9讲义(密度测定) (1)
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微专题6-3 测量物质密度地实验问题知识·解读一,测量固体地密度1,用天平测出固体地质量m。
2,用公式法,排水法,溢水法,重物法或针压法测出固体地体积V。
3,利用公式计算出固体地密度。
二,测量液体地密度1,将被测液体倒入烧杯中,用天平测出其总质量m1。
2,将烧杯中适量液体倒入量筒中,测出量筒中液体地体积V,用天平测出烧杯和剩余液体地总质量m2。
3,计算出液体地密度=。
典例·解读类型一:密度地探究实验例1,为研究物质地某种特性,某同学测得四组数据,填在下表中。
实验次数物体质量/g体积/cm3质量/体积/(g·cm-3) 1铝块15420 2.72铝块210840 2.73松木11082164松木210200.5(1)将上表中地空白处填写完整。
(2)比较第1,2两次实验数据可得出结论:同种物质,其质量跟体积成________。
(3)比较第2,3两次实验数据,可得出结论:质量相同地不同物质,体积________。
(4)比较1,4两次实验数据,可得出结论________________________________________________________。
类型二:液体密度地测量例2,用天平和量筒测量盐水密度地实验:(1)在使用托盘天平前要对天平进行调节,请将下面各步骤前地字母按照正确地顺序排列________。
A.组装好天平,把天平放在水平台面上B.调节天平地平衡螺母,使天平横梁水平平衡C.把游码置于标尺地零刻度线处(2)实验过程:a.在玻璃杯中盛装适量盐水,放在调节好地天平左盘上称量,当天平重新平衡时,读出砝码,游码地读数之和为m 1。
b.把玻璃杯中地一部分盐水倒入量筒,如图所示,记下量筒中盐水地体积V 。
c.把玻璃杯和剩余盐水放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码位置如图所示,读出玻璃杯和剩余盐水地质量m 2。
d.计算出量筒中盐水地质量m 和密度ρ(由实验过程,完成下表实验数据地填写)。
课标定位一、考点突破1. 理解密度的计算公式,会用密度公式进行简单的计算;2. 知道物理计算题的解题步骤及格式。
二、重难点提示密度的简单计算。
考点精讲密度计算公式:mVρ=;三个物理量中,只要知道其中的任意两个,就能够求出第三个。
(其中水的密度一般认为是已知的) 1. 鉴别物质测出物体的质量m 和体积V ,求出其密度,对照密度表就可判断出该物质是什么。
2. 求物体的质量测出体积V ,查出密度ρ,用m =ρV 可求出物体质量。
3. 求物体的体积知道物体的质量,查出密度ρ,用ρm V =可求出物体体积。
4. 水结冰以后的变化实验探究:在家里用冰箱冻一个冰块,观察、比较结冰前水的体积和结成的冰的体积,你有什么发现?仔细观察,不难发现,水结冰以后,冰胀到了盒沿上面,冰的体积比原来水的体积大了。
【方法指导】在利用密度公式进行相关计算时,要明确各物理量之间的数学关系,要把各物理量的单位统一。
水结成冰或冰熔化成水的现象我们经常见到,在分析水和冰体积、密度的变化时,要立足质量不变这一关键,还要根据密度公式进行相应分析才可判断。
【随堂练习】一块冰化成水后( )A. 密度不变,质量变小B. 密度变大,质量不变C. 密度变小,质量不变D. 密度变小,质量变大思路分析:密度和质量有着密切联系,但它们却有不同的意义。
物体中含有物质的多少叫做质量。
物体的质量不随形状、状态和位置的改变而改变。
质量是描述“物体”性质的物理量。
一块冰化成水只是状态变化了,其质量是不变的。
因此选项A 、D 可以排除。
某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
密度是描述“物质”属性的物理量。
冰的密度是0.9×103kg/m 3,水的密度是1.0×103kg/m 3.,因此冰化成了水,密度是变大了,选项C 也可以排除。
