1实验一 物质密度的测量

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1、实验一物质密度的测量实验目的：1、学会正确使用游标卡尺2、学会正确使用螺旋测微计(千分尺)3、了解物理天平的构造，学会正确调节和使用物理天平。4、掌握测定规则物体密度的方法5、练习实验数据的处理实验仪器游标卡尺（50分度）螺旋测微计物理天平（500g）圆柱体(铜、铁）实验原理单位体积的物质所具有的质量称为该物体的密度。如果该物体的质量为m和体积为V，则其密度为物质的密度与物体所含物质的成分有关，常用密度来作为原料成分的分析和液体浓度的测定。当待测物是一直径为d，高度为h的圆柱体时，物体的密度为用天平测物体的质量，用游标卡尺测圆柱体的直径，用螺旋测微计测圆柱体的高，就可

2、算出物体的密度。实验内容和步骤1、记下螺旋测微器的分度值。测量其零点读数3次，求出平均值。用螺旋测微器测量圆柱体不同部位的直径，测量5次，求平均值及不确定度。2、记下游标卡尺的分度值，用游标卡尺从不同方向测量圆柱体的高度，测量5次，算出其平均值和不确定度。3、记下物理天平的最大称量值和分度值。将圆柱体放在天平的左盘，称其质量为m1；再将圆柱体放在天平右盘，称其质量为m2；则圆柱体的质量，此方法称为复称法。4、由公式计算出待测物体的密度。5、由不确定度的传递公式计算出，写出测量结果。数据处理1、螺旋测微器的零点读数2规则物体密度的测定次数123平均零点读数x0/mm次数

3、h/mmd/mmm/g测量值修正值1m1/g23m2/g45平均一、游标卡尺1.游标卡尺的特点：游标上n个分度总长与主尺上（n-1）个最小分度的总长相等。游标卡尺的最小读数值（仪器误差）2.游标卡尺的读数：首先，从游标刻度上0线的位置读出整数部分（毫米位）；其次，根据游标刻度尺上与主刻度尺对齐的刻度线读出不足毫米分格的小数部分，二者相加就是测量值。二、螺旋测微计（千分尺）1.读数装置：固定套筒作为主尺，基准线两侧分别标示毫米数和半毫米数；微分筒50个分度。每转一圈，螺杆沿轴线方向移动0.5mm。即螺距S=0.5mm2.机械放大原理：3.读数规则：a为主尺上的毫米数或半

4、毫米数b为微分筒上与主尺基准线所对准的分格数，估读到0.001mm。5.注意事项①检查并记录零点d0②检查零点和夹紧物体时,只许旋转棘轮旋柄。4.零点读数的正负：微分筒上0刻度线在主尺基准线下方的，取d0为正；反之取d0为负。三、游标卡尺和千分尺的仪器误差1、游标尺量程300mm以下取最小读数作为误差2、千分尺1级100mm以下为±0.004mm3、规格：取最小分度值或最小读数值和量程A—横梁；B—刀口；C—立柱；D—刀承；E—吊耳；F—秤盘；G—止动旋钮；H—止动架；I—铅锤；J—底脚螺丝；K—调平螺丝；L—指针；M—标尺；N—游码ABCDEFGHIJKLMN三、物

5、理天平A—横梁；B—刀口；C—立柱；D—刀承；E—吊耳；F—秤盘；G—止动旋钮；H—止动架；I—铅锤；J—底脚螺丝；K—调平螺丝；L—指针；M—标尺；N—游码2.物理天平的操作步骤：（1）水平调节：使用天平时，首先调节天平底座下两个螺钉J1、J2，使水准仪中的气泡位于圆圈线的中央位置；（2）零点调节：天平空载时，将游码拨到左端点，与0刻度线对齐。两端秤盘悬挂在刀口上顺时针方向旋转制动旋钮G，启动天平，观察天平是否平衡。当指针在刻度尺M上来回摆动，左右摆幅近似相等，便可认为天平达到了平衡。如果不平衡，反时针方向旋转制动旋钮G，使天平制动，调节横梁两端的平衡螺母K1、K2

6、，再用前面的方法判断天平是否处于平衡状态，直至达到空载平衡为止。3.物理天平操作规则及注意事项（1）称量：把待测物体放在左盘中，右盘中放置砝码，轻轻右旋制动旋钮使天平启动，观察天平向哪边倾斜，立即反向旋转制动旋钮，使天平制动，酌情增减砝码，再启动，观察天平倾斜情况。如此反复调整，直到天平能够左右对称摆动。然后调节游码，使天平达到平衡，此时砝码的质量就是待测物体的质量。称量时选择砝码应由大到小，逐个试用，直到最后利用游码使天平平衡。（2）天平的负载量不得超过其最大称量值，以免损坏刀口或横梁；（3）为了避免刀口受冲击而损坏，在取放物体、取放砝码、调节平衡螺母以及不使用天平

7、时，都必须使天平制动。只有在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动或制动时，旋转制动旋钮动作要轻；（4）砝码不能用手直接取拿，只能用镊子间接挟取。从秤盘上取下后应立即放入砝码盒中。（5）天平的各部分以及砝码都要防锈、防腐蚀，高温物体以及有腐蚀性的化学药品不得直接放在盘内称量；（6）称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。讲解结束开始实验