實驗五 物質(zhì)密度的測定

1、實驗五實驗五物質(zhì)密度的測定物質(zhì)密度的測定要想測量物體的密度要想測量物體的密度ρ，只需稱量該物體的質(zhì)量，只需稱量該物體的質(zhì)量m和體積和體積V，再根據(jù)，再根據(jù)ρ=mV進(jìn)行計算得進(jìn)行計算得到。物體的質(zhì)量到。物體的質(zhì)量m可用天平稱量，對于外形規(guī)整而又便于測量外形尺寸的物體，可通過測可用天平稱量，對于外形規(guī)整而又便于測量外形尺寸的物體，可通過測外形尺寸來計算體積，對于一般外形不規(guī)整的固體，則必須采用其它方法求其體積。本實外形尺寸來計算體積，對于一

2、般外形不規(guī)整的固體，則必須采用其它方法求其體積。本實驗介紹了常用的測量不規(guī)則固體與液體密度的方法。驗介紹了常用的測量不規(guī)則固體與液體密度的方法。【實驗?zāi)康摹俊緦嶒災(zāi)康摹?學(xué)會正確使用物理天平稱量物體的質(zhì)量。學(xué)會正確使用物理天平稱量物體的質(zhì)量。2掌握用流體靜力稱衡法和比重瓶法測量固體和液體的密度。掌握用流體靜力稱衡法和比重瓶法測量固體和液體的密度?！緦嶒炘怼俊緦嶒炘怼恳弧⒘黧w靜力稱衡法一、流體靜力稱衡法用流體靜力稱衡法測固體密度時，先

3、設(shè)物體在空氣中的重量為用流體靜力稱衡法測固體密度時，先設(shè)物體在空氣中的重量為W1，懸在水中的視重，懸在水中的視重W2，則物體所受水的浮力，則物體所受水的浮力F的大小等于的大小等于F=W1W2根據(jù)阿基米德原理，物體在水中所受的浮力的大小等于它所排開水的重量，即根據(jù)阿基米德原理，物體在水中所受的浮力的大小等于它所排開水的重量，即F=ρ0Vg其中，其中，ρ0為水的密度，為水的密度，V為物體的體積，為物體的體積，g為重力加速度，得為重力加速度，

4、得W1W2=ρ0Vg即V=(51)gWW021??又設(shè)物體在空氣中稱衡時天平的砝碼值為又設(shè)物體在空氣中稱衡時天平的砝碼值為m1，如圖，如圖51所示，將物體掛在天平橫梁左側(cè)所示，將物體掛在天平橫梁左側(cè)吊耳的掛鉤上，并使其懸在盛水的燒杯中稱衡時天平的砝碼值為吊耳的掛鉤上，并使其懸在盛水的燒杯中稱衡時天平的砝碼值為m2，則，則W1=m1g，W2=m2g，將此代入，將此代入(51)式中得到式中得到V=(52)gmm021??測出水的溫度，從附表

5、中查出測出水的溫度，從附表中查出ρ0值，就可從值，就可從(52)式求出物體的體積，而物體的密度式求出物體的體積，而物體的密度ρ就等于等于(53)2110mmm????二、比重瓶法二、比重瓶法比重瓶的形狀如圖比重瓶的形狀如圖51所示，它在一定的溫度下有一定的容積。當(dāng)將液體注滿比重瓶并所示，它在一定的溫度下有一定的容積。當(dāng)將液體注滿比重瓶并塞好塞子后，多余的液體將從塞子的毛細(xì)管流出，使瓶中液體的體積保持一定。塞好塞子后，多余的液體將從塞子的

6、毛細(xì)管流出，使瓶中液體的體積保持一定。⑴將小玻璃球（約將小玻璃球（約10粒左右）烘干，并稱其質(zhì)量粒左右）烘干，并稱其質(zhì)量m4。⑵將已稱其質(zhì)量為將已稱其質(zhì)量為m4的玻璃球放入已盛滿蒸餾水的比重瓶內(nèi)，塞上瓶塞，擦干瓶外的玻璃球放入已盛滿蒸餾水的比重瓶內(nèi)，塞上瓶塞，擦干瓶外的蒸餾水，稱出此時比重瓶、水和玻璃球的總質(zhì)量的蒸餾水，稱出此時比重瓶、水和玻璃球的總質(zhì)量m5。⑶由公式（由公式（55）計算出玻璃球的密度并用不確定度報告測量結(jié)果（）計算出玻

7、璃球的密度并用不確定度報告測量結(jié)果（ρ玻璃玻璃=????????）。）。【思考題】【思考題】1使用天平測量前，應(yīng)進(jìn)行哪些調(diào)節(jié)，如何消除天平不等臂誤差2如何用靜力稱衡法測定液體的密度3用未經(jīng)干燥的比重瓶進(jìn)行測量，對實驗結(jié)果有什么影響參考資料參考資料物理天平物理天平【原理原理】利用等臂杠桿來量度質(zhì)量的稱衡儀器，稱為天利用等臂杠桿來量度質(zhì)量的稱衡儀器，稱為天平。按其稱衡的精度分等級，精密度高的是分析天平。按其稱衡的精度分等級，精密度高的是分析

