实验一物质密度的测定.ppt

【 实 验 步 骤 】 游标卡尺的使用 游标卡尺的使用 游标卡尺的使用 螺旋测微器 螺旋测微器 螺旋测微器 * * 实验一 物质密度的测定 实验一 物质密度的测定 本实验主要是应用游标卡尺、螺旋测微器来测量长度，用物理天平测量物体的质量，通过对规则形状物体密度的测定，掌握正确处理实验数据的方法，正确书写实验报告，为以后的实验奠定良好的基础。 【 实 验 目 的 】 1、掌握规则形状物体密度的测定方法。 2、三种测量仪器（游标卡尺、螺旋测微器、物 理天平）的正确地使用 。 3、进一步理解误差和有效数字的概念，并能正 确地表示测量结果。 【 实 验 原 理 】 物体的密度 ρ 等于物体的质量 m 和它的体积V 之 比，即 。 当待测物体形状是规则几何体时， 其体积可用数学方法算出。例如待测物体是一个直径为 d，高为h的圆柱体时，其体积V为 。由上式可 见，只要测得圆柱体的质量m 、直径d 和高度h ，就可 算出圆柱体的密度ρ。 【 实 验 仪 器 】 物理天平 游标卡尺 螺旋测微器 形状规则的金属圆柱体 1、记下游标卡尺的分度值。用游标卡尺测圆柱体不同部位的高 h 6次。 2、记下螺旋测微器的分度值，测量其零点读数3次，并求出平均值。用 螺旋测微器测圆柱体不同部位的直径d 6次。 3、记下物理天平的最大称量和分度值。将圆柱体放在物理天平的左盘， 称得其质量m1；再将圆柱体放在物理天平的右盘，秤得其质量m2；则 圆柱体的质量 m＝ ，此种方法称为交换法（Sm仪由实验室给出）。 4、计算出待测物体的密度ρ. 5、由标准偏差的传递公式计算出s（ρ），写出测量结果。 【 注 意 事 项 】 1、对螺旋测微器的测量数据进行零点修正时， 应注意零点读数的正负，不要弄错。 2、必须严格地按照仪器的操作步骤进行测量， 遵守仪器使用的注意事项。 【 数 据 记 录 表 】 表1-1 螺旋测微器的零点读数 表1-2 物体密度的测定 游标卡尺简称卡尺，是一种常用的测量长度的量具，它的外形与结构如图1-l所示。游标卡尺主要由主尺和可以沿主尺滑动的副尺（游标尺）组成。钳口A、B可用来测量物体的外部尺寸；刀口A’、B’可用来测量管的内径和槽宽；尾尺C可用来测量槽和小孔的深度。 图1-1 主尺的最小分度为lmm，副尺上刻有游标E，利用游标可以把主尺上的估读数准确地测量出来。以10分度游标为例，主尺的最小分度为1mm，游标上10个小的等分刻度的总长度等于9mm，因此游标上的每一小分度比主尺的最小分度相差0.1mm。当钳口A、B合在一起时，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合。若在钳口A、B间卡一长度为L的物体，副尺对在主尺上的某一位置，如图2－2所示。物体长度L在毫米以上的整数部分x可以从游标“0”线所对主尺的位置直接读出；而毫米以下的部分Δx，则可由游标读出，即找出游标上第几根刻线与主尺上刻线对得最齐。如图1－2所示，x等于21mm，游标上第六根刻线与主尺上的刻线对得最齐，则从图上可见Δx等于6×0.1mm，物体的长度为21.6mm。如果游标上第k根刻线与主尺某刻线对得最齐，则Δx就是k×0.lmm，则物体的长度为L＝（x＋k×0.l）mm 图1-2 对于一般情况，若游标上有n个分格，它的总长度与主尺上（n－l）个最小分格的总长度相等，则每一游标分度的长度b为 b= 式中a为主尺最小分度的长度，主尺的最小分读度与游标分度的长度差为 a-b = a- = 式中称为游标卡尺的分度值，显然，测量时，如果游标上的第k条刻线与主尺某一刻线齐，则 Δx = k 使用游标卡尺时，可用左手拿待测物体，右手握主尺，用拇指按在游标的S部分推拉。要注意保护钳口与刀口不被磨损。卡住待测物体时，松紧要适当。当需要将待测物体取下读数时，要旋紧固定螺丝K。 注意：游标卡尺上数据的读取另有一种简便的方法，大家不妨一试，以图1-2为例，下方游标零刻度线对着主尺上21.0和22.0之间,同时偏向22.0,因此,其读数应在21.5和22.0之间,再看下方游标刻度线(0---10)上哪一根刻度线跟主尺上的刻度线重合,我们发现正好6跟主尺上的刻度线重合,因此其读数是21.6mm 螺旋测微器又称千分尺，它是比游标卡尺更精密的测长仪器，其分度值可在0.01~0.001mm之间。常用于测量细丝和小球的直径以及薄片的厚度等。螺旋测微器的外型与结构如图1-3所示。螺母套管B、固定套管D和