物体密度的测定.pptx

【实验目的】
学****游标卡尺、千分尺和物理天平的正确使用。
用流体静力称衡法和比重瓶法测定物体的密度。
学****实验数据的处理方法及用复称法消除系统误差。
【实验原理】
物体的密度是指在某一温度时物体单位体积所包含的质量,即密度ρ:

(1)
式中,m是物体的质量(g),V是它的体积(),其单位是。对于规则物体,可以利用测量长度的量具间接测得其体积。但对于不规则物体则不行。测量不规则物体体积的最简单方法是用量筒直接测量,但其测量准确度低。本实验所采用的静力称衡法,使不规则物体的密度测量有较高的准确度。
如果将被测物体分别在空气中和水中称衡,得到其称量值为m和则物体在水中所受到的浮力为:
(2)
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体要受到向上的浮力,浮力的大小等于所排开液体的质量和重力加速度g 的乘积。因此:
(3)
是液体的密度,V是所排开的液体的体积,亦即被测物体的体积。由式(1)、(2)、(3)可以得到待测固体的密度:
(4)
为水的密度,不同温度下的水的密度见附表。
【实验仪器】
游标卡尺
螺旋测微计(千分尺)
物理天平
比重瓶
【实验内容】
测量规则铜圆柱体的密度
(1)用复称法测量铜圆柱体在空气中的质量
为观察与消除可能存在的不等臂误差,常用的方法是用复称法测量(又称交换测量法)。即先将被测物体放在天平的左盘,砝码放在右盘,称得质量为,然后将被测物体放在右盘,砝码放在左盘。称得质量为,观察两者差别如何?依此判断天平的不等臂误差的情况。然后以其几何平均值的方法算出物体质量m,消除天平的不等臂误差的影响。
(2)用游标卡尺测量铜圆柱体的长度l,螺旋测微计测量其直径,各测量六次。
用静力称衡法测量铜圆柱体的密度
称出物体浸没在水中的质量(若经过前面的观察发现物理天平的不等臂误差较大,也可以用复称法测量。一般可以不用复称)。
将盛水的烧杯置于物理天平的托盘上,并使铜圆柱体浸没于水中。注意勿使铜圆柱体接触烧杯,铜圆柱体的表面不得附着气泡,开启天平后铜圆柱体不得露出水面。
用比重瓶法测量不规则铅粒的密度
对于不规则的颗粒状固体,不可能用流体静力称衡法来逐一称其质量。因此,可采用比重瓶法。实验时,将比重瓶内盛满蒸馏水,用天平称出瓶和水的质量为,称其粒状固体的质量为,装满蒸馏水的瓶内放入粒状固体溢出水后的总质量为,
则放入粒状固体后从比重瓶中排出水的质量为: ,
固体的体积等于排