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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划不规则物体密度的测量实验报告固体密度的测定一、实验目的：1.掌握测定规则物体和不规则物体密度的方法；2.掌握游表卡尺、螺旋测微器、物理天平的使用方法；3.学习不确定度的计算方法，正确地表示测量结果；4.学习正确书写实验报告。二、实验仪器：1.游表卡尺：2.螺旋测微器：3.物理天平：三.实验原理：内容一：测量细铜棒的密度m4m可得?2V?dh只要测出圆柱体的质量m、外径d和高度h，就可算出其密度。根据?内容二：用流体静力称衡法测不规则物体的密度1、待测物体的密度大于液体的密度根据阿基米
2、德原理：F?0Vg和物体在液体中所受的浮力：F?W?W1?(m?m1)g可得?m?0m?m1m是待测物体质量,m1是待测物体在液体中的质量,本实验中液体用水，?0即水的密度，不同温度下水的密度见教材附录附表5。2、待测物体的密度小于液体的密度将物体拴上一个重物，加上这个重物后，物体连同重物可以全部浸没在液体中，这时进行称衡。根据阿基米德原理和物体在液体中所受的浮力关系可得被测物体的密度：?m?0m3?m2如图1-1，相应的砝码质量为m2，再将物体提升到液面之上，而重物仍浸没在液体中，这时进行称衡，如图1-1，相应的砝码质量为m3，m是待测物体质量,?0即水的密度同上。图1-1用流体静力称衡法称
3、密度小于水的物体只有当浸入液体后物体的性质不会发生变化时，才能用此法来测定它的密度。1注：以上实验原理可以简要写。四.实验步骤：实验1.熟悉游标卡尺和螺旋测微器,正确操作的使用方法，记下所用游标卡尺和螺旋测微器的量程，分度值和仪器误差.零点读数。2.用游标卡尺测细铜棒的长度h,在不同方位测量5次分别用游标卡尺和螺旋测微器测细铜棒的直径5次,计算它们的平均值(注意零点修正)和不确定度.写出测量结果表达式并把结果记录表格内.3.熟悉物理天平的使用的方法,记下它的最大称量分度值和仪器误差.横梁平衡,正确操作调节底座水平,正确操作天平.称出细铜棒的质量m,并测5次,计算平均值和不确定度,写出测量结果表
4、达式.4.用铜?4公式算出细铜棒的平均密度2?5.用不确定度的传递公式求出密度的相对不确定度和绝对不确定度,写出最后的结果表达式:?103kg/m3并记.6.求出百分差：铜焊条密度的参考值：?铜?103Kg/m3.实验内容二:用流体静力称衡法测不规则物体的密度1测定外形不规则铁块的密度；按照物理天平的使用方法，称出物体在空气中的质量m，标出单次测量的不确定度，写出测量结果。把盛有大半杯水的杯子放在天平左边的托盘上，然后将用细线挂在天平左边小钩上的物体全部浸没在水中，称出物体在水中的质量m1，标出单次测量的不确定度，写出测量结果。测出实验时的水温，由附录附表5中查出水在该温度下的密度?0。由式计
5、算出?，同时用不确定度传递公式计算?的不确定度?，最后写出测量结果和相对不确定度，并和铁栓密度的参考值：?铁?10Kg/m的数值比较之，求出百分差。2测定石蜡的密度同上测出石蜡在空气中的质量m；将石蜡拴上重物，测出石蜡仍在空气中，而重物浸没水中的质量m3；将石蜡和重物都浸没在水中，测出m2；测出水温，由大学物理实验教材表中查出?0；由式计算?及?。33求出百分差：石蜡密度的参考值：?石蜡?10Kg/m。五、实验数据记录：铜焊条、铁栓、石蜡密度的理论参考值：33?铜?103Kg/m3、?铁?103Kg/m3、?石蜡?103Kg/m3固体密度测量2流体静力称衡法密度测量数据记录六、实验数据处理：铜
6、?(mm)铜修?(mm)铜?(mm)m铜?(g)?d铜?(mm)?h铜?(mm)?m铜?(mm)铜?4铜33?10Kg/m2?铜修铜E铜?%铜3?铜?E?铜?%?103?103(Kg/m3)EP铜?铜?铜参?100%?%?铜参?0?103?103(kg/m3)m?铁?E铁?铁?m?m?%m(m?m1)(?)?铁?E铁?铁?%?103?103(Kg/m3)EP铁?铁?铁参?100%?%?铁参?0?103?103(kg/m3)m3?石蜡?E石蜡?石蜡?m2?%mm3?石蜡?E石蜡?石蜡?%?103?103(Kg/m3)EP石蜡?石蜡?石蜡参?()?100%?%?石蜡参七、结果讨论及误差分析：1、铜
7、密度的百分差为负的%,测量值比参考值偏小,但偏小较小。其误差产生的主要原因：由于铜棒不是绝对圆柱体,所以圆柱直径d的测量值存在着系统误差,另外虽然采用了多次测量,但随机误差只能减小,不能消除。2、铁密度的百分差为负的%,测量值比参考值偏小,但偏小较小。其误差产生的主要原因：实验方法采用流体静力称衡法来测物体的密度，拴铁块的线用棉线，存在一定的系统误差，而且放入水中在铁块周围存在少量的气泡，使铁块质量在水中的视值偏小，产生了系统误差，测量值偏小。3、石蜡密度的百分差在%,误差较大。其误差产生的主要原因：实验方法采用流体静力称衡法来测物体的密度，拴铁块和石蜡的线用棉线，存在一定的系统误差，而且放入
