密度的测定的实验报告

1、固体密度的测定、实验目的：1 .掌握测定规则物体和不规则物体密度的方法；2 .掌握游表卡尺、螺旋测微器、物理天平的使用方法;3 .学习不确定度的计算方法，正确地表示测量结果；4 .学习正确书写实验报告。二、实验仪器：1 . 游表卡尺：(0-150mm,0.02mm)2 .螺旋测微器：(0-25mm,0.01mm)3 .物理天平：(tw-02b型，200g,0.02g )三.实验原理：内容一：测量细铜棒的密度(1-2)m一口4m根据 一 (1-1)可得2vd2h只要测出圆柱体的质量m 外径d和高度h,就可算出其密度。内容二：用流体静力称衡法测不规则物体的密度1、待测物体的密度大于液体的密度f w

2、 w (m mh)g根据阿基米德原理：f0vg和物体在液体中所受的浮力:可得(1-3)0mm1m是待测物体质量，m是待测物体在液体中的质量 ，本实验中液体用水，0即水的密度，不同温度下水的密度见教材附录附表5 (p305)。2、待测物体的密度小于液体的密度这时进(1-4)将物体拴上一个重物，加上这个重物后，物体连同重物可以全部浸没在液体中，行称衡。根据阿基米德原理和物体在液体中所受的浮力关系可得被测物体的密度：m0m3 mb如图1-1 (a),相应的祛码质量为 m2,再将物体提升到液面之上，而重物仍浸没在液体中，这时进行称衡，如图 1-1 (b),相应的祛码质量为 m3, m是待测物体质量，0

3、即水的密度 同上。只有当浸入液体后物体的性质不会发生变化时，才能用此法来测 天平挂种注：以上或验原理可以简要写四.实验步骤实验内容一:1.熟悉游 的量程吠左邸堆瞬 ，正确操作的使用方法，可卜的一转俱耕体产史新嚓旋测微器2.用游标米尺测细铜棒的长度零点读数。h,在不同方位测量51l 口螺旋测微器测细铜棒的直径5次,邛算它们白平均值(注意零点修正)和不确番度.写出测量结果表 达式并把结果记录表格内.3.熟悉物理天平圈j使1的墉琳静白称槌伽仪器误差.横梁平衡，正确操作调节底座水平，正确操作天平.称出细铜棒的质量 m,并测5次，计算平均值和不确 定度，写出测量结果表达式.4.用4m 公式算出细铜棒的平

4、均密度 d2h,写出最后的结果表5.用不确定度的传递公式求出密度的相对不确定度和绝对不确定度33达式:103kg/m3并记录到表格中336.求出百分差：铜焊条密度的参考值：铜 8.426 10 kg/m.实验内容二：用流体静力称衡法测不规则物体的密度1 .测定外形不规则铁块的密度(大于水的密度)；(1)按照物理天平的使用方法，称出物体在空气中的质量m标出单次测量的不确定度，写出测量结果。(2)把盛有大半杯水的杯子放在天平左辿的托盘上，然后将用细线挂在天平左边小钩 上的物体全部浸没在水中(注意不要让物体接触杯子边和底部，除去附着于物体表面的气 泡)，称出物体在水中的质量 m ,标出单次测量的不确

5、定度，写出测量结果。(3)测出实验时的水温，由附录附表5中查出水在该温赏下的密度0。(4)由式(1-3)计算出 ，同时用不确定度传递公式计算的不确定度 ，最后写出测量结果和相对不确定度，并和铁栓密度的参考值：铁 7.823 103kg/m3的数值比较之，求出百分差。2 .测定石蜡的密度(小于水的密度)(1)向上测出石蜡在空气中的质量m(2)将石蜡拴上重物，测出石蜡仍在空气中，而重物浸没水中的质量m;(3)将石蜡和重物都浸没在水中，测出r2；(4)测出水温，由大学物理实验教材表中查出0 ；(5)由式(1-4)计算及 。(6)求出百分差：石蜡密度的参考值：石蜡 0.898 103kg/m3。五、实

6、验数据记录：铜焊条、铁栓、石蜡密度的理论参考值： 一 3.33333铜 8.426 10 kg /m 、铁 7.823 10 kg/m 、石蜡 0.898 10 kg/m固体密度测量仪器参数及系统误差记录仪器名称 游标k尺(mrm取大里程150分度值0.02仪器误差0.02仪器零点读数0.00螺旋测微器(mm250.010.0050.002物理天平(g)2000.020.0200.00测量数据记录物 体物 理 量12345平均 值修正 后值不确 定度结果 表小百分 差细 铜 棒d铜mm4.9664.9694.9734.9714.9694.97 04.9680.0064.9680.006-0.1

7、2%h铜mm97.7697.7497.7297.7697.7297.7497.740.0397.740.03m铜g15.94815.94615.94615.94415.94615.94615.9460.02016.1900.02 0铜(8.4160.003 )103kg/m3流体静力称衡法密度测量数据记录待测物体材料铁块石蜡块待测物体在空气中的质量m (g)12.540 0.0203.442 0.020待测物体在水中的质量m (g)10.926 0.020/待测物体拴上重物的质量m3 ( g)/14.316 0.020物体和重物全浸入水中的质量m2(g)/10.564 0.020水温t (c)

8、10.0 c 0.5 c10.0 0.5 c水在t (c)时的密度 p。(xl03kg/m3)0.9997000.999700待测物体的密度p ( x 103 kg /m3)7.77 0.480.917 0.016百分差六、实验数据处理:七、结果讨论及误差分析：1、铜密度的百分差为负的0.12%,测量值比参考值偏小，但偏小较小。其误差产生的主要原因：由于铜棒不是绝对圆柱体，所以圆柱直径d的测量值存在着系统误差，另外虽然采用了 多次测量，但随机误差只能减小，不能消除。2、铁密度的百分差为负的0.72%,测量值比参考值偏小，但偏小较小。其误差产生的主要原因：实验方法采用流体静力称衡法来测物体的密度，拴铁块的线用棉线， 存在一定的系统误差，而且放入水中在铁块周围存在少量的气泡，使铁块质量在水中的视值偏小，产生了系统误差，测量值偏小。3、石蜡密