密度的測定的實驗報告

1、.固體密度的測定一、實驗?zāi)康模?. 掌握測定規(guī)則物體和不規(guī)則物體密度的方法；2. 掌握游表卡尺、螺旋測微器、物理天平的使用方法；3. 學(xué)習(xí)不確定度的計算方法，正確地表示測量結(jié)果；4. 學(xué)習(xí)正確書寫實驗報告。二、實驗儀器：1. 游表卡尺：（ 0-150mm,0.02mm ）2. 螺旋測微器：（0-25mm,0.01mm ）3. 物理天平：（ TW -02B 型， 200g,0.02g）三 .實驗原理：內(nèi)容一：測量細銅棒的密度根據(jù)m（ 1-1 ）可得4mV（ 1-2 ）d 2 h只要測出圓柱體的質(zhì)量m、外徑 d 和高度 h，就可算出其密度。內(nèi)容二：用流體靜力稱衡法測不規(guī)則物體的密度1、待測物體的密

2、度大于液體的密度根據(jù)阿基米德原理： F0Vg 和物體在液體中所受的浮力： F WW1 ( m m1 ) g可得m0（1-3 ）mm1m 是待測物體質(zhì)量 , m1 是待測物體在液體中的質(zhì)量, 本實驗中液體用水，0 即水的密度， 不同溫度下水的密度見教材附錄附表5（P305）。2、待測物體的密度小于液體的密度將物體拴上一個重物， 加上這個重物后， 物體連同重物可以全部浸沒在液體中， 這時進行稱衡。根據(jù)阿基米德原理和物體在液體中所受的浮力關(guān)系可得被測物體的密度：mm30（ 1-4 ）m2如圖 1-1 （ a），相應(yīng)的砝碼質(zhì)量為m2，再將物體提升到液面之上，而重物仍浸沒在液體中，這時進行稱衡，如圖1-

3、1 （ b），相應(yīng)的砝碼質(zhì)量為m3， m 是待測物體質(zhì)量 ,0 即水的密度同上。圖 1-1用流體靜力稱衡法稱密度小于水的物體.只有當(dāng)浸入液體后物體的性質(zhì)不會發(fā)生變化時，才能用此法來測定它的密度。注：以上實驗原理可以簡要寫。四 . 實驗步驟：實驗內(nèi)容一：測量細銅棒的密度1.熟悉游標(biāo)卡尺和螺旋測微器,正確操作的使用方法，記下所用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的量程，分度值和儀器誤差.零點讀數(shù)。2.用游標(biāo)卡尺測細銅棒的長度 h,在不同方位測量 5 次分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測細銅棒的直徑 5 次 ,計算它們的平均值 (注意零點修正 )和不確定度 .寫出測量結(jié)果表達式并把結(jié)果記錄表格內(nèi) .3.熟悉物理天平的使

4、用的方法 ,記下它的最大稱量分度值和儀器誤差 .橫梁平衡 ,正確操作調(diào)節(jié)底座水平 , 正確操作天平 .稱出細銅棒的質(zhì)量 m,并測 5 次 ,計算平均值和不確定度 , 寫出測量結(jié)果表達式 .4.用4m公式算出細銅棒的平均密度銅2 hd5.用不確定度的傳遞公式求出密度的相對不確定度和絕對不確定度,寫出最后的結(jié)果表達式 :103 kg / m3并記錄到表格中 .6.求出百分差：銅焊條密度的參考值：銅8.426 103 Kg / m3 .實驗內(nèi)容二 : 用流體靜力稱衡法測不規(guī)則物體的密度1測定外形不規(guī)則鐵塊的密度（大于水的密度）；（ 1）按照物理天平的使用方法，稱出物體在空氣中的質(zhì)量m，標(biāo)出單次測量的

5、不確定度，寫出測量結(jié)果。（ 2）把盛有大半杯水的杯子放在天平左邊的托盤上，然后將用細線掛在天平左邊小鉤上的物體全部浸沒在水中 （注意不要讓物體接觸杯子邊和底部， 除去附著于物體表面的氣泡） ，稱出物體在水中的質(zhì)量 m1 ，標(biāo)出單次測量的不確定度，寫出測量結(jié)果。（ 3）測出實驗時的水溫，由附錄附表5 中查出水在該溫度下的密度0 。（ 4）由式（ 1-3 ）計算出，同時用不確定度傳遞公式計算的不確定度，最后寫7.82333出測量結(jié)果和相對不確定度，并和鐵栓密度的參考值：鐵10 Kg / m的數(shù)值比較之，求出百分差。2測定石蠟的密度（小于水的密度）（ 1）同上測出石蠟在空氣中的質(zhì)量m；（ 2）將石蠟