答案:B典例精析例题1 (求密度)一质量为54g,体积为20cm3的金属块,它的密度是多少kg/m3?当截去5cm3后,剩下的金属块密度又为多少?思路分析和答案:解:(1)金属块的密度:ρ=mV=5420gcm=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;(2)∵密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关,∴剩下的金属块密度仍为2.7×103kg/m3.答:金属块的密度为2.7×103kg/m3,截去5cm3后剩下的金属块密度为2.7×103kg/m3。
密度的测量原理
密度是物体对于单位体积内所含质量的测量。
测量密度的原理通常采用排水法。
排水法的基本原理是利用物体在液体中的浮力来测量物体的密度。
具体步骤如下:
1. 准备一个称量瓶,并在瓶内注入一定量的水。
2. 使用天平称量待测物体的质量,并记录下来。
3. 将待测物体小心地放入称量瓶中,确保物体完全浸入水中,同时避免产生气泡。
4. 测量瓶中的总质量,并记录下来。
5. 计算测量瓶中的水的质量,即总质量减去物体的质量。
6. 测量瓶内水的体积,可以通过读取瓶上的刻度或使用容量瓶来测量。
7. 计算出待测物体的体积,即瓶内水的体积。
8. 根据密度的定义,将物体的质量除以物体的体积,得到物体的密度。
通过排水法测量密度的原理是基于阿基米德原理。
根据阿基米德原理,当一个物体浸入液体中时,它所受到的浮力等于物体
排除的液体的重量。
而按照密度的定义,物体的密度等于物体的质量除以物体的体积。
因此,通过测量物体排除的液体重量和物体的质量,并计算出物体的体积,就可以得到物体的密度。
浙教版七年级上册第四章第三节物质的密度【知识点分析】1.定义:单位体积物质的质量,叫做这种物质的密度。
2.密度的计算:密度=质量/体积3.密度的公式:ρ=m V,ρ表示密度,m 表示质量,V 表示体积。
4.单位:千克每立方米,符号是kg/m 3;或克每立方厘米,符号是g /cm 3;换算关系:1克/厘米3=1000千克/米3。
5. 注意:(1)密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关。
(2)固体、液体用去一部分后,质量和体积同比例变化,密度不变;(3)气体具有充满整个空间的性质,用去一部分后体积不变。
因此,密闭容器内的气体用掉一部分后密度变小。
6.相关计算:⎩⎪⎨⎪⎧(1)已知质量与体积,求密度ρ= m /V (2)已知密度与体积,求质量m = ρV (3)已知密度与质量,求体积V = m /ρ(1)计算质量:对于一些质量太大,无法用仪器直接测出的物体,可以通过查得或测得该物体的密度和体积;然后利用公式m =ρV 求解质量。
(2)计算体积:对于一些不便直接测量体积的物体,可以先测出其质量,然后从密度表查出该物质的密度,然后利用公式V =m/ρ求解体积。
(3)检验物质:由于只通过密度鉴别物质并不完全可靠,因此要想知道一个物体到底是由什么物质组成的,还要根据其他一些特性1.测固体(如形状不规则小石块)的密度:①用调好的天平测出石块的质量m ;②在量筒内倒入适量的水,测出水的体积V 1; ③将石块放入量筒中,读出水面到达刻度V 2;④石块的密度:ρ=m V =mV 2-V 1。
2.测量液体(如盐水)的密度:①用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量m1;②将部分盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;④计算液体密度:ρ=mV=m1-m2V。
【例题分析】一、选择题1.我国自主研发的C919大型商用客机采用了极轻的新型复合材料。
“极轻”反映了这种材料的()A.弹性小B.密度小C.导电性能差D.导热性能差【答案】B【解析】“极轻”是指体积一定时,材料的质量小,反映了这种材料的密度小,与材料的质量、硬度、弹性无关,故B符合题意,ACD不符合题意。
