物理实验-密度测量物理实验-密度测量.ppt

密 度 的 测 量;前 言;实验目的 ;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 ;;则物体的密度可由下式确定; （如测量石蜡的密度）;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;（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??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 ;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平衡状态，直至达到空载平衡为止； ;物理天平操作规则及注意事项 （1）称量：把待测物体放在左盘中，右砝码盘中放置砝码，轻轻右旋制动旋钮使天平启动，观察天平向哪边倾斜，立即反向旋转制动旋钮，使天平制动，酌情增减砝码，再启动，观察天平倾斜情况。如此反复调整，直到天平能够左右对称摆动。然后调节游动砝码，使天平达到平衡，此时砝码加游动砝码的质量就是待测物体的质量。称量时选择砝码应由大到小，逐个试用，直到最后利用游动砝码使天平平衡。 （2）天平的负载量不得超过其最大称量值，以免损坏刀口或横梁； （3）为了避免刀口受冲击而损坏，在取放物体、取放砝码、调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须使天平制动。只有在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动或制动时，旋转制动旋钮动作要轻； （4）砝码不能用手直接取拿，只能用镊子间接挟取。从秤盘上取下后应立即放入砝码盒中。 （5）天平的各部分以及砝码都要防锈、防腐蚀，高温物体以及有腐蚀性的化学药品不得直接放在盘内称量