试验一固体密度的测定.ppt

固体的密度测定 密度是物质的基本特性之一，表示单位体积中所含物质的多少，它与物质的结构及纯度等有关。密度测定研究在工作及科研等领域有着广泛的应用，如工业上常用来作原料成分的分析和纯度的鉴定。 测量密度实验方法有多种类型，如用流体静力称衡法、流体静力天平测量法、比重瓶法、浮计测定法等。 本实验是用流体静力称衡法测定密度。 [实验目的] 1.学习用流体静力称衡法测定不规则固体密度。 2.掌握天平的使用方法及操作规程。 3.用不确定度方法分析测量结果。 〔实验仪器〕：物理天平、待测物、线绳、烧杯、水。 〔实验原理〕： 根据物质密度定义，确定质量和体积之间的关系为： （2－4－1） 对于形状规则及密度均匀的物体，只要测定质量和体积就可求得。但对于不规则形状物体，常采用流体静力称衡法间接地测出物体，是比较方便的。 1.固体物体密度大于水的密度： 根据阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体重量。将待测物体分别放在空气和液体中称衡，分别得到物体在空气中的重量为， 全部浸入液体中的视重为 ， 则物体所受的浮力为： （2－4－2） 式中 和 是待测物体在空气中及全浸入水中称衡时相应的天平砝码质量。 　　　　　　　 2. 固体物体密度小于水的密度： 如果待测物体的密度小于液体的密度，用上述方法待测物体无法浸入在水中，这时可将另一重物用细绳悬挂在待测物体下面，先将重物浸没水中而使待测物体露在液面之上（图2.4.1（a）），用天平称衡，相应的质量为，再将待测物体连同重物全部浸没在水中，（图 2.4.1（b）），用天平称衡，相应的质量为。则物体在液体中所受浮力为： （2－4－5） 〔仪器介绍〕： 天平.swf 〔实验内容和要求〕： 1.测定铁块的密度。 4.数据处理。 （2）石蜡块的密度： * * 浸在液体中的物体要受到向上的浮力，浮力的大小等于所排开液体的质量与重力加速度 的乘积，即： （2－4－3） 式中 为液体密度。 将式（2－4－3）代入式（2－4－2）并经整理 得到： 由式（2－4－4）可知，用静力称衡法测定物体的密度，经上述分析，最终转化为质量的测量。 （2－4－4） （a） (b) 图2.4.1 固体物体密度小于水的密度的测定 根据式（2－4－3）， ，得到： 此时物体的密度为： （2－4－6） 为待测物体在空气中的质量。 式中， 2．维护方法: （1）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； （2）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； （3）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； （4）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； （5）称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。 （1）用天平测定铁块在空气中的质量 （2）用天平测定铁块全浸入水中的质量 （3）记录液体的温度 （4）将测得的数据填入表一中。 重复6次。 重复6次。 ， ， 从附表中查找相应的液体的密度。 ， 2.测定石蜡块的密度。 （1）用天平测定石蜡块在空气中的质量 重复6次。 （2）用天平测定石蜡块在[图2.4.1（a）]中的质量 重复6次。 ， ， （3）用天平测定石蜡块在[图2.4.1（b）]中的质量 重复6次。 ， （4）记录液体的温度 从附表中查找相应的液体的密度。 ， （5）将测得的数据填入表二中。 表一 合成不确定度 不确定度 平均值 6 5 4 3 2 1