大学物理实验密度的测定2800字 大学物理实验 密度的测定【实验目的】1、学习物理天平的使用方法；2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法；3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和方法；4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法 实验仪器和用品】物理天平（500g、50mg）、密度瓶（50ml）、烧杯（500ml）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线杯托盘 度盘 水准泡 托盘 调平螺母平衡螺母游码 横梁 中刀托 指针 边刀托托盘 底座 手轮【实验原理】 物理天平 密度瓶某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V，则该物体的密度：??m （1） V实验中，测出物体的质量m和体积V，由上式可求出样品的密度1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m（空气浮力忽略不计）水中（悬吊，不接触烧杯壁和底）的表观质量为m1（如图3体积为V，水的密度为?水根据阿基米德定律，有： 图3 静力称衡法测密度?水Vg?(m?m1)gV?m?m1?水被测物密度： ??mm??水 （2） Vm?m12、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度设被测物在空气中的质量为m，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。
设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为m1，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为m2，如图4所示：图4 静力称衡法和助沉法测石蜡块的密度根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：?水Vg?(m1?m2)g，则被测物体积为： 待测物块（石蜡块） V?被测物密度为： ??m1?m2?水 mm?? （3） Vm1?m2水3、用密度瓶测定碎小固体（小石子）的密度假设密度瓶的质量为m1，将瓶内装满待测的小石子后的质量为m2，则待测小石子的质量：m?m2?m1然后将装有小石子的密度瓶加满水，再称其总质量m3，为了得到小石子排开水的体积，还需要将密度瓶里的小石子倒出，再加满水称得其质量为m41234图5 密度瓶法测小石子的密度这样可得小石子排开水的质量为：m4?(m3?(m2?m1))?m4?m3?m2?m1 碎小固体的总体积为：V?碎小固体的密度为：??m4?m3?m2?m1?水， m2?m1? （4） m4?m3?m2?m1水【实验内容及步骤】1、对物理天平进行调平在了解天平的基本结构的基础上，对天平进行调平，调平分两步：①调底座水平：通过调底板下的调平螺丝，把水准仪中的气泡调在水准仪正中。
②调横梁水平：将横梁两端的挂钩（连同吊篮、托盘）挂到刀口上，游码移到最左端；然后再稍稍右旋升降螺丝，升起横梁后观察横梁是否水平，若指针正指刻度牌中线或在中线两侧作微小的等幅振动，则说明横梁平衡若不平衡，则左旋升降螺丝，使横梁制动，然后调节横梁两端的调平螺丝；再支起横梁判断，放下横梁后调节，如此反复，直至调平2、用流体静力称衡法测定不规则金属块的密度（1）称量金属块在空气中的质量m2）用细线拴住金属块，挂到天平横梁左端的钩子上，悬吊于烧杯的水中烧杯放在底座左边的托架上称出金属块完全浸没在水中的表观质量m13）计算金属块的密度及其不确定度，并给出测定结果3、流体静力称衡法和助沉法相结合测定石蜡块的密度（1）称量石蜡块在空气中的质量m2）用细线将石蜡块和助沉金属块串系起来，石蜡块在上，助沉块在下系好后挂在天平横梁左端的挂钩上先称仅有金属块没入水中而石蜡块在水面之上时系统的表观质量 m1，再称二者均没入水中时系统的表观质量m2（悬吊，不能接触烧杯壁和底）（3）计算石蜡块的密度，不要求计算不确定度4、用密度瓶测量碎小石子密度（1）先用物理天平称量空密度瓶的质量m12）将碎小石子细心地装入密度瓶中（大约占据密度瓶容积一半的空间），称出“瓶＋小石子”的总质量m2。
3）再将装有小石子的密度瓶内装满清水，盖上瓶塞，让多余的水从塞子中间的细管流出，用布擦干瓶子，称出“瓶＋水+小石子”的总质量m34）将密度瓶内的小石子和清水倒掉，再装满水，盖上瓶塞，让多余的水从塞子中间的细管流出，用布擦干瓶子，称出“瓶＋水”的总质量m45）计算小石子的密度，不要求计算不确定度实验注意事项】1、使用物理天平前，要熟悉天平的基本结构，了解各结构的用途和使用方法，做到先观察后操作2、使用天平时，动作要轻、稳，横梁支起时不能作前后左右的旋转，以免横梁跌落摔损；天平的左、右挂钩、吊耳及秤盘切勿对调横梁调平时，一定要先使横梁制动，将两端的吊耳挂到刀口上只有观测、判断横梁是否水平时，才将横梁支起；调节调平螺丝、取放待测物、取放砝码、移动游码时，天平的横梁均应放下，并且支撑在横梁上的两个小支柱上3、实验中，浸在液体中固体表面的气泡要尽量排尽；金属块或石蜡块要完全浸没水中，且不能与烧杯底部或器壁相碰4、小心易碎玻璃仪器；如遇到损坏，要及时报告、登记，并作适当赔偿5、测量结束后，要将仪器复原，即：天平横梁放下，吊耳拿到刀口下；烧杯、密度瓶里面的水倒掉；小方巾平铺在桌面上数据记录与处理】表1.不规则金属块密度的测量?测??水?g/cm3 m?m1?E(?)?，由温度测量误差而造成?水的误差非常小，u(m)＝u(m1)＝0.05g（天平的最小称量）可忽略不计，并且取?水＝。
