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大学物理实验报告测密度

大学物理实验报告测密度

8.96 g/cm3铜的密度是多少?

1.3×10m3 kg/m3盐水的密度是多少

七、结果讨论及误差分析:

1、铜密度的百分差为负的0.72%,测量值比参考值偏小,但偏小较小。其误差产生的主要原因:由于铜棒不是绝对圆柱体,所以圆柱直径d的测量值存在着系统误差,另外虽然采用了多次测量,但随机误差只能减小,不能消除。

2、铁密度的百分差为负的0.35%,测量值比参考值偏小,但偏小较小。其误差产生的主要原因:实验方法采用流体静力称衡法来测物体的密度,拴铁块的线用棉线,存在一定的系统误差,而且放入水中在铁块周围存在少量的气泡,使铁块质量在水中的视值偏小,产生了系统误差,测量值偏小。

基本长度测量密度测定实验报告[1]

基本长度的测量 实验目的 1. 掌握游标和螺旋测微装置的原理,学会游标卡尺和螺旋测微器的正确使用 2.学习记录测量数据(原始数据)、掌握数据处理及不确定度的估算和实验结果表示的方法。 实验原理 1、游标卡尺构造及读数原理 游标卡尺主要由两部分构成,如(图2–1)所示:在一毫米为单位的主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺(副尺),叫游标,利用它可以把主尺估读的那位数值较为准确地读出来。 图2–1 游标卡尺在构造上的主要特点是:游标上N 个分度格的总长度与主尺上(1-N )个分度格的长度相同,若主尺上最小分度为a ,游标上最小分度值为b ,则有 a N N b )1(-= () 那么主尺与游标上每个分格的差值(游标的精度值或游标的最小分度值)是: 11 N a b a a a N N δ-=-=-= ()

图2-7 常用的游标是五十分游标(N =50),即主尺上49 mm 与游标上50格相当,见图2–7。五十分游标的精度值δ=0.02mm .游标上刻有0、l 、2、3、…、9,以便于读数。 毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺上的位置读出,毫米以下的数由游标(副尺)读出。 即:先从游标卡尺“0”刻度线在主尺的位置读出毫米的整数位,再从游标上读出毫米的小数位。 游标卡尺测量长度l 的普遍表达式为 l ka n δ=+ () 式中,k 是游标的“0”刻度线所在处主尺刻度的整刻度(毫米)数,n 是游标的第n 条线与主尺的某一条线重合,1mm a =。图2–8所示的情况,即 21.58mm l =。 图2–8 在用游标卡尺测量之前,应先把量爪A 、B 合拢,检查游标的“0”刻度线是否与主尺的“0”刻度线重合。如不重合,应记下零点读数,加以修正,即待测量10l l l =-。其中,1l 为未作零点修正前的读数值,0l 为零点读数。0l 可以正,也可以负。 使用游标 卡尺时,可

密度测量实验报告

实验一、测固体的密度 姓名:班级: 一、实验目的:掌握测密度的一般方法 二、实验器材:托盘天平、滴管、细线、固体、烧杯、量筒、水 三、实验原理:ρ=m∕? 四、探究过程: 1、检查器材是否完全、完好 2、用天平测固体的质量 ①将天平放在水平桌面上 ②观察天平的最大量程 g,分度值 g ③取下保护圈 ④用镊子将游码归零 ⑤调节平衡螺母使天平衡量平衡 ⑥将物体轻放在左盘,估计被测物体质量,然后在右盘按由大到小的原则舔家砝码和移动游码使天平再次平衡 ⑦读出被测物体质量(注意游码读数) 3、向量筒内倒入适量水(1/2)以下,读出此时水的体积(视线齐平)并记录 4、用细线将物体拴好,轻放入量筒内,读出此时的总体积并记录;算出物体的 体积 5、利用公式ρ=m/v算出物体的密度 项目物体质 量 m/g 水的体积 V 1 /mL 物体和水的总体 积 V 2 /mL 物体的体积 V 3 /mL 物体的密度 ρ/(Kg/m3) 数据 6、实验完毕,整理器材保持桌面清洁 实验二测液体的密度 1. 主要器材:天平、量筒 2. 实验原理:ρ=m∕? 3、测量步骤: (1)在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的天平上称出其质量m 1 ;( 2)将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V; (3)将盛有剩下未知液体的烧杯放在天平上,测出它们的质量m 2 4、计算结果:根据得 项目烧杯和 水的总 质量 m 1 /g 倒入量筒 水的体积 V/mL 烧杯和剩余水的 总质量 m 2 /g 物体的密度 ρ/(Kg/m3)数据 5、实验完毕,整理器材保持桌面清洁 评分点操作考试内容满分 值1正确安装天平并调零。32物体和砝码放法正确。23用镊子取放砝码与移动游码。24量桶内倒入适量的水,水不溅出。记下刻度。2