专题突破1 测物体密度试验(6种方法总结+例题讲解)一、测质量: 1.天平:①放:水平桌面(台面)②游码归零:镊子(不能用手指)、标尺、零刻度线③平衡螺母(调节:左偏右调,右偏左调;例如指针左偏,平衡螺母向右调节); ④左物右码:砝码不能用手直接拿砝码;⑤读数:m 物 = m 砝 + m 游 ;m 物 = m 砝 - m 游 (物与砝码放反) 2.弹簧测力计:gFg G m ==(竖直悬空) 二、测体积:【方法1】量筒:V 物 = V 2 - V 1 1.步骤:(1)用天平(电子秤)测出物体的质量,记为m ; (2)量筒装适量水,读出体积记为V 1;(3)用细线挂住物体,将物体缓慢浸入水中,读出体积记为V 2; 2.计算:V 物 = V 2 - V 1 3.注意及说明:(1)视线:与凹液面相平;(2)适量水:能完全浸没物体、且不超过量程; (3)物体用细线挂住:避免水溅出;避免损坏量筒;【例题1】在测量石块密度的实验中,同学们选取的器材有:石块、量筒、天平(带砝码)、烧杯、水、细线。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在如图(甲)所示位置,则应将平衡螺母向 调节,使天平横梁在水平位置平衡; (2)将石块放入左盘,在右盘中加减砝码,并移动游码使天平重新平衡;所用的砝码和游码的位置如图(乙)所示,则石块质量为 g ;(3)将石块放入盛水的量筒中,量筒中前后液面如图(丙)所示,则石块的密度为 kg/m 3。
【答案】(1)右;(2)27.4;(3)2.74×103。
【解析】(1)图甲中天平指针左偏,故平衡螺母应向右调; (2)图乙中石块的质量m=20g+5g+2.4g=27.4g ;(3)图丙中水的体积50cm 3,水和石块的总体积为60cm 3,∴石块的体积:V=60cm 3-50cm 3=10cm 3; ∴石块的密度:33/74.210g 4.27cm g cmV m ===ρ。
密度测定原理
密度是物质的基本物理性质之一,它是指单位体积内所含物质
的质量。
密度测定是物质研究和生产中常用的一项基础实验,它对
于确定物质的成分、性质和质量具有重要意义。
本文将介绍密度测
定的原理及其相关知识。
首先,密度测定的原理是基于物质的质量和体积之间的关系。
一般情况下,密度的计算公式为,密度=质量/体积。
在实际测定中,我们可以通过测量物质的质量和体积,然后将其代入计算公式中,
即可得到物质的密度数值。
其次,密度测定的方法有多种,常见的包括水下法、气体比重法、浮力法等。
其中,水下法是最为常用的一种方法。
它的原理是
利用物体在液体中的浸没来测定物体的密度。
通过测量物体在空气
中和在液体中的重量,再结合液体的密度,即可计算出物体的密度。
气体比重法则是利用气体密度的差异来测定物质的密度,浮力法则
是利用物体在液体中受到的浮力来计算物体的密度。
此外,密度测定在实际应用中有着广泛的用途。
在化工、医药、食品等领域,密度测定常常用于确定物质的成分和纯度,监测生产
过程中的质量控制,以及进行新材料的研究开发等。
在科学研究中,密度测定也是物质性质研究的重要手段之一。
总之,密度测定是一项基础而重要的实验方法,它通过测量物
质的质量和体积,来确定物质的密度。
密度测定的原理简单易懂,
方法多样灵活,广泛应用于各个领域。
通过密度测定,我们可以更
好地了解和掌握物质的性质,为科学研究和生产实践提供有力支持。
密度测定方法密度是物质的重量与体积的比值,是物质的重要物理性质之一。
在化工、制药、食品等行业中,密度测定是一项常见的实验。
本文将介绍几种常用的密度测定方法,帮助读者更好地了解密度测定的原理和操作步骤。
一、比重瓶法。
比重瓶法是一种简单直观的密度测定方法。
首先,需要准备一个干净的比重瓶,并称量一定质量的试样物质。
然后将试样物质放入比重瓶中,注满水,振荡使气泡完全排出,最后称量比重瓶中的总质量。
根据试样物质的质量和比重瓶中水的质量,就可以计算出试样物质的密度。
二、浮力法。
浮力法是利用物体在液体中的浮力来测定物体的密度。
首先,需要准备一个天平和一个容器,将容器注满液体,然后在液体中浸入试样物质,并记录下物体在空气中的重量和在液体中的重量。
通过比较两种状态下的重量差异,就可以计算出试样物质的密度。
三、气体比重法。
气体比重法是一种用气体测定物质密度的方法。
首先,需要准备一个气体比重计和一定量的试样物质。
然后将试样物质放入气体比重计中,通过测量气体比重计的体积变化,就可以计算出试样物质的密度。
四、测密度仪法。
测密度仪是一种专门用于测定物质密度的仪器,它通过测量物质的质量和体积来计算密度。
使用测密度仪法时,只需将试样物质放入测密度仪中,仪器会自动进行测量并给出结果。
以上介绍了几种常用的密度测定方法,每种方法都有其适用的场合和操作步骤。
