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密 度 的 测 量 前 言 单位体积的物质所具有的质量称为该物体的密度。如果该物体的质量为m和体积为V，则其密度为 实验目的 掌握物理天平的使用 实验仪器 物理天平 比重瓶（50ml~100ml) 烧杯 (100ml~200ml) 待测金属块、石蜡。 待测液体 待测颗粒状固体 实验仪器——实物图 实验仪器——结构示意图 物理天平的构造及主要性能指标 如上页图所示，在横梁上装有三角刀口B、D1、D2，中间刀口B置于支柱顶端的玛瑙刀口垫上，作为横梁A的支点。两边刀口各有秤盘F1、F2，启动止动旋钮G使横梁上升或下降，当横梁下降时，制动架就会把它托住，以免刀口磨损。横梁两端各有一平衡螺母K1、K2，用于空载调节平衡。平衡时指针L应指向标尺M的中心10刻线位置。横梁上装有游动砝码N，用于1g以下的称量。 物理天平的规格由最大称量值和感量（或灵敏度）来表示。最大称量值是天平允许称量的最大质量。感量就是天平的指针从标牌上零点平衡位置转过一格，天平两盘上的质量差，灵敏度是感量的倒数，感量越小灵敏度就越高。 固体密度的测量  比重瓶法测量固体小颗粒的密度 用比重瓶测量不溶于液体的小块固体（大小要能放入瓶内）的密度 时,可依次称出待测固体在空气中的质量m1，比重瓶装满水的质量m2,,以及在装满水的比重瓶内投入小块固体后总质量m3，显然 考虑到 所以 为投入瓶内小固体的总体积 为水的密度 流体静力称衡法 比重瓶法测液体的密度 实验步骤 天平的调节 1 天平的水平调节 2 天平的零点调节 测不规则固体的密度 （1）用流体静力称衡法测量固体的密度 1 用天平称量物体在空气中质量m 2 用天平称量物体在液体中质量m1 3 记录室内温度，有附表查出相应温度下水的密度 4 计算出待测固体的密度并估算出不确定度，写出测量结果。 （2）用流体静力称衡法测量石蜡的密度 1 测量蜡块在空气中称衡质量m； 2 测量蜡块和重物完全浸没在水中称衡质量m2； 3 测量蜡块在空气中，重物在水中称衡质量m3。 4 计算出待测石蜡的密度并估算出不确定度，写出测量结果。 （3）比重瓶法测量固体小颗粒的密度 1 用天平称出待测固体在空气中的质量m1； 2 用天平称出比重瓶装满水的质量m2； 3 用天平称出在装满水的比重瓶内投入小块固体后总质量m3； 4 计算出待测小颗粒固体的密度并估算出不确定度，写出测量结果。 测量液体的密度 （1）用流体静力称衡法测量液体的密度 1 用天平测量固体在空气中的质量m1； 2 用天平测量固体浸没在水中的称衡质量m2； 3 用天平测量固体浸入在另一待测液体中秤衡的质量m3； 4 计算出待测液体的密度并估算出不确定度，写出测量结果。 （2）比重瓶法测量液体的密度 1 用天平测量空比重瓶的质量m1； 2 用天平测量比重瓶充满被测液体的质量m2； 3 用天平测量比重瓶充满已知密度液体的质量m3； 4 计算出待测液体的密度并估算出不确定度，写出测量结果。 m 实验数据处理 观察天平的型号、最大称量、最小分度值、仪器误差，并填入表格。 测不规则固体的密度 （1）用流体静力称衡法测量固体的密度 （2）用流体静力称衡法测量石蜡的密度 （3）比重瓶法测量固体小颗粒的密度 测量液体的密度 （1）用流体静力称衡法测量液体的密度 (2)比重瓶法测量液体的密度 在前面用各种方法对密度的测量中，对质量的测量都是单次测量，所以只考虑B类不确定度。 单次测量量m固体、m蜡、m1、m2、m3 等的不确定度为： 水密度ρt的不确定度分析： 物理天平的操作步骤： （1）水平调节：使用天平时，首先调节天平底座下两个螺钉J1、J2，使水准仪中的气泡位于圆圈线的中央位置； （2）零点调节：天平空载时，将游动砝码拨到左端点，与0 刻度线对齐。两端秤盘悬挂在刀口上顺时针方向旋转制动旋钮G，启动天平，观察天平是否平衡。当指针在刻度尺M上来回摆动，左右摆幅近似相等，便可认为天平达到了平衡。如果不平衡，反时针方向旋转制动旋钮G，使天平制动，调节横梁两端的平衡螺母K1、K2，再用前面的方法判断天平是否处于