試驗(yàn) 密度的測(cè)量【試驗(yàn)?zāi)康摹?學(xué)習(xí)用流體靜力稱衡法測(cè)量固體和液體的密度。2、把握物理天平的正確使用方法?！驹囼?yàn)儀器】物理天平、游標(biāo)卡尺、水杯及待測(cè)樣品〔銅圓柱體，鹽水。【試驗(yàn)原理】1、固體的密度的測(cè)量：〔一〕規(guī)章物體的密度測(cè)量：m，V，則該物體的密度為m 〔1〕VV尺寸，然后應(yīng)用幾何公式計(jì)算出來(lái)。即：1V4d2h 〔2〕dh﹥1

4m 〔3〕d2h1 2等于它所排開(kāi)同體積液體的重量。故有PP1 2

Vg 〔4〕t假設(shè)用天平分別稱出物體在空氣中的質(zhì)量m〔Pmg〕及物體浸沒(méi)在水1 1 1中的表現(xiàn)質(zhì)量m〔P mg，則mmg就等于物體與同體積的水的重量，2 2 2 1 2m m1

物體所排開(kāi)的水的體積〔即物體的體積〕為mV 1m2m

〔5〕t則固體的密度：t

m1 〔6〕m m1 2這就是流體靜力稱衡法的根本原理。﹤1設(shè)待測(cè)物(﹤1)在空氣中的質(zhì)量為m ，關(guān)心物(﹥1)在空氣中的質(zhì)量和2浸沒(méi)于水中的表觀質(zhì)量分別為m0

和m，將兩個(gè)物體連在一起后完全浸沒(méi)于水中1的表觀質(zhì)量為m3

，則關(guān)心物和待測(cè)物一起完全浸沒(méi)于水中時(shí)受到的浮力為F”(m2

m m)g0 3而待測(cè)物浸沒(méi)于水中時(shí)受到的浮力則為F

Vg(m水 2

m m0

)g(m0

m)g1即待測(cè)物體積： V(m2

m m1

)/水由定義式m2

/V可得待測(cè)物密度m2 水m mm2 1 32、液體的密度測(cè)量：〔一般用玻璃塊。設(shè)物體的質(zhì)量為m1

，將其懸吊且浸沒(méi)在被測(cè)液體中的稱衡值為m3

，懸吊且浸沒(méi)在水中的稱衡值為m，則參照上述爭(zhēng)論，可得液體的密度等于2【試驗(yàn)內(nèi)容與步驟】

t

m 1m 1

3 〔7〕2〔一〕測(cè)量圓柱體的密度：5果記錄于表〔1〕中。按直接測(cè)量結(jié)果表示的要求，計(jì)算它們的不確定度，并將測(cè)量結(jié)果表示出來(lái)。2、用物理天平測(cè)量圓柱體的質(zhì)量。只要求測(cè)量一次。按只測(cè)一次確定不確定度的方法，將測(cè)量結(jié)果表示出來(lái)。3、按數(shù)據(jù)處理的方法，把圓柱體密度的測(cè)量結(jié)果表示出來(lái)?！捕秤昧黧w靜力稱衡法測(cè)固體的密度：1m1

和全部浸沒(méi)在水中的質(zhì)量m2要求測(cè)一次，按只測(cè)一次時(shí)確定不確定度的方法，將測(cè)量結(jié)果表示出來(lái)。2、用溫度計(jì)測(cè)出水的溫度t,查表確定水的密度。t3、計(jì)算 和,完整表示測(cè)量結(jié)果。〔三〕用流體靜力稱衡法測(cè)液體的密度：1、用天平測(cè)固體在空氣中的質(zhì)量m1

和全部浸沒(méi)在水中的質(zhì)量m2

及全部浸沒(méi)在被測(cè)液體中的質(zhì)量m。只要求測(cè)一次，按只測(cè)一次時(shí)確定不確定度的方法，3將測(cè)量結(jié)果表示出來(lái)。【數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果處理】表〔1〕圓柱體及物體質(zhì)量的測(cè)量數(shù)據(jù) 登記室溫t= (0C)次數(shù)次數(shù)12345平均值名稱柱體的直徑d (cm)dd di(cm)(cm)hhhi(cm)物體在空氣中的質(zhì)量m1(g)m 10.05 (g)物體在水中的質(zhì)量m0.05(g)m2(g)2物體在鹽水中的質(zhì)量m m30.05(g)3(g)天平感量 kg 天平最大稱量 kg查表得室溫下水的密度t= 計(jì)算：nini1id2(n1)2diS 2did dddd 〔留意：游標(biāo)卡尺的零點(diǎn)讀數(shù)〕dni1 hh2ini1 hh2i(n1)S22hihhhh h4m 1 d2h2m m12d21dhh

〔kg/m3〕 =

〔kg/m3〕 〔kg/m3〕靜力稱衡法測(cè)不規(guī)章固體密度：m 1 =m m t1 21m1221m m12m1m122m12m2

〔kg/m3〕 =

= 〔kg/m3〕 〔kg/m3〕用流體靜力稱衡法測(cè)液體的密度：3m1m3m m

= 〔kg/m3〕t1 2m1m11223mm m121m1222mm12m21m2m313 =

= 〔kg/m3〕 〔kg/m3〕【試驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)】本試驗(yàn)在操作中首先要做好天平的調(diào)整，這是格外關(guān)鍵的一步。〔在橫梁抬起的狀況下進(jìn)展具體操作等，教師需不斷提示?！膊还茏蠡蛴铱潭瘸咦钚》侄戎狄粯印Ｗx取估讀數(shù)據(jù)時(shí)，要留意指針的偏轉(zhuǎn)方向，以便對(duì)估讀值進(jìn)展修正?！靖戒洝课锢硖炱降氖褂媒榻B物理天平的構(gòu)造如圖2-3-1所示，在橫梁上裝有三角刀口A、F、F，中間1 2AP1P2搖擺，制動(dòng)旋鈕可以使橫梁上升或下降。當(dāng)橫梁下降時(shí)，制動(dòng)架就會(huì)把它托住，以免刀口磨損。橫梁兩端各有一平衡螺母B1上裝有游碼D，用于1g以下的稱衡。

、B，用于空載時(shí)調(diào)整平衡。橫梁2圖2-3-1 物理天平〔或靈敏度高。物理天平的操作步驟：水平調(diào)整：使用天尋常，首先調(diào)成天平底坐下兩個(gè)螺釘L1

2準(zhǔn)儀中的氣泡位于圓圈線的中心位置〔或使懸掛的錐尖與底坐錐尖對(duì)齊〕0懸掛在懸掛在刀口上并順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕Q，啟動(dòng)天平、觀看天平是否平衡。當(dāng)指針在刻度尺SQ，使天平制動(dòng)，調(diào)整橫梁兩端的平衡螺母B、B ，再用前法推斷平衡，直至到達(dá)空載平衡為止。1 2QQ，使天平制動(dòng)，酌情增減砝碼及移動(dòng)游碼，再啟動(dòng)，觀看天平傾斜狀況。如此反復(fù)調(diào)整，直到天平稱衡時(shí)選用砝碼應(yīng)由大至小，逐個(gè)試用，直到最終利用游碼使天平平衡。天平的維護(hù)方法：