1.00g/cm（下同）3u(?)??测?E(?)= =______g/cm3???测?u(?)=（ ±）g/cm3（要有计算过程，注意测量结果的正确表示，详见教材17面；下同）表2. 石蜡块密度的测量?测?mm??水＝ ＝ g/cm3 Vm1?m2(要有计算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求计算不确定度) 表3. 小石子密度的测量?测?m2?m1m??水＝ ＝ g/cm3 Vm4?m3?m2?m1(要有计算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求计算不确定度)【思考题】1、具体分析本实验产生误差的各种原因2、能否用流体静力称衡法测定液体的密度？如果能测如何测量？3、能否用密度瓶测定液体的密度？如果能测如何测量？第二篇：《大学物理实验》2-01 密度的测量 1900字第二部分 基础实验实验一 基本测量长度是一个基本物理量长度测量不仅在生产和科学实验中被广泛的使用，而且许多其他物理量也常常化为长度量进行测量，除数字显示仪器外，几乎所有测量仪器最终将转换为长度进行读数例如，水银温度计是用水银柱面的位置来读取温度的；电压表或电流表是利用指针在表面刻度盘上移过的弧长来读数的因此，长度测量是一切测量的基础。
密度是物体的基本属性之一，各种物质具有确定的密度值，它与物质的纯度有关工业上经常通过物质的密度来进行原料成分的分析、液体密度的测量和材料纯度的鉴定因此学习测量物体密度的方法是十分必要的一、实验目的1.熟练掌握游标卡尺、千分尺、电子天平的使用方法；2.掌握固体密度的测量方法；3.进一步理解有效数字概念并能正确表示测量结果二、实验原理若一个物体的质量为m，体积为V，则其密度为 mρ= （1） V可见，通过测定m和V可求出ρ，m可用天平称量，而物体体积则可根据实际情况，采用不同的测量方法这里介绍规则形状固体密度的测量对于形状规则的固体可以选择适当的长度测量工具（米尺，游标卡尺、千分尺等）直接测出物体的外形尺寸，然后再计算出体积，用天平称出其质量，即可以计算出密度如图1所示，待测物为圆筒时，只要测出内径d1、外径d2和高度h，则其体积为12V=π(d2?d12)h （2） 4如果测出其质量为m，则其密度为 图14m （3） ρ=22π(d2?d1)h当内径收缩为0时，（3）式表示为4mρ=2 （4） πdh（4）式即为均质圆柱体的密度表达式一般来说，待测圆筒或圆柱体各个断截面的大小和形状都不尽相同，应从不同部位测量相关数据。
55三、仪器与用具电子天平，游标卡尺，千分尺，待测物体（圆筒、圆柱）四、实验内容和步骤1.用电子天平分别测出圆筒和圆柱体的质量2.用游标卡尺测量圆筒的内径d1、外径d2和高度h，各换不同的地方测量五次，求出平均值（注意在使用游标卡尺测量圆筒的内径时，尽量要求游标卡尺的上刀口沿着直径方向）3.用游标卡尺测量圆柱体的直径d，用千分尺测量圆柱体的高度h，各换不同部位测量五次，求出平均值五、数据记录和处理1.圆筒密度测量游标卡尺分度值 ，游标卡尺的零点误差 毫米 表一（单位为毫米） 高度h 误差Δh 内径d1 误差Δd1外径d2 误差Δd2 1 2 3 4 5 平均参考第一章节相关内容计算误差和平均绝对误差 用绝对误差形式表示测量结果 d2=d2±Δd2=(d1=d1±Δd1=(h=h±Δh=(±±±)毫米 )毫米 )毫米圆筒体积V=221π(d2?d1)h= 4圆筒体积误差ΔV=?V?V?VΔd2+Δd2+Δh ?d2?d1?h221=π?2hd2Δd2+2hd1Δd1+(d2?d1)Δh???4?V=V±ΔV=圆筒质量 ,圆筒体积 ；圆筒密度 2.圆柱体密度测量游标卡尺分度值 ，游标卡尺的零点误差 毫米， 千分尺分度值 ，千分尺的零点误差 毫米。
56表二（单位为毫米） 直径d 1 2 3 4 5 平 均 用绝对误差形式表示测量结果误差Δd高度h 误差Δhd=(±)毫米h=(±)毫米体积绝对误差表示参考1圆柱体质量 ,圆柱体体积 ；圆柱体密度 六、注意事项1.使用游标卡尺时，不许被测物体量爪内移动，量爪所夹被测物体的压力要小；使用完毕，应立即收回盒内，两刀口稍许松离2.使用千分尺时，不要直接拧紧螺尺，而应旋转测力装置，以免压力过大，损坏螺纹；用完后应使测砧间留有空隙，以免因热膨胀而损坏螺纹，并立即放回盒内七、思考与练习1.如何正确使用千分尺？怎样处理其零点误差？ 2.分析造成本实验误差的主要原因有哪些？57＋ -全文完-。