大学物理实验报告数据处理及误差分析

篇一:大学物理实验1误差分析 云南大学软件学院实验报告 课程:大学物理实验学期: - 学年第一学期任课教师: 专业: 学号: 姓名: 成绩: 实验1 误差分析 一、实验目的 1. 测量数据的误差分析及其处理。 二、实验内容 1.推导出满足测量要求的表达式,即 0? (?)的表达式; 0= (( * )/ (2*θ)) 2.选择初速度A,从[10,80]的角度范围内选定十个不同的发射角,测量对应的射程, 记入下表中: 3.根据上表计算出字母A 对应的发射初速,注意数据结果的误差表示。 将上表数据保存为A. ,利用以下程序计算A对应的发射初速度,结果为100.1 a =9.8 _ =0 =[] _ = ("A. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _

+= [ ] 0= _ /10.0 0 4.选择速度B、C、D、重复上述实验。 B C 6.实验小结 (1) 对实验结果进行误差分析。 将B表中的数据保存为B. ,利用以下程序对B组数据进行误差分析,结果为 -2.84217094304 -13 a =9.8 _ =0 1=0 =[] _ = ("B. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _ += [ ] 0= _ /10.0 a (0,10): 1+= [ ]- 0 1/10.0 1 (2) 举例说明“精密度”、“正确度”“精确度”的概念。 1. 精密度 计量精密度指相同条件测量进行反复测量测值间致(符合)程度测量误差角度说精密度所 反映测值随机误差精密度高定确度(见)高说测值随机误差定其系统误差亦。 2. 正确度 计量正确度系指测量测值与其真值接近程度测量误差角度说正确度所反映测值系统误差 正确度高定精密度高说测值系统误差定其随机误差亦。 3. 精确度 计量精确度亦称准确度指测量测值间致程度及与其真值接近程度即精密度确度综合概念 测量误差角度说精确度(准确度)测值随机误差系统误差综合反映。 比如说系统误差就是秤有问题,称一斤的东西少2两。这个一直恒定的存在,谁来都是 这样的。这就是系统的误差。随机的误差就是在使用秤的方法。 篇二:数据处理及误差分析 物理实验课的基本程序

物理实验报告5 固体密度的测定

实验名称:固体密度的测定 实验目的: a .学习物理天平的正确使用方法。 b .掌握流体静力称衡法测定固体(不溶于水)的密度 实验仪器: 物理天平、砝码、铜螺母、黄蜡、塑料块、细线、烧杯 物理天平的读数方法: 用天平称衡时,必须确定天平的平衡位置,即确定天平的停点。灵敏度高的天平,两边常左右摆动,不易停下来,正确而迅速地判断天平的平衡位置,是实验操作的关键。如果一定要等天平停止摆动,既费时又不经济,因此往往不等它静止,而直接从指针左右摆动的位置来推算它该停的位置——停点。 设读得指针3次连续摆幅数值为:(左,1x )(右,2x )(左,3x ),则左边读数的平均值为 (1x +3x )/2,右边读数的平均值为2x ,上述两平均值的平均值就是停点a 。 2 2/)(331x x x a ++= 天平无载荷(两盘均空着)时的停点,称为天平的零点。在正常情况下,零点应该在标尺中央刻度上(一般实验用的物理天平中央刻度为“10”)或其左右一个刻度以内,若相差太大,可在天平止动的情况下,稍微调节横梁上左右两端的平衡螺帽,至零点返回正常位置为止。 本实验所使用天平的最小砝码为1g ,对于1g 以下的砝码,可移动横梁上的游码代替,其最小分度为20mg (或50mg )。20mg (或50mg )一下的质量可采用下述方法(内插法)计算出来。 先求出天平的零点0a ,要称衡某质量为M 的物体,在右盘放上砝码m ,若m 比M 略小,停点在1a ,移动横梁上的游码,加0m =20mg (或50mg ),停点变成2a ,此时m+0m >M 。容易得出物体的质量M 为: 1 2010)(a a m a a m M -?-+= 其中:1 20a a m -为指针每偏转1个刻度(1格)所代表的质量,称为天平的分度值,其倒数称为天平的灵敏度。严格来说,一架天平的分度值或灵敏度随着天平载荷大小的变化而变化,载荷越答,灵敏度越低。但是在本实验中,我们将分度值看作不变,因此,在整个实验中只需要在空载情况下测量一次分度值,在其他多次测量中,只要测出相应的1a 或2a ,就可算出20mg (或50mg )以下的质量。

