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测固体、液体密度的实验报告
实验名称
实验一
测量物质的密度
一、实验目的：
掌握用流体静力称衡法测密度的原理。
了解比重瓶法测密度的特点。
掌握比重瓶的用法。
掌握物理天平的使用方法。
二、实验原理：
物体的密度
，为物体质量，为物体体积。通常情况下，测量物体密度有以下三种方法：
1、对于形状规则物体
根据
，可通过物理天平直接测量出来，可用长度测量仪器测量相关长度，然后计算出体积。再将
、
带入密度公式，求得密度。
2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。
测固体（铜环）密度
根据阿基米德原理，浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力，浮力大小为
。如果将固体（铜环）分别放在空气中和浸没在水中称衡，得到的质量分别为
、
，则
②
测液体（盐水）的密度
将物体（铜环）分别放在空气、水和待测液体（盐水）中，测出其质量分别为
、
和
，同理可得
③
测石蜡的密度
石蜡密度
---石蜡在空气中的质量
---石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量
---石蜡在空气中，铜环放在水中时称得二者质量
3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度
①测液体的密度
。
---空比重瓶的质量
----盛满待测液体时比重瓶的质量
---盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量
。固体颗粒的密度为
。
---待测细小固体的质量
---盛满水后比重瓶及水的质量
---比重瓶、水及待测固体的总质量
三、实验用具：TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶
待测物体：铜环和盐水、石蜡
四、实验步骤：
调整天平
⑴调水平
旋转底脚螺丝，使水平仪的气泡位于中心。
⑵调空载平衡
空载时，调节横梁两端的调节螺母，启动制动旋钮，使天平横梁抬起后，天平指针指中间或摆动格数相等。
用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度
⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上，用天平称出铜环在空气中质量
。
⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。将铜环放入纯水中，称得铜环在水中的质量
。
⑶将塑料杯中的水倒掉，换上盐水重复上一步，称出铜环在盐水中的质量
。
⑷将测得数据代入公式计算。
测石蜡的密度
测量石蜡单独在空气中的质量
，石蜡和铜环全部浸入水中对应的质量
，石蜡吊入空中，铜环浸入水中时的质量
。代入公式计算。
4、用比重瓶法测定盐水和不溶于液体的细小铅条的密度
⑴测空比重瓶的质量
。
⑵测盛满与待测盐水同温度的纯水的比重瓶的质量
。
⑶测盛满盐水时比重瓶的质量
。
⑷测待测细小铅条的质量
。
⑸测比重瓶、水及待测固体的总质量
。
5、记录水温、湿度及大气压强。
长度与固体密度测量实验报告？
长度与固体密度测量实验原理：用游标卡尺多次测量空心圆柱体的高h、内径d、外径D,来求出空心圆柱体的体积V(V=π(D*D-d*d)*h)和密度ρ(ρ=m/V)。 用螺旋测微器多次测量铁丝直径d,并计算测量平均值和不确定度。 用读数显微镜多次测量金属丝直径d,并计算平均直径和不确定度。
实验内容:操作者在虚拟物理实验平台，使用游标卡尺来求出空心圆柱体的体积V和密度ρ;用螺旋测微器测量铁丝直径d和直径平均值以及不确定度用读数显微镜测量金属丝直径d和其平均值以及不确定度。
数据处理：
长度与固体密度测量： 体积V=π(D*D-d*d)*h=3.14*(14.89*14.89-12.77*12.77)*81.96=15091mm3
体积的相对不确定度Uv/V=√（（U*2/D）2-(U*2/d)2+（U*1/h）2）=0.00037
体积的不确定度Uv=E*V=(0.00037)*15091=6
体积表达式V=15091±6mm3
空心圆柱体的密度ρ=m/V=31.63/15.091=2.09g/cm3
螺旋测微器测量铁丝直径： 直径平均值d=（4.207+4.210+4.209+4.208+4.208+4.210）/6=4.209mm
不确定度Ud=√（Ua2+Ub2）=0.007
直径表达式：4.209±0.007
直径的相对不确定度E（%）=100%*Ud/d=0.17
读数显微镜测量金属丝直径： 直径平均值d=（0.715+0.700+0.715+0.715+0.715+0.715）/6=0.713
A类不确定度UA（mm）=√（（0.713-0.715）2*5+（0.713-0.700）2）/5*6)=0.003
不确定度U（mm）=√(UA2+UB2)=0.005
直径表达式：d=0.713±0.005
相对不确定度E(%)=U/d=0.005/0.713*100%=0.71
误差分析（系统误差）：无 。
偶然误差：人眼难以分辨刻度线是否对齐，读数的不精确，计算的不精确等，建议：用放大镜读数，用计算机计算。
结果表达：长度与固体密度测量： V=15091±6mm3 E=0.037%
螺旋测微器测量铁丝直径： d=4.209±0.007 E=0.17%
读数显微镜测量金属丝直径： D=0.713±0.005 E=0.71%
