用，如果把物體浸入在另一待測液體中，秤衡的質(zhì)量為，則刻液體的密度為m固體在空氣中的稱衡質(zhì)量m1固體浸沒在水中的稱衡質(zhì)量固體浸入在另一待測液體中秤衡的質(zhì)量比重瓶法測液體的密度設(shè)空比重瓶的質(zhì)量為，充滿密度為的被測液體的質(zhì)量為，充滿同溫度已知密度的液體的質(zhì)量為，則被測液體的密度為比重瓶m1空比重瓶的質(zhì)量m2比重瓶充滿被測液體的質(zhì)量m3比重瓶充滿

6、已知密度液體的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)步驟天平的調(diào)節(jié)1天平的水平調(diào)節(jié)2天平的零點(diǎn)調(diào)節(jié)測不規(guī)則固體的密度（1）用流體靜力稱衡法測量固體的密度1用天平稱量物體在空氣中質(zhì)量m2用天平稱量物體在液體中質(zhì)量m13記錄室內(nèi)溫度，有附表查出相應(yīng)溫度下水的密度4計(jì)算出待測固體的密度并估算出不確定度，寫出測量結(jié)果。（2）用流體靜力稱衡法測量石蠟的密度1測量蠟塊在空氣中稱衡質(zhì)量m；2測量蠟塊和重物完全浸沒在水中稱衡質(zhì)量m2；3測量蠟塊在空氣中，重物在水中稱衡質(zhì)量m3。4計(jì)算出待測石蠟的密度并估算出不確定度，寫出測量結(jié)果。（3）比重瓶法測量固體小顆粒的

7、密度1用天平稱出待測固體在空氣中的質(zhì)量m1；2用天平稱出比重瓶裝滿水的質(zhì)量m2；3用天平稱出在裝滿水的比重瓶內(nèi)投入小塊固體后總質(zhì)量m3；4計(jì)算出待測小顆粒固體的密度并估算出不確定度，寫出測量結(jié)果。測量液體的密度（1）用流體靜力稱衡法測量液體的密度1用天平測量固體在空氣中的質(zhì)量m1；2用天平測量固體浸沒在水中的稱衡質(zhì)量m2；3用天平測量固體浸入在另一待測液體中秤衡的質(zhì)量m3；4計(jì)算出待測液體的密度并估算出不確定度，寫出測量結(jié)果。（2）比重瓶法測量液體的密度1用天平測量空比重瓶的質(zhì)量m1；2用天平測量比重瓶充滿被測液體

8、的質(zhì)量m2；3用天平測量比重瓶充滿已知密度液體的質(zhì)量m3；4計(jì)算出待測液體的密度并估算出不確定度，寫出測量結(jié)果。m觀察天平的型號、最大稱量、最小分度值、儀器誤差，并填入表格。儀器名稱型號量程分度值儀器誤差實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理測不規(guī)則固體的密度（1）用流體靜力稱衡法測量固體的密度室溫水的密度待測物體在空氣中的質(zhì)量m(g)待測物體在水中相應(yīng)的砝碼質(zhì)量m1(g)測量結(jié)果：