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实验一 物质密度的测定 【引言】 本实验主要是用游标卡尺、螺旋测微器来测量长度，物理天平测量物体的质量，通过对 规则形状物体密度的测量，能够正确处理实验数据，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r 等于物体的质量m 和它的体积 V 之比，即：  m r = V  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 2  pd h  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 4  径 d 和高度 h，就可算出圆柱体的密度 ρ。 【实验仪器】 游标卡尺，螺旋测微器，物理天平。 （一）、游标卡尺 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 1­l 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。 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  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  (n - 1)  a  b   n  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  (n - 1)  a  a  a­b   a­    n  n  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 a  Δx   k  n  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。