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: a .学****物理天平的正确使用方法。 b .掌握流体静力称衡法测定固体(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, 1x ) (右, 2x ) (左, 3x ) ,则左边读数的平均值为(1x +3x ) /2 ,右边读数的平均值为 2x ,上述两平均值的平均值就是停点 a。2 2/)( 331xxxa ???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 0a , 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1a , 移动横梁上的游码,加0m =20mg (或 50mg ), 停点变成 2a , 此时 m+ 0m >M 。容易得出物体的质量 M 为:12 010)(aa maamM?????其中: 12 0aa m?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 1a 或2a , 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: )/( 3 cm gV m??……○ 1 由○ 1 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 1m , 则物体在液体中受到的浮力为: gmmF)( 1??……○ 2 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: 排液 gV F??……○ 3 其中: 液?是液体的密度, 排V 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排V ,由公式○ 1,○ 2,○ 3 可得: 液?? 1mm m??……○ 4 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 2m 。再将物体提升到液面上, 而重物仍完全浸入液体中,