实验二密度的测量

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1、实验二密度的测量【密度】若一个物体的质量为加，体积为V,则其密度为V可见，通过测定加和V可求出Q,加可用物理天平称量，而物体体积则可根据实际情况，采用不同的测量方法。对于形状不规则的物体，或小粒状固体，液体可用下述两种方法测量其体积，从而计算出它的密度。【方案设计】1、用液体静力“称最法”测最固体的密度（1）能沉于水川的固体密度的测定所谓液体静力“称量法”，即先用天平称被测物体在空气中质量mp然后将物体浸入水中，称出其在水中的质量加2,如图1所示，则物体在水中受到的浮力为F=(/?Z

2、—ni2)g(4-2)

3、根据阿基米徳原理，浸没在液体屮的物体所受浮力的大小等于物体所排开液体的重量。因此,可以推出(4-3)其屮必为液体的密度（本实验中采用的液体为水）；V是排开液体的体积亦即物体的体积。联立（4-2）和（4-3）式可以得由此得V=(4-4)(4-5)图2（2）浮于液体屮固休的密度测泄待测物体的密度比液体小吋，可采用加“助沉物”的办法，如图2所示，“助沉物”在液体中而待测物在空气中，称量时祛码质量为如。待测物体和“助沉物”都浸入液体中称量时如图3所示，祛码质量为加2,因此物体所受浮力为伽—加2）g。若物体在空气屮称

4、最时的祛码质量为机,物体密度为图3(4-6)P=Po加1一m22、比重瓶法（1）液体密度的测量对液体密度的测定对用流体静力“称量法”，也对用“比重瓶法”。在一定温度的条件下，比重瓶的容积是一定的。如将液体注入比重瓶中，将毛玻璃塞由上而下自由塞上，多余的液体将从毛玻璃塞的屮心毛细管屮溢出，瓶中液体的体积将保持一定。比重瓶的体积可通过注入蒸饰水，由天平称其质量算出，称量得空比重瓶的质量为如,充满蒸係水时的质量为加2，则m2=tni+PV,因此，可以推出V=（加2—加1）/P（4-7）如果再将待测密度为R的液体（

5、如酒精）注入比重瓶，再称量得出彼测液体和比重瓶的质最为加3，则//=（加3—S）/V。将公式（4-7）代入此公式得P=P——Ltn2-mA(4-8)（2）粒状固体密度的测泄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，比重瓶内盛满蒸憾水,用天平称出瓶和水的质量如,称出粒状固体的质量为加2，称出在装满水的瓶内投入粒状固体后的总质量为加3，则被测粒状固体将排出比重瓶内水的质最是加=〃7]+加2—加3，而排出水的体积就是质最为加2的粒状固体的体积，所以待测粒状

6、固体的密度为P=A）rn}+m2-m3当然，所测粒状固体不能溶于水，其人小应保证能投入比重瓶内。(4-9)【实验仪器】天平，待测物体，线绳，烧杯，水，比重瓶。【实验目的】1、熟练掌握物理天平的调整和使用方法。2、掌握测定固体和液体密度的两种力•法。【实验内容与步骤】1、调试物理天平：调节水平；调节零点；练习使用方法。2、用流体静力“称量法”测物体的密度。（1）测金属块的密度1）川细线拴住金属块，置于天平的左面挂钩上测出其在空气中的质2）将金属块浸没在水屮，称其质最加2；3）记录实验室内水的温度。（2）测塑料

7、块的密度1）测量塑料块在空气中的质量加；2）用细线在塑料块的下面悬挂一个“助沉物”，测量塑料块在空气中而“助沉物”在液体中的质量皿3）将塑料块和“助沉物”一起浸入水小，测量质量皿2。3、采用比重瓶测定物体的密度（1）测定物体的密度1）采川天平称量比重瓶没冇装入东西时的质量mi；2）采用吸管将蒸憎水充满比重瓶，称其质«m2；3）倒出比更瓶屮的蒸镉水、烘T，然后再将被测液体注入比重瓶，称量比重瓶和液体的质量加3。（2）测定粒状固体物质的密度1）将纯水注满比重瓶后盖上塞了，擦去溢出的水，再用天平称出瓶和水的总质量

8、加n2）采用天平称最固体颗粒铅的质最加2；3）将颗粒铅投入比重瓶内，擦去溢出的水，称出瓶、水和颗粒铅的总质量加3。【实验数据记录】1、用流体静力“称量法”测物体密度表1：铜片的长宽高单位（cm）金属块铜片1234长宽高表2：铜块的质量单位（g）1234空气中水中酒精中水的温度：7^=，酒*青的温度：爲箱=2、塑料块密度的测量（选作）自拟表格记录测量塑料块的冇关数据。并计算其密度和误差，将结果川标准式表示。3、采用比重瓶测最酒精和颗粒铅的密度（选作）H拟表格记录测量酒精和颗粒铅的有关数据，并计算其密度和误差，

9、将结果用标准式表示。【思考题】1、怎样消除天平两臂不等而造成的系统误差？2、分析造成木实验谋羌的主要原因有哪些？