物理实验报告5_固体密度的测定.doc

实验名称:固体密度的测定
实验目的:
。
(不溶于水)的密度
实验仪器:
物理天平、砝码、铜螺母、黄蜡、塑料块、细线、烧杯
物理天平的读数方法:
用天平称衡时,必须确定天平的平衡位置,即确定天平的停点。灵敏度高的天平,两边常左右摆动,不易停下来,正确而迅速地判断天平的平衡位置,是实验操作的关键。如果一定要等天平停止摆动,既费时又不经济,因此往往不等它静止,而直接从指针左右摆动的位置来推算它该停的位置——停点。
设读得指针3次连续摆幅数值为:(左,)(右,)(左,),则左边读数的平均值为
(+)/2,右边读数的平均值为,上述两平均值的平均值就是停点a。
天平无载荷(两盘均空着)时的停点,称为天平的零点。在正常情况下,零点应该在标尺中央刻度上(一般实验用的物理天平中央刻度为“10”)或其左右一个刻度以内,若相差太大,可在天平止动的情况下,稍微调节横梁上左右两端的平衡螺帽,至零点返回正常位置为止。
本实验所使用天平的最小砝码为1g,对于1g以下的砝码,可移动横梁上的游码代替,其最小分度为20mg(或50mg)。20mg(或50mg)一下的质量可采用下述方法(内插法)计算出来。
先求出天平的零点,要称衡某质量为M的物体,在右盘放上砝码m,若m比M略小,停点在,移动横梁上的游码,加=20mg(或50mg),停点变成,此时m+>M。容易得出物体的质量M为:
其中:为指针每偏转1个刻度(1格)所代表的质量,称为天平的分度值,其倒数称为天平的灵敏度。严格来说,一架天平的分度值或灵敏度随着天平载荷大小的变化而变化,载荷越答,灵敏度越低。但是在本实验中,我们将分度值看作不变,因此,在整个实验中只需要在空载情况下测量一次分度值,在其他多次测量中,只要测出相应的或,就可算出20mg(或50mg)以下的质量。
实验原理和方法:
如果一个固体质量为m,体积为V,则它的密度为:
……
由式可知,只要测出m和V,就可以求出。质量m可以由天平测出,精确测量体积V可以
用流体静力称衡法。条件是物体浸入液体后,其性质不发生变化。
如果不计空气的浮力,物体在空气中称量为m,全浸入液体中称量为,则物体在液体中受到的浮力为:
……
其中,g为重力加速度。根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的质量:
……
其中:是液体的密度,是物体在液体中所排开液体的体积。由于物体是全浸入液体中,物体的体积V就等于它所排开液体的体积,由公式,,可得:
……
如果待测物体的密度小于液体的密度,不能全浸入液体中时,可以采用一下方法:在物体下面拴上一重物,使它们能全部浸入液体中,称量为。再将物体提升到液面上,而重物仍完全浸入液体中,称量为。则物体在水中受到的浮力为:
……
则由以上公式整理得:
……
实验内容和步骤:

。
转动天平底座的螺母,使天平底座的水准泡置中,使底座呈水平状态。由于在制造时天平的立柱和底座是严格垂直的,所以调平的目的是使立柱呈铅直状态。
。
将天平横梁上的游码移至零位处,调节横梁两端的平衡螺帽,直至指针在刻度尺中央(“10”刻度)处做等幅摆动为止。
、停点、分度值以及天平灵敏度。
方法:先