密度的测定的实验报告

《固体密度的测定》 一、 实验目的: 1. 掌握测定规则物体和不规则物体密度的方法; 2. 掌握游表卡尺、螺旋测微器、物理天平的使用方法; 3. 学习不确定度的计算方法,正确地表示测量结果; 4. 学习正确书写实验报告。 二、 实验仪器: 1. 游表卡尺:(0-150mm,0.02mm ) 2. 螺旋测微器:(0-25mm,0.01mm ) 3. 物理天平:(TW-02B 型,200g,0.02g ) 三.实验原理:内容一:测量细铜棒的密度 根据 V m = ρ (1-1) 可得 h d m 24πρ= (1-2) 只要测出圆柱体的质量m 、外径d 和高度h ,就可算出其密度。 内容二:用流体静力称衡法测不规则物体的密度 1、待测物体的密度大于液体的密度 根据阿基米德原理: 0F Vg ρ=和物体在液体中所受的浮力:g m m W W F )(11-=-=

可得 01 ρρm m m -= (1-3) m 是待测物体质量, m 1是待测物体在液体中的质量,本实验中液体用水,0ρ即水的密 度,不同温度下水的密度见教材附录附表5(P305)。 2、待测物体的密度小于液体的密度 将物体拴上一个重物,加上这个重物后,物体连同重物可以全部浸没在液体中,这时进行称衡。根据阿基米德原理和物体在液体中所受的浮力关系可得被测物体的密度: 02 3ρρm m m -= (1-4) 如图1-1(a ),相应的砝码质量为m2,再将物体提升到液面之上,而重物仍浸没在液体中,这时进行称衡,如图1-1(b ),相应的砝码质量为m3,m 是待测物体质量, 0ρ即水的密度同上。 只有当浸入液体后物体的性质不会发生变化时,才能用此法来测定它的密度。 注:以上实验原理可以简要写。

大学物理实验讲义(密度测定)

大学物理实验讲义(密度测定)

不规则物体密度的测定 【实验目的】 1、学习物理天平的使用方法; 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 )、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。 密 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

1 m 图3 静力 【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 ,由上式可求出样品的密度。 1、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 物

(空气浮力忽略不计),全部 浸没在水中(悬吊,不接触 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 1m m V ρ-=水 被测物密度: 1m m V m m ρρ==-水 (2) 2、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1 m ,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:1m 图4 静力称衡法和助待 测物块m

大学物理实验-驻波实验(原始数据与分析)

1、调节震动频率测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;砝码质量m=40g ;张力F=0.39N ;弦长l=0.6m 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 频率/Hz 36 61 84 111 147 167 )./(21-=s m n l γ γ 43.2 36.6 33.6 33.3 35.28 33.4 36.4 2、调节弦长测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;砝码质量m=40g ;张力F=0.39N ;频率γ=150Hz 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 l/m 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 )./(21-=s m n l γ γ 36 36 36 36 36 36 36 3、弦线上横波波长与张力关系测量数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ;频率γ=150Hz 。 砝码质量m/kg 310- 20 30 40 50 60 70 张力F/N 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 半波数n 3 4 4 4 4 4 弦长l/m 0.216 0.353 0.394 0.429 0.477 0.498 波长m /λ 0.144 0.1765 0.197 0.2145 0.2385 0.249 λln -1.9 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 F ln -1.6 -1.2 -0.9 -0.7 -0.5 -0.4 思考题答案: 1、1 3 .8.3410 322.039.0--=?= = s m F v ρ 2、图略。由图得斜率53.07 .11 .10.2=-+-=a 截距b=-1.1 理论值a=0.5 b=-0.99 相对误差:%6%1005.05.053.01=?-= E %11%10099 .099 .01.12=?-+-=E 3、原因: ①存在空气阻力 ②弦长长度的精确度 ③拨弦的方式和计算机采样的步数 改进:①在真空环境下完成②多次取值减少误差