在进行密度测定时,需要根据实际情况选择合适的方法,并严格按照操作规程进行操作,以确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文能够对读者有所帮助,谢谢阅读。
密立根油滴实验[实验目的]1.学会操作密立根油滴仪,并能测定基本电荷大小 2.验证电荷的量子性 [实验原理]电子的电荷最早由美国物理学家密立根(likan)通过观察均匀电场中带电油滴的运动从实验中测得的。
用油滴法测量电子的电荷,可以用静态(平衡)测量法测量。
用喷雾器将油喷入油滴盒,并通过平行板顶的上一个小孔落入两块相距为d 水平放置的平行板之间。
油在喷射撕裂成油滴时,由于摩擦作用一般都会带电。
设油滴的质量为m ,所带的电荷为q ,两极板间的电压为U ,则油滴在平行极板间将同时受到重力mg ,浮力F '和静电力qE 的作用,如图所示。
如果调节两极板间的电压U ,可使该三力达到平衡,这时mg qE F '=+即Umg qF d'=+ (1) 当平行极板不加电压时,油滴受重力作用而加速下降,油滴的速度逐渐加大。
由于m 很小,随着速度的加快油滴受到的空气粘滞力也逐渐加大。
当空气的粘滞阻力F γ、F '与油滴所受重力平衡时,油滴作匀速下降,利用这个速度可换算出油滴所带的电量。
设油滴下降一段距离后以速度v g 匀速下降,由斯托克斯定律有:mg F F r ='+式中,η为空气的动力粘度,r 为油滴的半径,(油滴在表面张力作用下呈球状)。
设油的密度为ρ,空气的密度为31.20/kg m ρ'=:343m r πρ= 343m r πρ''= (2)3344633g r v r g r g πηπρπρ'+= (3)由式(2)和(3)式得,油滴半径r =对于半径小于610m -的小球,空气的动力粘度η应作如下修正'1bprηη=+式中,b 为修正常数,38.2310b m Pa -=⨯⋅,p 为大气压强(51.01310p Pa =⨯),则r =可得3294132()1g v m b g pr ηπρρρ⎡⎤⎢⎥=⋅⎢⎥'-⎢⎥+⎢⎥⎣⎦(4)设油滴匀速下降的距离为l ,时间为g t ,则ggl v t =,代入式(1)及式(4)得32(1)g ld q b U t pr η⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦(5)实验发现,对于某一颗油滴,如果我们改变它所带的电量q ,则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值V n 。
第3节 物质的密度课程标准课标解读1.理解密度的定义,知道不同的物质一般具有不同的密度, 密度是物质的一种特性。
2.能写出密度的定义式,并能用来解决简单的问题。
能说出密度的两个单位,能对两个单位进行换算。
3.会用量筒、天平等器材测量固体和液体的密度。
解读1:概述物质密度的含义和密度所反映的物质属性,常见题型为选择题,难度较小。
解读2:应用密度公式进行简单的计算,使用天平、量筒、刻度尺等常用工具测定固体或液体的密度。
常见题型为填空题、实验探究题、解答题,难度适中。
知识点01 密度(一)实验探究:物质的质量与体积的关系提出问题:相同体积的铁块和铝块,铁块的质量大。
当铁块的体积增大后,其质量会发生怎样的变化呢,物质的质量与体积之间有什么关系吗? 猜想与假设:成正比、成反比或不成比例。
实验设计:①取体积不同的铁块和铝块若干,分别用天平测出它们的质量,并记人表中;②分别求出质量与体积的比值;③比较比值,得出结论,验证猜想。
进行实验:①取体积不同的铁块和铝块若干,分别用天平测出它们的质量,并记人表中;②用排水法分别测出铁块和铝块的体积;③分别求出质量与体积的比值,并记人表中。
数据记录与处理:物质 实验序号体积/厘米3质量/克 单位体积物质的质量:质量/体积(克/厘米3)铁块 1 10 79 7.9 铁块 2 20 158 7.9 铁块 3 30 237 7.9 铝块 4 10 27 2.7 铝块 5 20 54 2.7 铝块630812.7目标导航知识精讲结论:同种物质的质量与体积的比值是恒定的,不同物质的质量与体积的比值一般是不同的,这个比值反映了物质的一种特性。
