《大学物理实验》201密度的测量

1、4） 第二部分基础实验实验一基本测量长度是一个基本物理量。长度测量不仅在生产和科学实验中被广泛的使用，而且许多其他物理量也常常化为长度量进行测量，除数字显示仪器外，几乎所有测量仪器最终将转换为长度进行读数。例如，水银温度计是用水银柱面的位置来读取温度的；电压表或电流表是利用指针在表面刻度盘上移过的弧长来读数的。因此，长度测量是一切测量的基础。密度是物体的基本属性之一，各种物质具有确定的密度值，它与物质的纯度有关。工业上经常通过物质的密度来进行原料成分的分析、液体密度的测量和材料纯度的鉴定。因此学习测量物体密度的方法是十分必要的。一、实验目的熟练掌握游标卡尺、千分尺、电子天平的使用方法；掌握固体

2、密度的测量方法；进一步理解有效数字概念并能正确表示测量结果。二、实验原理若一个物体的质量为m,体积为V,则其密度为1）可见，通过测定m和V可求出p,m可用天平称量，而物体体积则可根据实际情况，4） #图12）3）采用不同的测量方法。这里介绍规则形状固体密度的测量。对于形状规则的固体可以选择适当的长度测量工具（米尺，游标卡尺、千分尺等）直接测出物体的外形尺寸，然后再计算出体积，用天平称出其质量，即可以计算出密度。如图1所示，待测物为圆筒时，只要测出内径d、外径d和高度h，则其体积为12 4 三、仪器与用具电子天平，游标卡尺，千分尺，待测物体（圆筒、圆柱）。四、实验内容和步骤1.用电子天平分别测出

3、圆筒和圆柱体的质量。2用游标卡尺测量圆筒的内径d、外径d和高度h,各换不同的地方测量五次，12求出平均值（注意在使用游标卡尺测量圆筒的内径时，尽量要求游标卡尺的上刀口沿着直径方向）。3用游标卡尺测量圆柱体的直径d，用千分尺测量圆柱体的高度h，各换不同部位测量五次，求出平均值。五、数据记录和处理1.圆筒密度测量游标卡尺分度值表一（单位为毫米）外径d21，游标卡尺的零点误差误差Ad内径d误差Ad211毫米。高度h误差Ah5平均参考第一章节相关内容计算误差和平均绝对误差。用绝对误差形式表示测量结果d=dAd=（222d=dAd=(111h=hAh=(）毫米）毫米）毫米圆筒体积V=1n(d2-d1)h

4、=421dV圆筒体积误差AV=Ad+dd22dVdd1Ad+2dVAhdh #4 #2-d2)Ah1 #4 # #4 #V=VAV=圆筒质量,圆筒体积；圆筒密度 4 #，游标卡尺的零点误差，千分尺的零点误差毫米，毫米。2.圆柱体密度测量。游标卡尺分度值千分尺分度值表二(单位为毫米)直径d误差Ad高度h误差Ah12345平均用绝对误差形式表示测量结果d=()毫米h=()毫米体积绝对误差表示参考1。圆柱体质量,圆柱体体积；圆柱体密度。六、注意事项使用游标卡尺时，不许被测物体量爪内移动，量爪所夹被测物体的压力要小；使用完毕，应立即收回盒内，两刀口稍许松离。使用千分尺时，不要直接拧紧螺尺，而应旋转测力装置，以免压力过大，损坏螺纹；用完后应使测砧间留有空隙，以免因热膨胀而损坏螺纹，并立即放回盒内。七、思考与练习如何正确使用千分尺？怎样处理其零点误差？分析造成本实验误差的主要原因有哪些？ #4 #V=n（d2*一d2）h421如果测出其质量为m，则其密度为4mP=n（d2d2）h当内径收缩为0时，（3）式表示为4mnd2h（4）式即为均质