测量金属块的密度实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除测量金属块的密度实验报告 篇一:密度的测量实验报告 测量盐水和小石块的密度实验报告 课前回顾: 1、在使用量筒时应注意的问题 (1)量筒是实验室里用来测的仪器. (2)量筒的单位一般为“ml”表示,读数时要估读到最小刻度的下一位.1ml=cm=m(3)量筒一定要放置在水平面上,然后再将液体倒入量筒中. (4)观察量筒里液面到达的刻度时,视线要,若液面呈凹形,观察时要以凹形的底部为准;若液面呈 凸形,观察时要以凸形的顶部为准. (5)用量筒(杯)测固体体积的方法叫. 2、 ___________________________________________________ ___叫密度。3、密度的计算公式____________;密度的国际单位是____________。4、水的密度是____________千克/米

3,合____________克/厘米3。实验目的: 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念; 2.学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法; 3.学会用量筒和天平测物质的密度。实验原理: 实验一:测量小石块的密度实验器材: 实验步骤:①用天平测出的质量记作m②在量筒中放入的水记作V1 ③用细线拴住金属块将其浸没于量筒中的水中,水的体积记作V2 石块密度的计算式为: 3 3 实验器材: 实验步骤:①用天平测出的质量记作m1②将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,体积记作V③用天平测出 的质量记作m2 盐水密度的计算式为:实验记录表格: 第1页 思考: 1、测量盐水密度的实验中,如果测质量时先测空烧杯的质量,再测总质量,最后测得的密度值偏_。为什么?答:

密度的测定的实验报告.docx

《固体密度的测定》 一、实验目的: 1.掌握测定规则物体和不规则物体密度的方法; 2.掌握游表卡尺、螺旋测微器、物理天平的使用方法; 3.学习不确定度的计算方法,正确地表示测量结果; 4.学习正确书写实验报告。 二、实验仪器: 1.游表卡尺:(0-150mm,0.02mm) 2.螺旋测微器:(0-25mm,0.01mm) 3.物理天平:(TW-02B型,200g,0.02g) 三.实验原理:内容一:测量细铜棒的密度 根据 V m = ρ(1-1)可得 h d m 2 4 π ρ=(1-2) 只要测出圆柱体的质量m、外径d和高度h,就可算出其密度。 内容二:用流体静力称衡法测不规则物体的密度 1、待测物体的密度大于液体的密度 根据阿基米德原理: F Vg ρ =和物体在液体中所受的浮力:g m m W W F) ( 1 1 - = - = 可得 1 ρ ρ m m m - =(1-3) m是待测物体质量, m1是待测物体在液体中的质量,本实验中液体用水, ρ即水的密度,不同温度下水的密度见教材附录附表5(P305)。 2、待测物体的密度小于液体的密度 将物体拴上一个重物,加上这个重物后,物体连同重物可以全部浸没在液体中,这时进行称衡。根据阿基米德原理和物体在液体中所受的浮力关系可得被测物体的密度: 2 3 ρ ρ m m m - =(1-4) 如图1-1(a),相应的砝码质量为m2,再将物体提升到液面之上,而重物仍浸没在液体中, 这时进行称衡,如图1-1(b),相应的砝码质量为m3,m是待测物体质量, ρ即水的密度同上。 只有当浸入液体后物体的性质不会发生变化时,才能用此法来测定它的密度。 图1-1 用流体静力称衡法称密度小于水的物体