为了描述这特性,科学中引人了“密度"这概念。
(二)密度的概念,叫做这种物质的密度,用字母ρ表示。
密度是物质的一种特性。
(三)密度的公式ρ=m/V公式中的m表示质量,V表示体积,ρ表示密度,公式表示的意义是某种物质的密度等于该物质单位体积的质量,此式是物质密度大小的计算式。
一、密度1、密度定义:.●密度是物质的固有属性,与物体的形状、体积、质量无关,即对于同一物质而言,密度值是不变的。
(如:一杯水和一桶水的密度是一样的;)●不同的物质,密度不同;1、密度的公式:m ρ= —-- (公式变形: m=ρv v=m / ρ)vρ表示密度, m表示质量(单位:千克或克),v 表示体积(单位:米3或厘米3)●水银的密度为13.6×103千克/米3,它所表示的意义是1米3的水银的质量是13.6×103千克,3、.密度的单位:(1)密度的单位:千克/米3 或克/厘米3,(2)两者的关系:1克/厘米3=1000千克/米3 1kg/m3=1×10 -3g/cm3(3) 水的密度:1×103千克/米3或1克/厘米3(4)单位转化:: 1毫升 = 1cm3= 1×10-6 m3 1吨=1000千克=1×106克1毫升= 1×10-3升 1升=10 -3 m34、密度的测量(1)测量原理:ρ=m/v(2)测量步骤:①用天平称量物体的质量;②用量筒或量杯测量物体的体积;③计算5、密度知识的应用:(1) 在密度公式中,知道其中任意两个量,即可求得第三个量。
(2) 可用于鉴别物质的种类。
3、密度30关于密度的说法正确的是()A、密度与质量成正比,与体积成反比B、同种物质,体积越小,密度越大C、同种物质,质量越大,密度越大D、同种物质,质量与体积成正比6.将一瓶水倒掉一些后,对剩余部分水的说法中正确的是()A.质量变小,密度变小 B.质量不变,密度不变C.质量变小,密度不变D.质量变小,密度变大13.一支正在燃烧的蜡烛,它的()A.质量不断减少,密度不变 B.质量不断减少,密度也减小C.质量不变,密度也不变 D.质量不变,密度减小7.三个完全相同的杯子里装有同样多的水,把质量相同的铝块、铜块、铁块(ρ铜>ρ铁>ρ铝),分别放在三个杯子里,水面升高最多的是(水未满出)()A.放铝块杯子 B.放铜块杯子 C.放铁块杯子 D.无法比较8.某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8千克/米3,在一次急救中用去了其中的3/4,则剩余气体的密度为()A.2千克/米3 B.4千克/米3 C.6千克/米3 D.8千克/米39.平常说“铁比木头重”,其实际含义是指()A.铁的质量比木头大 B.铁的体积比木头小 C.铁的密度比木头大D.铁的重力比木头大10.甲、乙两个物体均匀的实心的正方体,它们的边长之比为1:2,质量之比是1:2,则它们密度之比是()A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:111.一个只能装500克水的玻璃瓶,装满水后质量为750克,改装密度为0.8×103千克/米3的酒精,则装满酒精后总质量为()A.650克 B.750克 C.850克 D.875克3、测量小石头的密度时不需要用到的仪器是()A、量筒B、天平C、酒精灯D、细线14.在做“测盐水的密度”的实验中,有下列步骤(1)用托盘天平测出盐水和烧杯的总质量(2)将盐水倒一部分到量筒中,读出量筒中盐水体积(3)用托盘天平测出烧杯和剩余盐水的质量(4)计算出盐水的密度值上述步骤合理顺序是()A.(1)(2)(3)(4) B.(4)(1)(2)(3) C.(2)(1)(3)(4) D.(3)(1)(2)(4)一、密度公式与单位的灵活运用1、一物体质量为5千克,体积为20立方厘米,求物体的密度?2、一物体质量为500克,密度为2×103千克/立方米,求物体的体积?3、一物体体积为500立方厘米,密度为2×103千克/立方米,求物体的质量?二、密度公式的理解应用1、同种材料制成的甲和乙两球体积之比为3:2,则甲、乙两球的密度之比为。
物体密度的测定
【实验目的】
1、学习物理天平的使用方法,学会测定规则物体的密度;
2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法;
3、掌握用助沉法测定不规则固体密度(比水的密度小)的原理和方法;