6、拴上重物，測出石蠟仍在空氣中，而重物浸沒水中的質(zhì)量m3；（ 3）將石蠟和重物都浸沒在水中，測出m2；（ 4）測出水溫，由大學(xué)物理實驗教材表中查出0 ；（ 5）由式（ 1-4 ）計算及。0.898 103 Kg / m3 。（ 6）求出百分差：石蠟密度的參考值：石蠟五、實驗數(shù)據(jù)記錄：銅焊條、鐵栓、石蠟密度的理論參考值：銅8.426 103 Kg / m3 、鐵7.823 103 Kg / m3、石蠟0.898 103 Kg / m3固體密度測量儀器參數(shù)及系統(tǒng)誤差記錄.儀器名稱最大量程分度值儀器誤差儀器零點讀數(shù)游標(biāo)卡尺（ mm）1500.020.020.00螺旋測微器（ mm）250.010.00

7、50.002物理天平（ g）2000.020.0200.00測量數(shù)據(jù)記錄物物修正不確結(jié)果百分平均體理12345值后值定度表示差量d 銅4.9664.9694.9734.9714.9694.9704.9684.968mm0.0060.006細h 銅97.7697.7497.7297.7697.7297.7497.7497.74mm0.03-0.12銅0.03m 銅16.190%棒15.94615.94615.94415.94615.94615.946g15.9480.0200.020銅（ 8.4160.003） 103 Kg / m3流體靜力稱衡法密度測量數(shù)據(jù)記錄待測物體材料鐵塊石蠟塊待測物體在

8、空氣中的質(zhì)量m（ g）12.540 0.0203.4420.020待測物體在水中的質(zhì)量m1（ g）10.926 0.020待測物體拴上重物的質(zhì)量m （ g）14.316 0.0203物體和重物全浸入水中的質(zhì)量m2(g)10.564 0.020水溫 t（）10.0 0.5 10.00.5 水在 t（）時的密度。( 103 /m3)0.9997000.999700待測物體的密度(10337.770.480.917 0.016 /m )百分差0.72%2.2%六、實驗數(shù)據(jù)處理：d銅4.9664.9694.9734.9714.9695 4.970(mm)d銅修4.9700.0024.968(mm)h銅

9、97.7697.7497.7297.7697.72 5 97.74(mm)m銅15.94815.946 15.946 15.944 15.946 515.946(g)n2did22222Sd銅i 10.005d 銅儀n10.0050.00260.006(mm)銅S 銅2儀20.02 20.02 20.03(mm)hhm銅Sm銅2儀20.001520.02020.020( mm).銅4m銅8.416103 Kg / m3d銅修2 h銅222222Em銅2d銅h銅0.0202 0.0060.030.032%銅m銅d銅修h銅15.9464.96897.74銅銅E 銅銅0.032%8.4161030.

10、003 103 (Kg / m3)銅銅參EP銅銅參8.4168.426100%0.12%8.426鐵m012.5400.999700 1037.767103 (kg / m3 )m m112.540 10.926E鐵mm112.540 10.9260.0206.1%m(m m1 )m10.926)鐵12.540(12.540鐵E鐵鐵6.1%7.767 1030.48103 ( Kg / m3 )鐵鐵參EP鐵鐵參7.7677.823 100%0.72%7.823石蠟m03.4420.9997001030.9171 103 (kg / m3 )m3 m214.31610.564E石蠟m2m0.02

11、02 0.0201.7%mm3m23.44214.316 10.564石蠟石蠟E石蠟石蠟1.7%0.9171 1030.016103 (Kg / m3 )石蠟石蠟參EP石蠟石蠟參( 0.9171 0.898)100%2.2%0.898七、結(jié)果討論及誤差分析：1、銅密度的百分差為負的 0.12%,測量值比參考值偏小 ,但偏小較小。 其誤差產(chǎn)生的主要原因：由于銅棒不是絕對圓柱體 ,所以圓柱直徑 d 的測量值存在著系統(tǒng)誤差 ,另外雖然采用了多次測量 ,但隨機誤差只能減小 ,不能消除。2、鐵密度的百分差為負的0.72%,測量值比參考值偏小,但偏小較小。 其誤差產(chǎn)生的主要原因：實驗方法采用流體靜力稱衡法來測物體的密度，拴鐵塊的線用棉線，存在一定的系統(tǒng)誤差，而且放入水中在鐵塊周圍存在少量