大学物理实验- 密度的测量

实验 密度的测量 ·【实验目的】 1、 学习用流体静力称衡法测量固体和液体的密度。 2、掌握物理天平的正确使用方法。 ·【实验仪器】 物理天平、游标卡尺、水杯及待测样品(铜圆柱体,盐水)。 ·【实验原理】 1、固体的密度的测量: (一)规则物体的密度测量: 设物体质量为m ,体积为V ,则该物体的密度为 V m =ρ (1) 对形状规则的圆柱体,质量m 可由物理天平称出,体积V 可以直接测量物体的外形尺寸,然后应用几何公式计算出来。即: h d V 2 4 1π= (2) 其中d 是圆柱体直径:h 是圆柱体高度。于是 h d m 2 4πρ= (3) (二)不规则物体的密度测量: (1) ρ﹥1的固体 根据阿基米德原理,物体浸在液体中所减少的重量(P 1-P 2),即受到的浮力:等于它所排开同体积液体的重量。故有 Vg P P t ρ=-21 (4) 如果用天平分别称出物体在空气中的质量m 1(g m P 11=)及物体浸没在水中的表现质量m 2(g m P 22=),则()g m m 21-就等于物体与同体积的水的重量, ()21m m -即为这部分水的质量。 物体所排开的水的体积(即物体的体积)为

t m m V ρ2 1-= (5) 则固体的密度: 2 11m m m t -=ρρ (6) 这就是流体静力称衡法的基本原理。 (2) ρ﹤1的固体 设待测物(ρ﹤1)在空气中的质量为2m ,辅助物(ρ﹥1)在空气中的质量和浸没于水中的表观质量分别为0m 和1m ,将两个物体连在一起后完全浸没于水中的表观质量为3m ,则辅助物和待测物一起完全浸没于水中时受到的浮力为 g m m m F )(302' -+= 而待测物浸没于水中时受到的浮力则为 g m m g m m m Vg F )()(10302---+==水ρ 即待测物体积: 水ρ/)(312m m m V -+= 由定义式V m /2=ρ可得待测物密度 3 122m m m m -+= 水 ρρ 2、液体的密度测量: 此法要借助于不溶于水并且和被测液体不发生化学反应的物体(一般用玻璃块)。 设物体的质量为1m ,将其悬吊且浸没在被测液体中的称衡值为3m ,悬吊且浸没在水中的称衡值为2m ,则参照上述讨论,可得液体的密度ρ等于 2 131m m m m t --=ρρ (7) ·【实验内容与步骤】 (一)测量圆柱体的密度: 1、用游标卡尺测量圆柱体的直径和高度,每个物理量测5次,并将测量结果记录于表(1)中。按直接测量结果表示的要求,计算它们的不确定度,并将测量结果表示出来。 2、用物理天平测量圆柱体的质量。只要求测量一次。按只测一次确定不确

测量物体的密度实验报告

测量物体的密度 实验者同组实验者实验时间 一:实验目标1:巩固天平的使用方法; 2:理解并掌握“排水法”测量形状不规则固体体积的方法; 3:学会分析实验,如何改进实验步骤可以更好的减小试验误差。 二:实验原理:。 三:实验器材:。 四:实验过程:1:测形状规则的的固体的体积,例如实验室的铝块。 A.利用天平测量铝块的质量为:。 B.利用刻度尺测量它的半径,从而求出其横截面积,再测量高,利 用公式:V=S.h求的铝块的体积约为:。 C.利用公式,求的铝块的密度为:。 2:测形状不规则固体的体积,例如小石块。 思考:质量可以用天平测的,那么体积呢?形状不规则,无法用刻度尺量取,该用什么方法呢?。 实验步骤:A:利用天平测自己准备的小石块的质量为:m石= B:量筒中水的体积为V水=,用细线悬挂小石块慢慢放入水中,测的此时液面示数为V总= ,则小石块的体积为V石= 。 C:则石块的密度为ρ石= ; 反思:1.实验过程中,我们可不可以先测石块体积,再测石块质量?如果不可以,说说为什么!。 2.实验过程中为了减小误差,你们采用的方法是。 3 实验步骤:方法一:A:测量空烧杯的质量m1 B:将待测液体倒入烧杯中,测总质量m2,则液体的质量为. C:将液体倒入量筒中,读取液体的体积v D:则液体的密度为(用题上字母表示)。 方法二:A:测量烧杯和水的总质量m1 B:向量筒中倒入适量的水,测出其体积V C:测量烧杯和剩余水的适量m2,则倒出水的质量为。 D:则液体的密度为(用题上字母表示)。 反思:两种方法哪种好?哪一种方案需要改进,从而更好的减小误差,如果不改进会是实验值偏。