4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法 。
【实验仪器和用品】
物理天平(500g 、50mg )、密度瓶(50ml )、烧杯(500ml )、数字游标卡尺、规则金属块(被测物)、不规则金属块(被测物)、石蜡块(被测物)、碎小石子(被测物)、清水、细线。
【实验原理】
某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
对一密度均匀的物体,若其质量为
m,体积为V ,则该物体的密度:
V
m =
ρ (1)
实验中,测出物体的质量m 和体积V 1、规则物体密度的测定
若被测物体为长方体,各边长分别为:L 、D 、H 。
则密度计算公式为:
LDH
m ρ=
(2)
2、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度(比水的密度大)
设被测物在空气中的质量为m (空气浮力忽略不计),全部浸没在水中(悬吊,不接触
图3 静力称衡法测密度
密度瓶
游码
平衡螺母
边刀托
杯托盘
底座
度盘
指针
中刀托
手轮
调平螺母
挂钩
吊耳 水准泡
托盘
托盘 横梁
物理天平
m
烧杯壁和底)的表观质量为m 1(如图3示),体积为V ,水的密度为ρ水。
根据阿基米德定律,有:
1()Vg m m g ρ=-水
1
m m V ρ-=
水
被测物密度: 1
m m V m m ρρ=
=
-水 (3)
3、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度
设被测物在空气中的质量为m ,用细线将被测物与另一助沉物串系起来:被测物在上,助沉物在下。
设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1m ,二者均没入水中(注意悬吊,不接触烧杯壁和底)时的表观质量为2m ,如图4所示:
根据阿基米德定律,被测物受到的浮力为:12()Vg m m g ρ=-水,则被测物体积为:
12
m m V ρ-=
水
被测物密度为: 12
m m V
m m ρρ=
=
-水 (4)
4、用密度瓶测定碎小固体(小石子)的密度
假设密度瓶的质量为1m ,将瓶内装满待测的小石子后的质量为2m ,则待测小石子的质量:21m m m =-。
然后将装有小石子的密度瓶加满水,再称其总质量3m ,为了得到小石子排开水的体积,还需要将密度瓶里的小石子倒出,再加满水称得其质量为4m 。
图5 密度瓶法测小石子的密度
12
3
4
图4 静力称衡法和助沉法测石蜡块的密度
待测物块(石蜡块)
2
这样可得小石子排开水的质量为:43214321(())m m m m m m m m ---=-+- 碎小固体的总体积为:4321
m m m m V ρ-+-=水
,
碎小固体的密度为:21
4321
m m m m m m ρρ-=
-+-水。
(5)
【实验内容及步骤】 1、对物理天平进行调平
在了解天平的基本结构的基础上,对天平进行调平,调平分两步:
①调底座水平:通过调底板下的调平螺丝,把水准仪中的气泡调在水准仪正中。
②调横梁水平:将横梁两端的挂钩(连同吊篮、托盘)挂到刀口上,游码移到最左端;然后再稍稍右旋升降螺丝,升起横梁后观察横梁是否水平,若指针正指刻度牌中线或在中线两侧作微小的等幅振动,则说明横梁平衡。
若不平衡,则左旋升降螺丝,使横梁制动,然后调节横梁两端的调平螺丝;再支起横梁判断,放下横梁后调节,如此反复,直至调平。
2、测定规则金属块的密度
(1)称量金属块在空气中的质量m 。
(2)用数字游标卡尺测量长方体金属块长宽高各6次,并做好记录。
(3)计算金属块的体积,及其不确定度,以及计算金属块的密度,并用正确的形式表示结果。
3、用流体静力称衡法测定不规则金属块的密度
(1)称量金属块在空气中的质量m 。
(2)用细线拴住金属块,挂到天平横梁左端的钩子上,悬吊于烧杯的水中。
烧杯放在底座左边的托架上。
称出金属块完全浸没在水中的表观质量1m 。
(3)计算金属块的密度,不要求计算不确定度。
4、流体静力称衡法和助沉法相结合测定石蜡块的密度 (1)称量石蜡块在空气中的质量m 。
