实验1 物体密度的测量 大学物理实验报告.doc

实验1物体密度的测量 林一仙 一 目的 了解卡尺、千分尺的读数原理； 掌握卡尺、千分尺和物理天平的使用方法； 掌握形状规则物体的密度测量方法。 二 仪器 游标卡尺、千分尺、物理天平 三 实验原理 游标卡尺 结构 游标卡尺是由主尺和游标尺组成，包括内量爪、外量爪、尾尺这三种测量方法。 读数原理 主尺读数方法：如果游标上“0”刻度线在主尺上K~K+1毫米之间的某一位置，那么就读为K； 游标的读数：如果游标上第P条刻度线与主尺上某刻度线对齐，那么就读为P?Δ。 所以物体的长度为L=K+P?Δ。（Δ为精确度） 注意事项 测量前应检查零点读数，校准。 千分尺 结构 千分尺的量程是25mm，精确度为0.001cm。它的主要部分是测微螺旋，由一根精密的测微螺杆和有毫米刻度的固定套管组成。固定套管外有一微分筒，微分筒上沿圆周刻有50个等分格，当微分筒旋转一周，测微螺杆正好沿轴线方向移动一个螺距0.5mm，这是千分尺的机械放大原理。 读数方法 固定套管的标尺刻在水平线的上下，上面刻度线是整毫米数，下面刻度线在上面二刻度线的中间，表示0.5mm。读数时应该先从固定套管上读出整数格（每格0.5mm），再以固定套管上的水平线为读数准线，读出微分筒上的分格数（每格0.01mm）(c)、称衡 左物右码； 称衡完毕要放下横梁。 注意事项 天平的负载量不得超过其最大称量； 常常止动； 取砝码勿用手拿。 四 实验步骤 游标卡尺的使用 测量铜柱体的直径和高，分别重复6次；计算高H，直径D的测量平均值和测量的不确定度。 千分尺的使用 测量小钢球的直径d，重复6次；计算它的平均值和不确定度。 物理天平的使用 测量铜柱和钢球的质量各一次；计算铜柱体和钢球的的密度和测量的不确定度。 五 数据及处理 表1 铜柱体直径与高度的测量数据(cm) 次序 1 2 3 4 5 6 平均 s D 2.488 2.486 2.484 2.486 2.484 2.484 2.485 0.0011 H 2.902 2.902 2.908 2.904 2.902 2.904 2.904 0.00234 经检验以上数据没有坏值 表2 小钢球直径测量数据(mm) 次序 1 2 3 4 5 6 平均 S X0 0.002 0.002 0.004 0.003 0.001 0.002 — — Xd 9.522 9.521 9.518 9.520 9.520 9.520 — — d 9.524 9.523 9.522 9.523 9.521 9.522 9.522 8.37×10-4 以上数据经检验没有坏值 铜柱体的的密度计算： M=117.05g； (P=68.3%) 小钢球密度的计算： M=3.53g； （P=68.3%） 3