实验练习题 1.小李同学用托盘天平测量物体的质量,操作情况如右图所示, 其 中错误.. 的操作有: (1)____________________________ _____; (2)________________ ______ 2.惠安是“石雕”之乡。小星取一小块样石,通过实验来测定石块 密度。 (1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺上的位置如图22甲所示,此时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节。 (2)用调节好的天平测样石的质量,所用的砝码和游码的位置如图22乙所示,质量为_______g 。用量筒测出样石的体积如图22丙所示,体积为_______cm 3 , 样石的密度为_______g /cm 3。 (3)在加工过程中,该石块的密度将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 3.东同学在测定盐水密度的实验中,其方法和步骤完全正确,如图20甲显示的是他将烧杯中的部分盐水倒入量筒后,天平重新平衡时的情景,乙显示的是倒入盐水后量筒的读数。 (1)根据图中相关数据帮小东将下表填写完整。 (2)另一位同学的实验方法是:先测出空 烧杯质量,并在量筒中倒入盐水,测出盐水 的体积,再把量筒内盐水全部倒入烧杯,测 出烧杯和盐水的总质量,然后计算盐水的密 度,用这种方法测出盐水的密度ρ'与小东 测出盐水的密度ρ相比较,则ρ'_____ρ (选填“<”、“>”或“=”) 图 2甲

大学物理实验预习报告

实验一 密度测量 密度是物体的属性之一,实验测定固体密度需要进行长度和质量的测量。长度和质量是基本物理量,其测量原理和方法在其他测量仪器中也常常有体现,如游标和螺旋测微(俗称千分尺)的原理等。测量长度的量具,常用较简单的有米尺、游标卡尺和螺旋测微器。这三种量具测量的范围和准确度各不相同,须视测量的对象和条件加以选用。当长度在3 10-cm 以下时,需用更精密的长度测量仪器(如比长仪等)或者采用其他的方法(如利用光的干涉和衍射等)来测量。测量物体质量时,需使用天平。天平是物理实验中常用的基本仪器。我们将通过对物体密度的测量来学习使用长度和质量的测量仪器,掌握它们的构造特点、规格性能、读数的原理和规则、使用方法及维护知识等,并注意在以后的实验中恰当的选择使用。 【实验目的】 1、 掌握游标卡尺、螺旋测微器及天平的测量原理和使用方法。 2、 掌握直接测量量和间接测量量的数据处理方法。 【实验仪器】 游标卡尺、螺旋测微器、分析天平、待测圆柱体。 【实验原理】 圆柱体密度计算公式如式(1)所示。 H D m V m 24πρ== (1) 式中,m 为圆柱体质量;V 为体积;H 为高;D 为直径。只要直接测出D 、H 、m ,即可间接确定ρ。式(1)适用于质量均匀分布的圆柱体。但由于被测试件加工上的不均匀,必然会给测量带来系统误差。由于加工的不均匀是随机的,所以可以用处理随机误差的方法来减小这种具有随机性质的系统误差,即在试件的不同位置多次测量取平均值的方法来处理。 液体密度计算公式如式(2)所示。 水 水 待测液体待测液体水 水 待测液体 待测液体 m m m m ρρρρ?= ?= (2) 液体密度的测量采用比重瓶法,即使用两个同体积的比重瓶,一个比重瓶中装入水,另外一个比重瓶中装入待测液体。分别利用天平称出两者以及未装入液体之前空比重瓶的质量,代入式(2)中即可求出待测液体的密度,其中水的密度为已知条件。 1.游标卡尺 如图1所示,游标卡尺有两个主要部分,一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺(游标)。游标卡尺的主尺为毫米分度尺,当下量爪的两个测量刀口相贴时,游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。 如果主尺的分度值为a ,游标的分度值为b ,设定游标上n 个分度值的总长与主尺上( n-1 )分度值的总长相等,则有 a n n b )1(-= (3)

