[理学]测物体的密度.ppt

1、物理科学与技术学院物理科学与技术学院 1 实验课题：测物体的密度实验课题：测物体的密度 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 2 1、掌握矿山天平的结构、使用方法及操作规范。掌握矿山天平的结构、使用方法及操作规范。 2、掌握用流体静力称衡法测定密度的原理。掌握用流体静力称衡法测定密度的原理。 3、测定外形不规则固体和液体的密度。测定外形不规则固体和液体的密度。 一一 实验目的实验目的 本次课本次课重点重点是要掌握矿山天平的使用方法，是要掌握矿山天平的使用方法， 以及流体静力称衡法的原理。这也是本次实验课以及流体静力称衡法的原理。这也是本次实验课 的的难点难点。 物理科学与技术学院物理科学与技术

2、学院 3 二二 实验仪器实验仪器 l矿山天平（含砝码）矿山天平（含砝码） l玻璃烧杯玻璃烧杯 l 型支架型支架 l外形不规则的蜡块（待测物）外形不规则的蜡块（待测物） l外形不规则的铜块（辅助物）外形不规则的铜块（辅助物） l乙醇乙醇 （待测液体）（待测液体） 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 4 三三 实验原理实验原理 物质密度：物质密度： M V 由天平称出由天平称出 ？ 阿基米德定律：阿基米德定律：FV g 浮水 1、待测固体待测固体 1 1 M 2 M 1 M：空气中质量：空气中质量 2 M：水中：水中表观质量表观质量 1 M g F浮 2 M g 有：有： 12 M gM gVg

3、 水 1 12 M MM 水 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 5 2、待测固体待测固体 1 3 m 0 m：辅助物（铜块）空气中质量：辅助物（铜块）空气中质量 1 m：辅助物（铜块）水中表观质量：辅助物（铜块）水中表观质量 2 m：待测物（蜡块）空气中质量：待测物（蜡块）空气中质量 3 m：铜块和蜡块在水中表观质量：铜块和蜡块在水中表观质量 02 ()mmg F浮 3 m g 有：有： 302 ()Fm gmmg 浮 而：而： 01 ()FVgV gVgmm g 浮水水水 代入得：代入得： 2 123 m mmm 水 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 6 3、待测物为液体待测物为液体

4、 0 m：辅助物（铜块）在空气中质量：辅助物（铜块）在空气中质量 1 m：辅助物（铜块）在水中表观质量：辅助物（铜块）在水中表观质量 4 m：辅助物（铜块）在待测液体（乙醇）中表观质量：辅助物（铜块）在待测液体（乙醇）中表观质量 由：由： 04 01 () () Vgmmg Vgmm g 液 水 04 01 mm mm 液水 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 7 四四 矿山天平的结构和使用方法矿山天平的结构和使用方法 1 2 7 6 5 4 3 89 1. 底座调平螺丝底座调平螺丝 2. 手轮手轮 3. 刻度盘刻度盘 4. 指针指针 5. 挂钩挂钩 6. 平衡螺丝平衡螺丝 7. 中刀口中刀

5、口 8. 支撑螺丝支撑螺丝 9. 边刀口边刀口 1、矿山天平的结构矿山天平的结构 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 8 2、矿山天平的主要技术参数：矿山天平的主要技术参数： 称量：称量：是指天平所能称量的最大质量值（满载值），是指天平所能称量的最大质量值（满载值）， 常以克为单位表示。常以克为单位表示。 感量：感量：是使天平指针从平衡位置偏转到刻度盘一最是使天平指针从平衡位置偏转到刻度盘一最 小分度所需的质量（即天平的最小分度值），常以小分度所需的质量（即天平的最小分度值），常以 毫克为单位。毫克为单位。 提问提问 该型号矿山天平的称量和感量各是多少？该型号矿山天平的称量和感量各是多少？