(2)用细线将石蜡块和助沉金属块串系起来,石蜡块在上,助沉块在下。
系好后挂在天平横梁左端的挂钩上。
先称仅有金属块没入水中而石蜡块在水面之上时系统的表观质量
1m ,再称二者均没入水中时系统的表观质量2m (悬吊,不能接触烧杯壁和底)。
(3)计算石蜡块的密度,不要求计算不确定度。
5、用密度瓶测量碎小石子密度
(1)先用物理天平称量空密度瓶的质量1m 。
(2)将碎小石子细心地装入密度瓶中(大约占据密度瓶容积一半的空间),称出“瓶+小石子”的总质量2m 。
(3)再将装有小石子的密度瓶内装满清水,盖上瓶塞,让多余的水从塞子中间的细管
流出,用布擦干瓶子,称出“瓶+水+小石子”的总质量3m 。
(4)将密度瓶内的小石子和清水倒掉,再装满水,盖上瓶塞,让多余的水从塞子中间的细管流出,用布擦干瓶子,称出“瓶+水”的总质量4m 。
(5)计算小石子的密度,不要求计算不确定度。
【实验注意事项】
1、使用物理天平前,要熟悉天平的基本结构,了解各结构的用途和使用方法,做到先观察后操作。
2、使用天平时,动作要轻、稳,横梁支起时不能作前后左右的旋转,以免横梁跌落摔损;天平的左、右挂钩、吊耳及秤盘切勿对调。
横梁调平时,一定要先使横梁制动,将两端的吊耳挂到刀口上。
只有观测、判断横梁是否水平时,才将横梁支起;调节调平螺丝、取放待测物、取放砝码、移动游码时,天平的横梁均应放下,并且支撑在横梁上的两个小支柱上。
3、实验中,浸在液体中固体表面的气泡要尽量排尽;金属块或石蜡块要完全浸没水中,且不能与烧杯底部或器壁相碰。
4、小心易碎玻璃仪器;如遇到损坏,要及时报告、登记,并作适当赔偿。
5、测量结束后,要将仪器复原,即:天平横梁放下,吊耳拿到刀口下;烧杯、密度瓶里面的水倒掉;小方巾平铺在桌面上。
【数据记录与处理】
1、规则物体密度测定
金属块几何尺寸(=m g ,g m u 05.0)(=,cm 001.0=∆卡尺)
H
D L m ρ=
= = g/cm 3
=-⨯-=
∑)
16(6)
()(2
L L
L u i
A = cm ,
=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∆+=
2
2
3)()(卡尺L u L u A = cm ;
=-⨯-=
∑)
16(6)
()(2
D D
D u i
A = cm ,
=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∆+=
2
2
3)()(卡尺D u D u A = cm ;
=-⨯-=
∑)
16(6)
()(2
H H
H u i
A = cm ,
=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∆+=
2
2
3)()(卡尺H u H u A = cm ;
=⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=2
222
)()()()()(H H u D D u L L u m m u u ρ
ρ = g/cm 3
(要有计算过程,最后结果仅保留1位有效数字,有效数字取舍采用全进位)
)(ρρu ρ±== ± g/cm 3
(ρ末位要与)(ρu 对其,有效数字取舍采用四舍六
入五凑偶)
2.不规则金属块密度的测量(3
001g/cm .ρ水=)
=m g ;=1m g ;
1
m m m ρρ=
=-测水 = g/cm
3
(要有计算过程,保留到小数点后两位有效数字,不要求计算不确定度) 3. 石蜡块密度的测量(3
001g/cm .ρ水=)
=m g ;=1m g ;=2m g ;
12
m m V
m m ρρ=
=
-测水= = g/cm 3
(要有计算过程,保留到小数点后两位有效数字,不要求计算不确定度) 4. 小石子密度的测量(3
001g/cm .ρ水=)
=1m g ;=2m g ;=3m g ;=4m g ;
21
4321
m m m V
m m m m ρρ-=
=
-+-测水= = g/cm 3
(要有计算过程,保留到小数点后两位有效数字,不要求计算不确定度)
【思考题】
1、具体分析本实验产生误差的各种原因。
2、能否用流体静力称衡法测定液体的密度?如果能测如何测量?
3、能否用密度瓶测定液体的密度?如果能测如何测量?。