8、天平，精密度低的是物理天平，實驗中常用的物理天平平，精密度低的是物理天平，實驗中常用的物理天平如圖如圖53所示。它的主要部分是底座所示。它的主要部分是底座1，支柱，支柱2，橫梁，橫梁3及秤盤及秤盤4和5。在橫梁的中點和兩端有三個鋼質(zhì)的刀口。在橫梁的中點和兩端有三個鋼質(zhì)的刀口6、7和8，中間刀口向下可由支柱，中間刀口向下可由支柱2上的刀墊支起，作上的刀墊支起，作為橫梁的支點，兩端的刀口上懸掛兩個秤盤，其刀口為橫梁的支點，兩端的刀口上懸掛兩

9、個秤盤，其刀口位置正好距中間刀口等遠(yuǎn)，三個刀口在同一平面上，位置正好距中間刀口等遠(yuǎn)，三個刀口在同一平面上，這樣就構(gòu)成等臂杠桿天平。橫梁在制造上要求輕而堅這樣就構(gòu)成等臂杠桿天平。橫梁在制造上要求輕而堅牢，質(zhì)量分布具有中央軸線對稱，重心在中央刀口稍牢，質(zhì)量分布具有中央軸線對稱，重心在中央刀口稍下，使橫梁處于水平穩(wěn)定平衡，橫梁的水平位置，是下，使橫梁處于水平穩(wěn)定平衡，橫梁的水平位置，是稱衡時的參考位置，它由固定在上面的指針稱衡時的參考位置，它

10、由固定在上面的指針10在支柱在支柱2上的水平標(biāo)尺上的水平標(biāo)尺11上指示出，稱為零點。上指示出，稱為零點。在支柱的下方有一止動旋鈕在支柱的下方有一止動旋鈕9，用以升降橫梁，當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動止動旋鈕時，支柱中升高，用以升降橫梁，當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動止動旋鈕時，支柱中升高的刀墊將橫梁托起，梁即可靈活擺動進(jìn)行稱衡。不用時，逆時針轉(zhuǎn)動止動旋鈕，橫梁下的刀墊將橫梁托起，梁即可靈活擺動進(jìn)行稱衡。不用時，逆時針轉(zhuǎn)動止動旋鈕，橫梁下降，由止動架托住，中央刀口和刀墊分

11、離，兩端的刀口由于稱盤落在底座上而減去負(fù)荷，降，由止動架托住，中央刀口和刀墊分離，兩端的刀口由于稱盤落在底座上而減去負(fù)荷，其目的是保護刀口以免受到損傷，其目的是保護刀口以免受到損傷，12為鉛錘，為鉛錘，13為調(diào)平螺絲，為調(diào)平螺絲，14為底角螺絲。為底角螺絲。另外，根據(jù)天平精度和極限負(fù)載的不同，每臺天平都有自己的全套磚碼，其總質(zhì)量就另外，根據(jù)天平精度和極限負(fù)載的不同，每臺天平都有自己的全套磚碼，其總質(zhì)量就是極限負(fù)載。一般天平的最大稱量為是

12、極限負(fù)載。一般天平的最大稱量為200～500g。表示天平另一性能的叫靈敏度。靈敏度是。表示天平另一性能的叫靈敏度。靈敏度是指天平兩側(cè)負(fù)載相差一個單位質(zhì)量時，指針偏轉(zhuǎn)的分度數(shù)。靈敏度的倒數(shù)稱為感量，即天指天平兩側(cè)負(fù)載相差一個單位質(zhì)量時，指針偏轉(zhuǎn)的分度數(shù)。靈敏度的倒數(shù)稱為感量，即天平指針從標(biāo)尺上零點位置（天平兩個秤盤上的質(zhì)量相等，指針在標(biāo)尺的中間）偏轉(zhuǎn)一個最平指針從標(biāo)尺上零點位置（天平兩個秤盤上的質(zhì)量相等，指針在標(biāo)尺的中間）偏轉(zhuǎn)一個最小分度

13、時天平兩秤盤上的質(zhì)量差。一般說來，感量的大小應(yīng)該與天平砝碼（游碼）讀數(shù)的小分度時天平兩秤盤上的質(zhì)量差。一般說來，感量的大小應(yīng)該與天平砝碼（游碼）讀數(shù)的最小分度值相適應(yīng)。最小分度值相適應(yīng)。為了使用方便，在天平橫梁上附有可以移動的游碼為了使用方便，在天平橫梁上附有可以移動的游碼15，并刻有游碼標(biāo)尺，其分度值為，并刻有游碼標(biāo)尺，其分度值為50mg，當(dāng)游碼，當(dāng)游碼15在橫梁上向右移動一個分度時，就相當(dāng)于右側(cè)秤盤中加在橫梁上向右移動一個分度時，就