李鑫智《论关于固体密度测定》.docVIP

《论关于固体密度的测定》 姓名：李鑫智 学号：201030511023 班级：10级物理教育班 对规则物体进行密度的测量过程中，文章进行研究的内容是: 一、首先对此次试验的简单介绍: (试验目的，仪器和用具，实验原理，实验步骤，实验数据处理及结果，误差分析，总结。) 二、关于实验细节的研究： 1、关于实验过程中如何使用规则物体的研究和改进； 2、关于如何测量规则物体的体积的研究和改进； 3、关于规则物体材质的选取的研究和改进； 4、关于规则物体测出质量的研究和改进； 5、关于此实验的数据处理及误差分析和改进； 关键词: 物理天平、螺旋测微计(千分尺) 、游标卡尺、规则物体、零点读数。 三、实验的简单介绍: 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。在生产和科学实验中，为了对材料成分进行分析和纯度鉴定，需要测定各种材料的密度。 实验目的：1、学习正确使用物理天平; 2、掌握测量规则固体密度测量的原理; 3.熟练掌握游标卡尺、千分尺、物理天平的使用方法; 4.掌握固体密度的测量方法; 5.进一步理解有效数字概念并能正确表示测量结果。 仪器和用具： 物理天平，待测物体，游标卡尺，螺旋测微计。 实验原理： 若一个物体的质量为m，体积为V，则其密度为： （1） 在这次试验中我们不就要会运用此公式，更要理解这个公式是怎么来的，关于这个密度公式请参考文献① 可见，通过测定和V和m，可求出 ρ、m可用天平称量，而物体体积则可根据实际情况，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。 举出一个关于规则物体测量的例子。 如图1 所示，待测物为圆筒时， 只要测出内径d1、外径d2和高度h，则其体积为： (2) 如果测出其质量为m，则其密度为 ： （3） 当内径收缩为0 时，(3)式表示为： (4) (4)式即为均质圆柱体的密度表达式。一般来说，待测圆筒或圆柱体各个断截面的大小和形状都不尽相同，应从不同部位测量相关数据。 物体的密度是指在某一温度时物体单位体积所包含的质量，即密度ρ： 式中，m是物体的质量（g），V是它的体积（m3），其单位是g/m3。对于规则物体，可以利用测量长度的量具间接测得其体积。 测量规则铜圆柱体的密度 ： （1）用复称法测量铜圆柱体在空气中的质量 为观察与消除可能存在的不等臂误差，常用的方法是用复称法测量（又称交换测量法）。即先将被测物体放在天平的左盘，砝码放在右盘，称得质量为，然后将被测物体放在右盘，砝码放在左盘。称得质量为，观察两者差别如何？依此判断天平的不等臂误差的情况。然后以其几何平均值的方法算出物体质量m，消除天平的不等臂误差的影响。 （2）用游标卡尺测量铜圆柱体的长度l，螺旋测微计测量其直径，各测量六次。 实验内容和步骤: 1、用物理天平分别测出圆柱体的质量。 2、用游标卡尺测量圆筒的内径d1、外径d2和高度h，各换不同的地方测量五次，求出平均值。 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。 数据处理与分析： 1、列表记录所有测量数据和所使用仪器的仪器误差限，确定各测量值的最佳值与不确定度。 2、按照公式分别计算铜圆柱体的密度；根据不确定度合成公式分别计算，并正确表示测量结果。 3、计算并正确表示密度 4、圆柱体密度测量。 游标卡尺分度值，游标卡尺的零点误差：毫米, 千分尺分度值，千分尺的零点误差：毫米。 表一(单位为毫米) 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 参考第一章节相关内容②计算误差和平均绝对误差。 用绝对误差形式表示测量结果。 圆柱体质量，圆柱体体积；圆柱体密度。 注意事项： 1、物理天平称衡时，每次加、减砝码和移动游码时必须使天平止动。 2、物理天平上的挂钩、架子和托