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固体密度的测量11
固体密度的测量
实验目的:
1、熟练掌握物理天平的调整和使用方法;
2、学习并掌握流体静力称衡法测固体密度的方法。
实验仪器:
物理天平,烧杯,温度计,细线,铁块、蜡块等。
实验原理:若一物体质量为,体积为,则其密度为:ρ= m /V (1)
可用物理天平称量,体积的测量,可根据实际情况,采用不同的测量方法。
1、由静力称衡法求不规则固体的密度(固体密度大于液体密度)
对形状不规则的物体密度,一般用流体静力称衡法测定。
所谓流体静力称衡法,静力称衡法的基本物理思想是利用阿基米德原理(即“物体在液体中所受浮力的大小,等于该物体所排开的液体的重量”)。即首先称出待测物在空气中的质量,然后将物体没入水中,称出其在水中的质量,则物体在水中所受浮力为
又 则
得 (2)
2、由静力称衡法求不规则固体的密度(固体密度小于液体密度)
待测物体的密度比液体小时,可采用加“助沉物”的办法,如图2(a)所示,“助沉物”在液体中而待测物在空气中,称量时砝码质量为m1。待测物体和“助沉物”都浸入液体中称量时如图2(b)所示,砝码质量为m2,因此物体所受浮力为(m1-m2)g。若物体在空气中称量时的砝码质量为m,物体密度为
(3)
实验内容:
1.调试物理天平:调节水平;调节零点。
2.用流体静力“称量法”测物体的密度。
(1)测金属块的密度
1)用细线拴住金属块,置于天平的左面挂钩上测出其在空气中的质量m1;
2)将金属块浸没在水中,称其质量m2;
3)记录实验室内水的温度t。
(2)测蜡块的密度
1)测量塑料块在空气中的质量m;
2)用细线在蜡块的下面悬挂一个“助沉物”,测量塑料块在空气中而“助沉物”在液体中的质量m1;
3)将蜡块和“助沉物”一起浸入水中,测量质量m2。
4)记录实验室内水的温度t。
注意:质量为单次测量。
原始数据记录表:(仅供参考)
铁块密度的测量
被测物 在空气的质量m(g) 在液体视质量m1(g) 温度t(℃) 密度大的(铁) 蜡块密度的测量 被测物 在空气的质量m 物在空气助沉物在液体的视质量m1(g) 被测物与培重物在液体的视质量m2(g) 温度t(℃) 密度小的(蜡)
仪器最小分度值:
数据处理:
1、铁块密度的测量:
(g/cm3)
Um=***(g)
uρ=ρur =…×…=…(g/cm3)
ρ=ρ±uρ=…±…(g/cm3) 【例如2.697±0.007(g/cm3)】
2、蜡块密度的测量
Um=***(g)
uρ=ρur =…×…=…(g/cm3)
ρ=ρ±uρ=…±…(g/cm3)
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图1
图2
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