院（系）名称 | 物理系 | 班别 | 姓名 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
专业名称 | 物理教育 | 学号 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
实验课程名称 | 普通物理实验I | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
实验项目名称 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
实验时间 | 实验地点 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
实验成绩 | 指导老师签名 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【实验目的】 1．掌握物理天平的调整和使用方法。 2．掌握测定固体和液体密度的两种方法。 3. 学会测量固体和液体的密度，会查密度表，尝试用密度知识解决简单问题。 4．培养运用所学知识解决问题的能力。 【实验仪器】 物理天平，待测物体，线绳，烧杯，水，比重瓶，温度计。 【实验原理】 若一个物体的质量为m，体积为V，则其密度为 （2-1-1） 可见，通过测定m和V可求出ρ，m可用物理天平称量，而物体体积则可根据实际情况，采用不同的测量方法。 一、用液体静力称衡法测量固体的密度 1．能沉于水中的固体密度的测定 所谓液体静力称衡法，即先用天平称被测物体在空气中质量m1，然后将物体浸入水中，称出其在水中的质量m2，如图1所示，则物体在水中受到的浮力为 F＝ (m1－m2)g （2） 根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体所受浮力的大小等于物体所排开液体的重量。因此 F＝ρ0Vg （3） 其中ρ0为液体的密度（本实验中采用的液体为水）；V是排开液体的体积亦即物体的体积。联立（2）和（3）式可以得 （4） 由此得 （5） 【固体密度的测定数据记录表（不规则铜块）】 手指灯
2．浮于液体中固体的密度测定 待测物体的密度比液体小时，可采用加“助沉物”的办法，如图2所示，“助沉物”在液体中而待测物在空气中，称量时砝码质量为m1。待测物体和“助沉物”都浸入液体中称量时如图3所示，相应的砝码质量为m2，因此物体所受浮力为(m1语音调度系统－m2)g。若物体在空气中称量时的砝码质量为m，物体密度为 （6） 二、比重瓶法 1．液体密度的测量 对液体密度的测定可用流体静力“称量法”，也可用“比重瓶法”。在一定温度的条件下，比重瓶的容积是一定的。如将液体注入比重瓶中，将毛玻璃塞由上而下自由塞上，多余的液体将从毛玻璃塞的中心毛细管中溢出，瓶中液体的体积将保持一定。 比重瓶的体积可通过注入蒸馏水，由天平称其质量算出，称量得空比重瓶的质量为m1,充满蒸馏水时的质量为m2，则比重瓶的体积为 V＝(m2－m1)／ρ （7） 如果再将待测密度为的液体（如酒精）注入比重瓶，再称量得出被测液体和比重瓶的质量为m3，则＝(m3－m1)/V。将公式（7）代入此公式得 （8） 【比重法测液体密度的测定数据记录表】
三、测量规则实心铜圆柱体密度： 1、原理：ρ=m/V 实验器材：天平（带砝码）、刻度尺、圆柱体铝块。 实验步骤： 1、用天平测出圆柱体铜块的质量m； 2、根据固体的形状测出相关长度（横截面圆的直径：D、高：h）， 由相应公式（V=Sh=πD2h/4）计算出体积V。 3、根据公式ρ=m/V计算出规则实心铜圆柱体密度。 【测量规则实心铜圆柱体密度数据记录表】
【长度与密度实验测量心得】 密度测量的实验，这个实验看似比较简单，其实却更加的需要耐心与细心，因为为了保证实验数据的准确性往往需要一个数据重复测量五六次，而且，所用测量工具多为游标卡尺和螺旋测微器等高精度仪器，所以更加的需要细心。通过此次试验，我懂得了即使看似简单的实验也要按照严谨的科学态度和步骤来进行，不能掉以轻心，培养正确的实验习惯。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【实验内容及步骤】 1．调试物理天平：调节水平；调节零点；练习使用方法。 2．用流体静力“称量法”测物体的密度。 （水泥电阻器1）测金属块的密度 ① 用细线拴住金属块，置于天平的左面挂钩上测出其在空气中的质量m1； ② 将金属块浸没在水中，称其质量m2； ③ 记录实验室内水的温度，由表中查出水在该温度下的密度。 （2）测石腊块的密度 ① 用天平测出圆柱体铜块的质量m； ② 根据固体的形状测出相关长度（横截面圆的直径：D、高：h）， 由相应公式（V=Sh=πD2h/4）计算出体积V。③ 将石腊块和“助沉物”一起浸入水中，测量质量m2。 多媒体中央控制器③ 根据公式ρ=m/V计算出规则实心铜圆柱体密度。 【思考题与习题】 1．使用物理天平应注意哪几点？怎样消除天平两臂不等而造成的系统误差？ 2．分析造成本实验误差的主要原因有哪些？ u盘制造 物理天平 一． 物理天平的构造及主要性能指标 如附图1所示，在横梁上装有三角刀口A、F1、F2，中间刀口A置于支柱顶端的玛瑙刀口垫上，作为横梁的支点。两边刀口各有秤盘P1、P2，横梁上升或下降，当横梁下降时，制动架就会把它托住，以免刀口磨损。横梁两端各有一平衡螺母B1、B2，用于空载调节平衡。横梁上装有游动砝码D，用于1g以下的称量。 物理天平的规格由最大称量值和感量（或灵敏度）来表示。最大称量值是天平允许称量的最大质量。感量就是天平的指针从标牌上零点平衡位置转过一格，天平两盘上的质量差，灵敏度是感量的倒数，感量越小灵敏度就越高。 二．物理天平的操作步骤： （1）水平调节：使用天平时，首先调节天平底座下两个螺钉L1、L2，使水准仪中的气泡位于圆圈线的中央位置； （2）零点调节：天平空载时，将游动砝码拨到左端点，与0 刻度线对齐。两端秤盘悬挂在刀口上顺时针方向旋转制动旋钮Q，启动天平，观察天平是否平衡。当指针在刻度尺S上来回摆动，左右摆幅近似相等，便可认为天平达到了平衡。如果不平衡，反时针方向旋转制动旋钮Q，使天平制动，调节横梁两端的平衡螺母B1、B2，再用前面的方法判断天平是否处于平衡状态，直至达到空载平衡为止； 3.物理天平操作规则及注意事项 （1）称量：把待测物体放在左盘中，右砝码盘中放置砝码，轻轻右旋制动旋钮使天平启动，观察天平向哪边倾斜，立即反向旋转制动旋钮，使天平制动，酌情增减砝码，再启动，观察天平倾斜情况。如此反复调整，直到天平能够左右对称摆动。然后调节游动砝码，使天平达到平衡，此时游动砝码的质量就是待测物体的质量。称量时选择砝码应由大到小，逐个试用，直到最后利用游动砝码使天平平衡。 （2）天平的负载量不得超过其最大称量值，以免损坏刀口或横梁； （3）为了避免刀口受冲击而损坏，在取放物体、取放砝码、调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须使天平制动。只有在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动或制动时，旋转制动旋钮动作要轻； （4）砝码不能用手直接取拿，只能用镊子间接挟取。从秤盘上取下后应立即放入砝码盒中。 （5）天平的各部分以及砝码都要防锈、防腐蚀，高温物体以及有腐蚀性的化学药品不得直接放在盘内称量； （6）称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。 |
本文发布于:2024-09-21 15:28:15，感谢您对本站的认可！
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