6、物理科学与技术学院物理科学与技术学院 9 3、矿山天平的调节和使用方法：矿山天平的调节和使用方法： l转动手轮使横梁落下，观察转动手轮使横梁落下，观察三个刀口三个刀口、两个支撑两个支撑 螺丝螺丝是否到位，否则调整之。是否到位，否则调整之。 l调节调平螺丝，使底座上水准仪气泡在圆圈刻线调节调平螺丝，使底座上水准仪气泡在圆圈刻线 中间位置，表示天平底座已调到水平位置中间位置，表示天平底座已调到水平位置 。 l微微升起横梁，观察指针是否指在刻度盘的正中微微升起横梁，观察指针是否指在刻度盘的正中 间刻线。若不是，则间刻线。若不是，则放下横梁放下横梁调其左、右两边的调其左、右两边的 平衡螺丝，平衡螺丝，

7、再次升起横梁再次升起横梁观察是否平衡，如此反观察是否平衡，如此反 复调节，直至横梁平衡。复调节，直至横梁平衡。 （1）调节方法）调节方法 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 10 （2）使用方法）使用方法 单次称量单次称量：在横梁制动的状态下，按：在横梁制动的状态下，按“左物右码左物右码”放放 好被测物和砝码，微微升起横梁观察指针偏转情况，好被测物和砝码，微微升起横梁观察指针偏转情况， 然后放下横梁，增减砝码，直到横梁平衡。然后放下横梁，增减砝码，直到横梁平衡。 复称法复称法：为了消除横梁两边不等臂引起的系统误差，：为了消除横梁两边不等臂引起的系统误差， 采用复称法，原理如下：采用复称法，原

8、理如下： 物物m码码 1 m 1 l 2 l 物物m码码 2 m 1 l 2 l 由杠杆原理由杠杆原理 左物右码时：左物右码时： 11 2 mlm l 左码右物时：左码右物时： 2 12 m lml 得：得： 12 mmm 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 11 五五 实验内容和实验步骤实验内容和实验步骤 1、按上述方法调整好天平。按上述方法调整好天平。 2、分别称量出铜块和蜡块在空气中的质量、，每种分别称量出铜块和蜡块在空气中的质量、，每种 质量采用交换法各测质量采用交换法各测2次，分别记录数据，并求出几次，分别记录数据，并求出几 何平均值（下同）。何平均值（下同）。 3、称量铜块完全浸

9、没于乙醇中的表观质量。称量铜块完全浸没于乙醇中的表观质量。 4、称量铜块完全浸没于水中的表观质量。称量铜块完全浸没于水中的表观质量。 5、称量腊块和铜块完全浸没于水中的共同表观质量。称量腊块和铜块完全浸没于水中的共同表观质量。 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 12 1、被测物和砝码的取放必须在天平处于制动状态下进被测物和砝码的取放必须在天平处于制动状态下进 行，且一定要用镊子取放，特别是砝码绝不可用手直行，且一定要用镊子取放，特别是砝码绝不可用手直 接拿取。接拿取。 2、使用过程中操作动作一定要轻，这样既可以使天平使用过程中操作动作一定要轻，这样既可以使天平 很快稳定，又可避免损坏天平。

10、在称衡液体中的质量很快稳定，又可避免损坏天平。在称衡液体中的质量 时，不可将液体洒落于天平的称盘和底座上。时，不可将液体洒落于天平的称盘和底座上。 3、指针偏转不到一小格时，才能纪录数据，要注意对指针偏转不到一小格时，才能纪录数据，要注意对 不到最小分度值的部分进行估读。不到最小分度值的部分进行估读。 4、称表观质量时，注意物体不能与杯壁或杯底接触，称表观质量时，注意物体不能与杯壁或杯底接触， 也不能露出液面。也不能露出液面。 5、称衡顺序依次为：空气中、乙醇中、水中，这样可称衡顺序依次为：空气中、乙醇中、水中，这样可 以避免待测物因沾上液体而使其质量发生变化，同时以避免待测物因沾上液体而使其质量发生变化，同时 还能避免因水的稀释而使乙醇的密度减小。还能避免因水的稀释而使乙醇的密度减小。 六六 实验注意事项实验注意事项 物理科学与技术学院物理科学与技术学院 13 七七 实验数据处理实验数据处理 1、各称量值只有各称量值只有B类不确定度，且