实验一物质密度的测定

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1、物质密度的测定【实验目的】1、掌握测量规则物体密度的一种方法；2、掌握游标卡尺、螺旋测微器、物理天平的使用方法；3、练习有效数字读、记、运算法则，学会计算和分析测量误差，并对误差的传递有一定的认识，正确表示测量结果。【实验仪器】游标卡尺，螺旋测微器（千分尺），天平，待测固体（长方体、圆柱体）【实验原理】所谓密度就是物体単位体积所具右的质量。如果测出物体的质量m和体积V,物体的密度为=对于形状规则的固体，可以用量具直接测量其尺、J计算出体积，再用天平测出质量，直接代入公式计算。例如测量长方体的密度，用量具测出其长、宽

2、、高分别为6Z、6、C,那么它的体积为再用天平测出其质量为m，那么它的密度为abc同理，当待测物体是一直径为6/，高4m度为A的圆柱体时’它的密度就是于是’只要测出圆柱体的质量。，外径6/和高度/I，代入即可算出圆柱体的密度。一般说来，待测物体各个断而的大小和形状都不尽相同，从不同的方位测量，数值会稍有差异。例如圆柱体的直径和高度各处不完全一样，因此,要精确测定圆柱体的体积，必须在它的不同位置测量直径和高度数次，然后求出它们的算术平均值。例如，测量圆柱体的直径时，可选圆柱体的上、中、下三个部位进行测量，每个部位至少耍

3、测量两次。每测得一个数据后，应转动一下圆柱体再测下一个数据，最后利用测得的全部数据求直径的平均值。同样，高度也应在不同位置进行多次测量。【实验步骤】1、测量长方体、圆柱体的质量物理实验中，常用天平来称衡物体的质量。天平是一种等臂杠杆装置，按其称衡的精确度不同又分为分析天平和物理天平，精确度高的称为分析天平，精确度低的称为物理天平，普通物理实验主要使用物理天平。随着科技的发展，又出现Y数字式电子天平，电子天平是采用传感器和单片微机组成的裨能化天平，具有称量准确，快速稳定，操作简单，功能齐全的优点，在实验室中被广泛应用。

4、使用电子天平测量待测物体的质量时，先将天平置于稳定、平整的工作台上，台而不平时，可调整橡皮脚螺丝的高度，使天平达到水平，避免天平震动、阳光照射、气流及强电磁波干扰。然后接上电源线，打开电源开关，依次显示“8.8.8.8X8.”，“最大称量值'“——'最后显示“0或0.0或0.0.0”的称量模式。把待测物体分别置于秤盘上，即显示该物的重量。注意：使用时应不要超出天平的最大称量值。电子天平的稳定性较高，只需测量一次即可，但是测得的质量仍然存在误差。2、测量长方体、圆柱体的尺用游标卡尺或螺旋测微器在不同位置多次测量长方体的

5、长宽高，圆柱体的直径和高度，分别记录在下列表格中，并求各测量值的平均值及不确定度等。【数据记录】天平仪器误差g1、质量长方体圆柱体质量m(g)2、尺寸螺旋测微器仪器误差=cm游标卡尺仪器误差cm长方体123456长“(cm)宽(cm)高(7(cm)g/cm3；abc绝对误差△/?=尽pg/cm3；密度/?=p±Ap=土g/cm2、圆柱体平均密度歹二4m7ul2hg/cm*直接测量的标准偏差5二圆柱体123456直径J(cm)高度A(cm)【数据处理】平均值(cm)标准偏差5不确定度A长方体长6Z宽b高c圆柱体直径d高

6、A球体直径6/直接测量的不确定度A=+1、长方体平均密度歹相对误差J(^)2+(^)2+(^)2+(^)2=mabc相对误差£,.=J(—)2+(2^)2+(^)2mdhg/cm；