密度的测量实验报告.doc

肇 庆 学 院电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告 07 级 电子(1) 班 2B 组 实验合作者 李雄 实验日期 2008年4月16日姓名: 王英 学号 25号 老师评定 实验题目： 密度的测量实验目的：熟悉物质密度的测量方法仪器及用具：物理天平、烧杯、比重瓶、温度计、待测物 固体(花岗岩)、液体(甘油)、分析天平、“青霉素”瓶、注射器。实验原理：设体积为V的某一物质的质量为M，则该物质的密度等于质量M可以用天平测得很精确，但是体积则难于由外形尺寸算出比较精确的值(外形很规整的除外)，在此介绍的方法是在水的密度已知的条件下，由天平测量出体积(图1)1、由静力称衡法求固体的密度没被测物不溶于水，其质量为，用细丝将其悬吊在水中的称衡值为，又设水在当时温度下的密度为，物体体积为V，则依据阿基米德定律，成立 g为重力加速度，整理后得计算体积的公式为 则固体的密度 2、用静力称衡法测液体的密度此法要借助于水溶于水并且和被测液体不发生化学反应反应的物体(一般用玻璃块)。设物体质量为，将其悬吊在被测液体中的称衡值为，悬吊在水中称衡值为，则参照上述讨论，可得液体密度等于 3、用比重瓶液体的密度图4-2为常用比重瓶，它在一的温度下有一定的容积，将被测液体注入瓶中，多余的液体可由塞中的毛细管溢出。设空比重瓶的质量为，充满密度的被测液体时的质量为，充满同温度的蒸馏水时的质量为，则 实验内容及数据处理1、由静力称衡法求固体的密度计算公式：=水m1/(m1m)式中：m1待测物在空气中的质量m待测物在水中称衡的质量水当时水温度下水的密度测得：m1=82.780.05gm=52.190.05g水温：t=32.00.6水=0.99505103(kg m-3)计算=水m1/(m1m) =(0.9950510382.7810-3)(82.78-52.190)10-3 =2.6927103(kg m-3) =2.6927(g cm-3)不确定度： 测量结果的报道：待测固体花岗岩的密度为：=2.6930.005(gcm-3)=2.693(10.2%)(g cm-3)结果：=2.6930.005(gcm-3)=2.693(10.2%)(g cm-3)评价：查表知花岗岩密刻公认值为2.6(g cm-3)至2.7(g cm-3)，本实验结果刚好在此范围，说明本次实验较准确。2、用静力称衡法测液体密度待测物：甘油借用固体：大理石计算公式：液=水(m1m3)/(m1m)式中：m1借用固体(大理石)在空气中的质量m2借用固体(大理石)在水中称衡的质量m3借用固体(大理石)在液体中称衡的质量水当时水温度下水的密度m1、m2可利用内容1的结果 t=32.00.5测得 m3=44.100.05(g)计算：甘=水(m1m3)/(m1m) =0.99505(82.78-44.10)(82.78-52.19) =1.258(g cm-3)不确定度： 测量结果的报道：甘油的密度为：甘油=1.2580.003(g cm-3)=1.258(10.2%)(g cm-3)评价：查表得20时，甘油密度甘=1.261(g cm-3)(1.261-1.258)/0.003=13，测量值与公认值十分接近，结果可取。3、用比重瓶测液体密度待测液：甘油计算式：甘=水(m2m1)/(m3m1)式中：m1比重瓶空瓶的质量m2比重瓶充满待测液体时的质量m3比重瓶充满蒸馏水时的质量测：m1=7.800.05gm2=14.280.05gm3=13.000.05g计算：计算：由于当时水温相同，所以水的密度与上表查得相同甘=水(m2m1)/(m3m1)=0.9948(14.28-7.80)(13.00-7.80)=1.24(g cm-3)测量结果的报道：甘油的密度为：甘油=1.240.03(gcm-3)=1.24(12%) (g cm-3)评价：(1.261-1.24)/0.03=0.73 所以结果可取4、空气密度的测量(简易设备)用注射器把用过的“青霉素”瓶中的空气尽量抽出，用分析天平称其质量为m1，再用注射器注入5c空气后称质量为m2。m1=17.18230.0004(g