用天平測量質(zhì)量_(2)

1、七.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:(1)卡尺法：m/gd/cmh/cm平均值163.966252.5014.000標(biāo)準(zhǔn)偏差(75.7735 x 10-60.0020980.001633a類不確定度比人3.3333 x 10"&57x106.67xkt4t因子修正值比人xtp4.4000x109.51x1 o'47.40 x io-4b類不確定度竹3.33x1051.15x101.15x10合成水確定度比律336"0一51.49x1031.37x1 o'3表 3.3.14由(1)式可求得升釘屛肩皿4406如;再由公式(6)彳合=(un合p_nr警+攀可求得:(uq)合

2、=0.01034 g/cm-3其展伸不確定度為：(6)合=0.02068 g/cm-3p=0.68p=0.95(u°)合=0.03102 g/cm-3數(shù)據(jù)的最終表示：p=0.99p = (8. 34406±0. 01034)p = (8. 34406 ±0. 02068)p = (8. 34406±0. 03102)g/cm 3p二0. 68g/cm3p=0 95g/cm-3p=0. 99(2)流體靜力稱衡法:m/g叫(gqo / g cm3平均值163.96625144.542390.997962標(biāo)準(zhǔn)偏差（75.7735 x 10-6loo xlo-5

3、7.78 xlo-5a類不確定度/3.3333 xlo-65.77x10-5.50x10-5t因子修正值比人xtp4.4000x10"7.62 xlo-6726燈0一5b類不確定度心3.33 xlo-53.33 xlo-57.13x10"合成不確定度u合336><10一53.42x105730><10-5表 33.15由(3)式可求得p = = -p.=丄la = 8.42428 g/cm3 v m m - m、（認(rèn) _沁5）合2丄（）合2（匕）合2可求得：17 、 "r9 z1 zx 2 1?(u ')=0.00062p口g/cm

4、3p=0.68其展伸不確定度為：(u 3=0.00124p口g/cm-3p=0.95(u 丿合=0.00186g/cm3p=0.99數(shù)據(jù)的最終表示：p =(8. 42428 ±0. 00062) g/cm-3p二0. 68p =(8. 42428±0. 00124) g/cm-3p二0. 95p =(8. 42428 ±0. 00186) g/cm-3p=0. 99（3）比重瓶法由于質(zhì)量只測一組數(shù)據(jù),故質(zhì)量測量的a類不確定度心為0 合成不確定度的計(jì)算：（uo）合=（）合=（i/合-（s”3）合=3.36x10 5（匕。）合=7.30x10-5由（5）式可求得：冬二

5、迅燉二6.73762 g/cm-3m3 -m2+ mx -叫嚴(yán)t=(加2 一加3 )02(加3 2u泌l p (加-加()(加3 _ m2 + m _ m()1(加_ m()(m3 -m2+- m0)1加 3 _ m 2 + m x - m)再由公式（8）22m3 -m2 + m - m05do得:(uq)合=0.00043 g/cm-3其展伸不確定度為：(u°)合=0.00086 g/cm3p=0.68p=0.95（6）合=0.00129 g/cm-3數(shù)據(jù)的最終表示：p=0.99p = (6. 73762 ±0. 00043)g/cm-3p二0. 68p = (6. 73

6、762 ±0. 00086)g/cm'p=0. 95p = (6. 73762±0. 00129)p=0. 99八、問題與思考（p83）1、交換稱衡法的物理思想是什么？這種思想方法在測量中有何指導(dǎo)意義？還有哪些應(yīng)用實(shí)例？答：為了觀察和消除可能存在的天平不等臂誤差（指這種不等臂誤差很小時(shí)，否則就要作結(jié)構(gòu)調(diào)整了），常用的方法就是交換稱衡法，即先將被測物體放在左盤，舷碼放在右盤，稱出質(zhì)量m左，然后將被測物體放在右盤，舷碼放在左盤，稱出質(zhì)量m右，觀察m左和m右的差異值am,以此判斷不等臂誤差的情況。若am較小，在天平和祛碼的允許誤差范圍內(nèi)，重復(fù)多次測量，可以近似用公式（1）

7、求出待測物體的質(zhì)量矗，消除天平的不等臂誤差m = （m 左 + 加右）（1）2交換稱衡法適用于各種等臂天平，是物體質(zhì)量精密測量和舷碼檢驗(yàn)的基本方法之一，并可對橫梁不等臂性誤差進(jìn)行計(jì)算和修正。應(yīng)用實(shí)例：在實(shí)驗(yàn)用熱敏電阻測量溫度中求電橋靈敏度時(shí)先調(diào)電橋至平衡得ro,改變r(jià)o為ro+aro,使檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)一格，求出電橋靈敏度；再將r()改變?yōu)閞o-aro,使檢流計(jì)反方向偏轉(zhuǎn)一格，求出電橋靈敏度。正是用了這種交換稱衡的思想來消去惠斯通電橋的不 等臂誤差2.比較幾種測量物體密度的方法，說明各自的適用范圍和特點(diǎn)，舉例說明根據(jù)待測物體的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)臏y量方法。答:(1) 卡尺法由上述計(jì)算可知卡尺法思想簡潔操作

8、方便，但誤差較大局限性較大。對密度 均勻兒何形狀簡單且規(guī)則的物體，可用分析天平準(zhǔn)確的測定物體的質(zhì)量m, 用卡尺或千分尺等量具測定其體積v,由式(3)求岀樣品的密度，但此種方 式往往既麻煩又不易測準(zhǔn)，從而降低了測量精度。舉例：在測量金屬圓柱體、金屬立方體以及其他幾何形狀簡單u規(guī)則物體, 試驗(yàn)的精度要求不是很高時(shí)，可以選用卡尺法進(jìn)行測量。(2) 流體靜力稱衡法對幾何形狀不規(guī)則的物體，其體積無法用量具測定，為了克服這一困難，可 以利用阿基米德原理，先測量物體在空氣中的質(zhì)量m,再將該物體浸沒在密 度為po的某液體中，該物體所受的浮力f等于所排開的液體的重量mog, 即f = xv x g =叫 x g(4)該物體在空氣中的質(zhì)量m,在液體中的質(zhì)量g均可由分析天平精確測定， 此物體的密度可由(5)式確定：(5)液體的密度隨溫度變化，在某一溫度下的密度，通?？梢詮奈锢韺W(xué)常數(shù)表中 查出，因此求物體體積就轉(zhuǎn)化為求m和g的問題，而m和g是能夠準(zhǔn)確 測定的。舉例：在測量碩幣、螺釘?shù)葍汉涡螤畈灰?guī)則的金屬制品時(shí)，可以選用流體靜 力稱衡法進(jìn)行測量。比重瓶法用比重瓶法能夠準(zhǔn)確地測定液體、不溶于液體介質(zhì)的小塊固體或粉末顆粒狀 物質(zhì)的密度。假設(shè)空比重瓶質(zhì)量為比重瓶加待測固體的