密度的测量71251.doc

密度的测量 目的要求 了解测定密度的基本方法； 掌握物理天平的结构原理，操作规程，使用及维护方法； 掌握用静力称衡法测定不规则固体及液体密度的原理和方法。 熟悉测量不确定度的估计方法。 原理 若物体质量为、体积为，则其密度为： 　　 （2.1） 对于形状规则、密度均匀的物体，可直接根据定义，通过测定其质量和体积而求得。对于形状不规则的物体而言，可用流体静力称衡法间接地测出其体积，这是测量不规则物体体积的常用方法。 若不计空气浮力，则物体在空气中的重量与其在液体中的视重之差即为它在该液体中所受的浮力，即： 　　 （2.2） 式（2.2）中，及分别表示物体在空气及液体中的视质量。由阿基米德原理：物体在液体中所受的浮力等于它排开液体的重量。若以表示液体的密度，表示排开液体的体积亦即待测物体的体积，则： 　　　 （2.3） 由式(2.1) ~ (2.3)可解得待测物体的密度： （2.4） 如将上述物体再浸入密度为的待测液体中，测得视质量为，则有： 　 （2.5） 由式（2.4）及（2.5）又可解得待测液体的密度： 　　（2.6） 由式（2.4）及（2.6）可知，用静力称衡法测定固体或液体的密度，最终将转化为质量的测量。已知液体（水）在不同温度下的密度可从附表4(1)中查到，或根据附表由线性内插法求得。 应该指出：只有当浸入液体后物体性质不发生变化时，才能应用静力称衡法测定其密度。至于其密度小于已知流体密度的物体，则可以采取在其下方悬一中介样品的方法加以实现。 仪器用品 物理天平，待测样品，已知液体（水），玻璃烧杯，细线及温度计等。 实验内容 用流体静力称衡法测定铝丝和乙醇的密度。首先调节天平至备用状态，测定铝丝在空气中的视质量，然后测定其在乙醇及水中的视质量。本实验宜采用相同条件下的多次测量方法。为了掌握实验条件及求得水的密度，还应在实验前后分别测室温和水温 。 注意事项 严格遵守物理天平操作步骤和操作规则，正确使用天平； 2．在液体中称衡时应注意不使样品露出水面或接触烧杯，并应防止待测液体与已知液体混合； 3．实验中应注意随时排除附着于待测样品上的气泡，排除方法可以用细丝轻轻摇振。 考查题 什么叫天平的最大称量、感量及灵敏度？对照仪器说明物理天平可读出的最小单位。 调好物理天平的标志是什么？为什么要调节水平？（若天平前后不平、左右不平分别对测量有何影响？）调零时指针停在任一位置可以吗？为什么？ 试述物理天平的操作步骤和操作规则。 流体静力称衡法的基本思想是什么？ 待测物体放入液体后，其表面为什么会产生气泡？怎样做才能使之少产生气泡？怎样排除气泡？