密度的测量实验报

测量小石块和盐水的密度实验报告单 实验目的: 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念; 2.学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法; 3.学会用量筒和天平测物质的密度。 实验原理:ρ=m/v 实验器材:天平、配套砝码一盒、量筒、小石块、烧杯、水、细线、盐水 实验一:测量小石块的密度 实验步骤:①用天平测出石块的质量记作m ②在量筒中放入适量的水记作V 1 ③用细线拴住金属块将其浸没于量筒中的水中,水的体积记作V 2 石块密度的计算式为: 实验记录表格: 石块的质量 m/g 量筒中水的体积 V 1 /m l 放入石块后水的体积 V2/ml 石块的体积 (V 2 -V 1 )/cm3 石块的密度 ρ/(g/cm3) 实验二:测量盐水的密度 实验器材: 实验步骤:①用天平测出烧杯和液体的总质量记作m 1 ②将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,体积记作V ③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量记作m 2 盐水密度的计算式为: 实验记录表格: 烧杯和液体总质量m/g 量筒中液体的 体积V 1 /ml 烧杯和剩余液 体总质量m/g 量筒中液体 质量m/g 液体的密度 ρ/(g/cm3)

问题思考: 1、在石块的密度测量中为什么要先测质量后侧体积,若先测体积在测质量对结果是否有影响?答:测固体密度时应该先测质量再测体积,若先测体积再测质量可能会因固体上沾有水而使测得的质量偏大,测得的密度也偏大。 2、测量盐水密度时,如果先测空烧杯的质量,后将盐水倒入烧杯,测出总质量,再将烧杯中盐水倒入量筒中,测出其体积。那么求得的盐水密度比真实值偏大(填“偏大”“偏小”“不变”)为什么? 答:将烧杯中的盐水都倒入量筒中时,不管如何细心正确操作,烧杯内壁都会沾有一点盐水,这会导致测量出来的体积比实际值小一点。而烧杯加盐水质量减去空烧杯的质量却是所有盐水的质量,因此计算出来的密度就会比实际值偏大一点。 3、蜡块不沉入水中,如何用天平和量筒测出蜡块的密度? 答:(1)针压法:用针压进水里,针的体积可以忽略 (2)重物拉拽法:在水底放一重物,加水,记下体积,再把蜡块用线系上,用水底的重物带到水里,记下两次的差,就是腊的体积了。 4、如果物体溶于水,和水能发生化学反应,你该怎么做? 答:(1)溶于水的可以用酒精汽油等物质代替水。 (2)排沙法.类似于排水法,只不过是用沙来代替水。先把适量的沙倒入量筒摇平,记录体积V1;然后把物体埋入沙中摇平,记录体积V2,则被测物体的体积V=V2-V1。 5、给你一架托盘天平,一只空瓶、水、一杯牛奶,没有量筒,请你想办法测出牛奶的密度,写出实验步骤及牛奶密度的表达式。 答:(1)利用天平测出空瓶子的质量m1; (2)在空瓶中装满水,用天平测出瓶子和水的总质量m2; (3)在空瓶中装满牛奶,再测出盛满牛奶的瓶和牛奶的总质量m3; (4)表达式:牛奶的密度为:ρ 牛奶= 水 ρ m - m m - m 1 2 1 3

大学物理实验讲义(密度测定)

图3 静力称衡法测密度 不规则物体密度的测定 【实验目的】 1、学习物理天平的使用方法; 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 )、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 ,由上式可求出样品的密度。 1、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),吊,不接触烧杯壁和底)的表观质量为m 1(如图3示),体积为水的密度为ρ水。根据阿基米德定律,有: 1()Vg m m g ρ=-水 1 m m V ρ-= 水 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

被测物密度: 1 m m V m m ρρ= = -水 (2) 2、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 (3) 3、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 。 这样可得小石子排开水的质量为:43214321(())m m m m m m m m ---=-+- 图5 密度瓶法测小石子的密度 123 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