8、水中在石蜡和重物周围存在少量的气泡，使石蜡和重物在水中的视值偏小，另外被测石蜡是用蜡烛，含有杂质，测量值偏大。4物理实验报告班号学生姓名实验日期年月日基本长度的测量实验目的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学习记录测量数据、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。实验原理1、游标卡尺构造及读数原理游标卡尺主要由两部分构成，如(图21)所示：在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺，叫游标，利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。图21游(来自:写论文网:不规则物体密度的测量实验报告)标卡尺在构造上的主要特点是：游标上N个分度格的
9、总长度与主尺上个分度格的长度相同，若主尺上最小分度为a，游标上最小分度值为b，则有Nb?(N?1)a那么主尺与游标上每个分格的差值是：N?11?a?b?a?a?aNN图2-7常用的游标是五十分游标(N=50)，即主尺上49mm与游标上50格相当，见图27。五十分游标的精度值?=002mm游标上刻有0、l、2、3、?、9，以便于读数。毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出，毫米以下的数由游标读出。即：先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位，再从游标上读出毫米的小数位。游标卡尺测量长度l的普遍表达式为l?ka?n?式中，k是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度数，n
10、是游标的第n条线与主尺的某一条线重合，a?1mm。图28所示的情况，即l?。图28在用游标卡尺测量之前，应先把量爪A、B合拢，检查游标的“0”刻度线是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合，应记下零点读数，加以修正，即待测量l?l1?l0。其中，l1为未作零点修正前的读数值，l0为零点读数。l0可以正，也可以负。使用游标卡尺时，可一手拿物体，另一手持尺，如图29所示。要特别注意保护量爪不被磨损。使用时轻轻把物体卡住即可读数。图292、螺旋测微器(千分尺)常见的螺旋测微器如所示。它的量程是25mm，分度值是。螺旋测微器结构的主要部分是一个微螺旋杆。螺距是mm。因此，当螺旋杆旋一周时，它沿轴线方向只
11、前进。螺旋柄圆周上，等分为50格，螺旋杆沿轴线方向前进mm时螺旋柄圆周上的刻度转过一个分格这就是所谓机械放大原理。测量物体长度时，应轻轻转动螺旋柄后端的棘轮旋柄，推动螺旋杆，把待测物体刚好夹住时读数，可以从固定标尺上读出整格数，。以下图210的读数则由螺旋柄圆周上的刻度读出，估读到这一位上。如图211(a)和(b)，其读数分别为mm、。(1)记录零点读数，并对测量数据作零点修正。(2)记录零点及将待测物体夹紧测量时，应轻轻转动棘轮旋柄推进螺杆，转动小棘轮时，只要听到发出喀喀的声音，即可读数。图211实验仪器游标卡尺：精度值：量程：125mm螺旋测微器：分度值：量程：25mm被测物体：小球；空心
12、圆柱体。实验内容1螺旋测微器测量圆球直径，不同位置测量6-8次，计算其不确定度，并写出测量结果的标准形式。2用游标卡尺测量空心圆柱体不同部分的外径、内径、高度，各测量6-8次。计算空心圆柱体的体积及其不确定度，并写出测量结果的标准形式。数据处理：1、用千分尺侧小钢球直径根据测量原始数据，得小钢球直径测量值，数据如下表：D的测量值为：171?Di?(?)?7i?17A类不确定度为：?D?71(Di?)2?7?(7?1)i?11(?9.515)2?(?)2?(?)2?B类不确定度为：?UB?仪3?总的不确定度UDUD?D?UB?22钢球直径D测量结果：D?(?)mmUrD?10?42、用游标卡尺测
13、量空心圆柱体的体积D的A类不确定度为：?D?61(Di?)2?6?(6?1)i?11(?)2?(?)2?(?)2?同理：?d?H?61(di?)2?6?(6?1)i?161(Hi?)2?6?(6?1)i?1D的总的不确定度为：UD?D?UB?(?同理：Ud?22)2UH?空心圆柱体的体积为：?4(2?2)?(?)?4的不确定度根据：lnV?ln?4?ln(D2?d2)?lnH有：?lnV2D?lnV2d?lnV1?2?；222?D?d?HHD?dD?dUV2d?2?1?2?2D?2?2U?D?Ud?UH222V?D?d?D?d?H?2?2?2222?222222UV?23空心圆柱体的体积测量结
