3固體和液體密度的測定

1、實(shí)驗(yàn)3 固體和液體密度的測定,,,[實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1．熟悉物理天平的構(gòu)造，掌握物理天平的調(diào)整和使用方法。 2．應(yīng)用流體靜力稱衡法測密度的原理，測量固體和液體的密度。[實(shí)驗(yàn)儀器] 物理天平 燒杯 溫度計(jì) 待測物 懸線,,[實(shí)驗(yàn)原理] 物質(zhì)的密度是指單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量。設(shè)某物體的體積為V,質(zhì)量為m,則密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 =m/V

2、 (3—1) 可見，只要測出m和V，就可測出 。,,,,1．用流體靜力稱衡法測固體密度。 取水的密度為液體的標(biāo)準(zhǔn)密度．設(shè)被測物體不溶于水，在空氣中測出其質(zhì)量為m ,用細(xì)線將其懸掉在水中的稱衡值為m .又設(shè)在當(dāng)時溫度下水的密度為，物體的體積為V。 根據(jù)阿基米德定律，有 m g–m g = Vg由此可得 V=( m–m)/

3、 (3—2)把式(3—2)代入式(3—1)，得（此時m= m） = (3—3)式(3—3)就是用流體靜力稱衡法測固體密度的實(shí)驗(yàn)公式。,,,,,,,,,,,,,,,,2．用流體靜力稱衡法測液體密度。 用水的密度作為液體的標(biāo)準(zhǔn)密度。取一不溶于水，且與被測液體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物塊，在空氣中稱出其質(zhì)量為m ，用細(xì)線將其懸吊在水中的稱衡值為m ，懸吊在

4、被測液體中的稱衡值為m ,則有 = (3—4) （3—4）即為用流體靜力稱衡法測液體密度的實(shí)驗(yàn)公式。,,,,,,,,,,［內(nèi)容要求］1．調(diào)整物理天平立柱鉛直和橫梁平衡。2．用流體靜力稱衡法測定固體和液體的密度。（1）測量物塊在空氣中的質(zhì)量m 10次。（2）測量物塊懸吊在水中的稱衡值m 10次。（3）測量物塊懸吊在被測液體中的稱衡值m 10 次。

5、（4）記錄水溫，查出水的密度 。3．記錄天平的標(biāo)稱感量和最大稱量。,,,,,,,[數(shù)據(jù)處理]1．計(jì)算固體的密度并寫出測量結(jié)果。（1）計(jì)算平均值 ， /（ ）,,,,,,,,,（2）計(jì)算不確定度。①與多次測量相對應(yīng)的A類不確定度分別為②與儀器誤差相對應(yīng)的B類不確定度為 在這里，水密

6、度和砝碼質(zhì)量均被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)量且天平本身是理想等臂的。③合成不確定度為 傳遞不確定度為,,,,,,,,,（3）寫出測量結(jié)果,,,2．計(jì)算液體的密度并寫出測量結(jié)果。（1）計(jì)算平均值 ， ， ）∕（ ） （2）計(jì)算不確定度

7、 = ， = ， = （3）寫出測量結(jié)果,,,,,,,,,,,,,,,[儀器簡介]圖3-1所示為物理天平。,,橫梁B- 上帶有三個刀口，其中b和 刀口向上，用于支撐稱盤P和 ; a刀口向下，放置在立柱H上端的d上。固連在橫梁中間的指針J的偏轉(zhuǎn)位置可由標(biāo)尺S表示出來，以確定天平是否達(dá)到平衡。K為啟動制動旋鈕，啟動時，可觀察天平是否平衡；制動時，橫梁被架在托

8、承A、 上，用于保護(hù)刀口和防止橫梁擺動。托架 用于放置盛液體的燒杯。螺絲F、 用于調(diào)底座水平。E、 用于調(diào)橫梁平衡。D為游碼，初始位置在左端。G為感量凋節(jié)錘，調(diào)節(jié)其位置可調(diào)節(jié)天平的感量。,,,,,,,,天平的規(guī)格由最大稱量和感量兩個參數(shù)表示最大稱量值是天平允許稱衡的最大質(zhì)量，它由橫梁的結(jié)構(gòu)和所用的材料決定。感量是天平的指針從標(biāo)尺的平衡位置偏轉(zhuǎn)一個最小分格時，天平兩稱盤上的質(zhì)量差，用C表示，單位為g／分格；感量的倒數(shù)稱為靈敏度，用