用天平测量质量 (.doc

《用天平测量质量 (.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理实验预习报告化学物理系05级姓名张亮实验时间4/17学号PB05206050一、实验题目：用天平测量质量（3.3.1）二、实验目的：了解天平的类型及结构特征，掌握用天平精确称量物体质量的基本方法，学会测定物质密度的基本方法，学会消除天平不等臂误差的方法和间接测量的数据处理方法。三、实验原理：（1）天平的结构和测量原理我国目前广泛使用的TG-328B型光电天平，其结构如图3.3.1-2所示。它由横梁、立柱、制动系统、悬挂系统、框罩、读数系统等构成。14/1414/14读数系统如图3.3.1-3所示，天平的

2、读数方法：质量=右砝码读数+圈码指示盘读数+投影屏上的读数（2）几种密度的测定方法①卡尺法对一密度均匀的物体，若其质量为m，体积为V，则该物体的密度（1）14/14对几何形状简单且规则的物体，可用分析天平准确的测定物体的质量m，用卡尺或千分尺等量具测定其体积V，由式（3）求出样品的密度，但此种方式往往既麻烦又不易测准，从而降低了测量精度。②流体静力称衡法对几何形状不规则的物体，其体积无法用量具测定，为了克服这一困难，只有利用阿基米德原理，先测量物体在空气中的质量m，再将该物体浸没在密度为ρ0的某液体中，该物

3、体所受的浮力F等于所排开的液体的重量m0g，即（2）该物体在空气中的质量m，在液体中的质量m1均可由分析天平精确测定，此物体的密度可由下式确定：（3）液体的密度随温度变化，在某一温度下的密度，通常可以从物理学常数表中查出（例如不同温度时纯水的密度见表3.3.1-2），因此，求物体体积就转化为求m和m1的问题，而m和m1是能够准确测定的。如果把该物体浸入另一待测液体中，称衡的质量为m’14/14，则该液体的密度：（4）③比重瓶法用比重瓶法能够准确地测定液体、不溶于液体介质的小块固体或粉末颗粒状物质的密度。假设

4、空比重瓶质量为m0，比重瓶加待测固体的总质量为m1，比重瓶加待测固体和加满液体时的总质量为m2，比重瓶仅盛满液体时的质量m3，则待测固体的密度可由下式求出：（5）（3）几种密度的测定方法不确定度的推导①卡尺法：对一密度均匀的物体，若其质量为m，体积为V，由（1）式该物体的密度不确定度公式为：（6）14/14②流体静力称衡法：物体在空气中的质量m，在液体中的质量m1均可由分析天平精确测定，此物体的密度可由（3）式确定：不确定度公式为：（7）③比重瓶法：空比重瓶质量为m0，比重瓶加待测固体的总质量为m1，比重瓶

5、加待测固体和加满液体时的总质量为m2，比重瓶仅盛满液体时的质量为m3，则待测固体的密度可由（5）式求出：其不确定度公式为：（8）四、实验内容1.测量某金属圆柱体的密度。（1）用游标卡尺测量金属圆柱体的直径D（6组数据）和高度H（6组数据）和质量m（3组数据），计算金属圆柱的体积，计算其密度及标准差和不确定度。14/14（2）用流体静力称衡法测定金属圆柱体在水中的质量（3组数据），计算金属圆柱体的密度及标准差和不确定度，并与卡尺法比较。2.用比重瓶法测定的数据各一组，并计算小块固体的密度及标准差和不确定度五、

6、实验仪器：TG-328B型光电天平、游标卡尺、烧杯、比重瓶。六、实验数据的记录（1）卡尺法m/g163.96625163.96626163.96625---------------------------D/cm2.502.5022.4982.5022.5042.500H/cm3.9984.0003.9963.9984.0004.000表3.3.1—1(2)流体静力称衡法T/℃21.021.5-------------------0.9980170.997907-------------------144.

7、54239144.54238144.54240表3.3.1—2(3)比重瓶法14/1426.8522140.7857189.1220077.25230表3.3.1—3七、实验数据分析:(1)卡尺法：m/gD/cmH/cm平均值163.966252.5014.000标准偏差5.77350.0020980.001633A类不确定度3.33338.576.67t因子修正值4.40009.517.40B类不确定度3.331.151.15合成不确定度3.361.491.37表3.3.1—4由（1）式可求得8.3440

8、6g/cm;再由公式（6）可求得：=0.01034g/cm-3P=0.68其展伸不确定度为:14/14=0.02068g/cm-3P=0.95=0.03102g/cm-3P=0.99数据的最终表示：ρ＝（8.344060.01034）g/cm-3P=0.68ρ＝（8.344060.02068）g/cm-3P=0.95ρ＝（8.344060.03102）g/cm-3P=0.99(2)流体静力称衡法:m/g平均值16