關於密度的測量實驗報告

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測固體、液體密度的實驗報告

實驗名稱

實驗一

測量物質的密度

一、實驗目的：

掌握用流體靜力稱衡法測密度的原理。

瞭解比重瓶法測密度的特點。

掌握比重瓶的用法。

掌握物理天平的使用方法。

二、實驗原理：

物體的密度

，為物體質量，為物體體積。通常情況下，測量物體密度有以下三種方法：

1、對於形狀規則物體

根據

，可通過物理天平直接測量出來，可用長度測量儀器測量相關長度，然後計算出體積。再將

、

帶入密度公式，求得密度。

2、對於形狀不規則的物體用流體靜力稱衡法測定密度。

測固體（銅環）密度

根據阿基米德原理，浸在液體中的物體要受到液體向上的浮力，浮力大小為

。如果將固體（銅環）分別放在空氣中和浸沒在水中稱衡，得到的質量分別為

、

，則

②

測液體（鹽水）的密度

將物體（銅環）分別放在空氣、水和待測液體（鹽水）中，測出其質量分別為

、

和

，同理可得

③

測石蠟的密度

石蠟密度

---石蠟在空氣中的質量

---石蠟和銅環都放在水中時稱得的二者質量

---石蠟在空氣中，銅環放在水中時稱得二者質量

3、用比重瓶法測定液體和不溶於液體的固體小顆粒的密度

①測液體的密度

。

---空比重瓶的質量

----盛滿待測液體時比重瓶的質量

---盛滿與待測液體同溫度的純水的比重瓶的質量

。固體顆粒的密度為

。

---待測細小固體的質量

---盛滿水後比重瓶及水的質量

---比重瓶、水及待測固體的總質量

三、實驗用具：TW—05型物理天平、純水、吸水紙、細繩、塑料杯、比重瓶

待測物體：銅環和鹽水、石蠟

四、實驗步驟：

調整天平

⑴調水平

旋轉底腳螺絲，使水平儀的氣泡位於中心。

⑵調空載平衡

空載時，調節橫樑兩端的調節螺母，啟動制動旋鈕，使天平橫樑抬起後，天平指標指中間或擺動格數相等。

用流體靜力稱衡法測量銅環和鹽水的密度

⑴先把物體用細線掛在天平左邊的秤鉤上，用天平稱出銅環在空氣中質量

。

⑵然後在左邊的托盤上放上盛有純水的塑料杯。將銅環放入純水中，稱得銅環在水中的質量

。

⑶將塑料杯中的水倒掉，換上鹽水重複上一步，稱出銅環在鹽水中的質量

。

⑷將測得資料代入公式計算。

測石蠟的密度

測量石蠟單獨在空氣中的質量

，石蠟和銅環全部浸入水中對應的質量

，石蠟吊入空中，銅環浸入水中時的質量

。代入公式計算。

4、用比重瓶法測定鹽水和不溶於液體的細小鉛條的密度

⑴測空比重瓶的質量

。

⑵測盛滿與待測鹽水同溫度的純水的比重瓶的質量

。

⑶測盛滿鹽水時比重瓶的質量

。

⑷測待測細小鉛條的質量

。

⑸測比重瓶、水及待測固體的總質量

。

5、記錄水溫、溼度及大氣壓強。

長度與固體密度測量實驗報告？

長度與固體密度測量實驗原理：用遊標卡尺多次測量空心圓柱體的高h、內徑d、外徑D,來求出空心圓柱體的體積V(V=π(D*D-d*d)*h)和密度ρ(ρ=m/V)。 用螺旋測微器多次測量鐵絲直徑d,並計算測量平均值和不確定度。 用讀數顯微鏡多次測量金屬絲直徑d,並計算平均直徑和不確定度。

實驗內容:操作者在虛擬物理實驗平臺，使用遊標卡尺來求出空心圓柱體的體積V和密度ρ;用螺旋測微器測量鐵絲直徑d和直徑平均值以及不確定度用讀數顯微鏡測量金屬絲直徑d和其平均值以及不確定度。

資料處理：

長度與固體密度測量： 體積V=π(D*D-d*d)*h=3.14*(14.89*14.89-12.77*12.77)*81.96=15091mm3 

體積的相對不確定度Uv/V=√（（U*2/D）2-(U*2/d)2+（U*1/h）2）=0.00037 

體積的不確定度Uv=E*V=(0.00037)*15091=6 

體積表示式V=15091±6mm3 

空心圓柱體的密度ρ=m/V=31.63/15.091=2.09g/cm3 

螺旋測微器測量鐵絲直徑： 直徑平均值d=（4.207+4.210+4.209+4.208+4.208+4.210）/6=4.209mm 

不確定度Ud=√（Ua2+Ub2）=0.007 

直徑表示式：4.209±0.007 

直徑的相對不確定度E（%）=100%*Ud/d=0.17 

讀數顯微鏡測量金屬絲直徑： 直徑平均值d=（0.715+0.700+0.715+0.715+0.715+0.715）/6=0.713 

A類不確定度UA（mm）=√（（0.713-0.715）2*5+（0.713-0.700）2）/5*6)=0.003 

不確定度U（mm）=√(UA2+UB2)=0.005 

直徑表示式：d=0.713±0.005 

相對不確定度E(%)=U/d=0.005/0.713*100%=0.71

誤差分析（系統誤差）：無 。

偶然誤差：人眼難以分辨刻度線是否對齊，讀數的不精確，計算的不精確等，建議：用放大鏡讀數，用計算機計算。 

結果表達：長度與固體密度測量： V=15091±6mm3 E=0.037% 

螺旋測微器測量鐵絲直徑： d=4.209±0.007 E=0.17% 

讀數顯微鏡測量金屬絲直徑： D=0.713±0.005 E=0.71%