利用浮力测量密度实验报告

利用浮力测量密度实验报告 1. 下沉在测量物体密度中的应用 用弹簧测力计测量下沉金属块的密度 原理: 测得物体的重力,和在水中受到的拉力F,可以测出物体的密度。 根据公式 那么这个式子是怎么推导出来的,你能推导出这个公式么? 在空气中测量一下物体的重力 G 在水中测量一下绳子的拉力F 推到过程:

根据这个公式我们就可以用实验测得的数据,计算密度了。 2、测量金属块的密度: 实验器材:金属块,水杯,弹簧测力计 实验原理: 实验数据: G/N F/N F 浮/N ρ物 金属A 金属B 2、应用漂浮物体测量木块的密度 有漂浮条件,和阿基米德原理可以推出结论。 实验步骤: 1、 在空气中测量金属重力G ,并记录数据 2、 在水中测绳的拉力F,并记录数据 3、 带入原理公式,计算物块的密度,查密度表判断这是什么物体 如果物体体积为V 物 排开水的体积V 排 能否应用这两个物理量计算出物体的密 度呢? =V V 排 物物 ρρ液

你能推到出此公式么? 对于体积符合(v=s h )的物体,此公式可以简化: ===V h V a 排物液液物Sh ρρ液ρρSa =h a 物液ρρ 由这个公式,我们可以测出物块的密度,由公式二,我们只要测量物块的高度a,和物块浸入水中的深度h,就可以测出物块的密度。 测量木块的密度 原理:=h a 物 液ρρ 实验仪器:水杯,直尺,木块

数据表格: (2)如果知道一个木块的密度,能否用木块测出家中食用花生油的密度? 根据公式 此时可以变换成: 根据公式四,我们就可以用木块的密度算出油的密度。 对于符合 V=Sh 规则的物体,我们可以把公式四简化 ===V Sa a V Sh h 物液 物物物 液 ρρρρ 得到公式五 =a h 液物 ρρ 根据公式五,我们就可以求出家中食用花生油的密度 从公式中可以说明,物体浸入液体中深度越深,说明液体密度是越大,还是越小? =V V 排物 物ρρ液 =V V 物液物 液 ρρ

《大学物理实验》模拟试卷与答案

二、判断题(“对”在题号前()中打√×)(10分) (√)1、误差是指测量值与真值之差,即误差=测量值-真值,如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向,既有大小又有正负符号。 (×)2、残差(偏差)是指测量值与其算术平均值之差,它与误差定义一样。(√)3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度,反映的是随机误差大小的程度。 (√)4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标,是指测量误差可能出现的范围。 (×)7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。 (×)9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。 (×)10、用一级千分尺测量某一长度(Δ仪=0.004mm),单次测量结果为N=8.000mm,用不确定度评定测量结果为N=(8.000±0.004)mm。 三、简答题(共15分) 1.示波器实验中,(1)CH1(x)输入信号频率为50Hz,CH2(y)输入信号频率为100Hz;(2)CH1(x)输入信号频率为150Hz,CH2(y)输入信号频率为50Hz;画出这两种情况下,示波器上显示的李萨如图形。(8分)

差法处理数据的优点是什么?(7分) 答:自变量应满足等间距变化的要求,且满足分组要求。(4分) 优点:充分利用数据;消除部分定值系统误差 四、计算题(20分,每题10分) 1、用1/50游标卡尺,测得某金属板的长和宽数据如下表所示,求金属板的面 解:(1)金属块长度平均值:)(02.10mm L = 长度不确定度: )(01.03/02.0mm u L == 金属块长度为:mm L 01.002.10±= %10.0=B (2分) (2)金属块宽度平均值:)(05.4mm d = 宽度不确定度: )(01.03/02.0mm u d == 金属块宽度是:mm d 01.005.4±= %20.0=B (2分) (3)面积最佳估计值:258.40mm d L S =?= 不确定度:2222222 221.0mm L d d s L s d L d L S =+=??? ????+??? ????=σσσσσ 相对百分误差:B =%100?S s σ=0.25% (4分) (4)结果表达:21.06.40mm S ±= B =0.25% (2分) 注:注意有效数字位数,有误者酌情扣 5、测量中的千分尺的零点误差属于已定系统误差;米尺刻度不均匀的误差属于未

密度测量实验报告

测量固体和液体的密度 1、实验原理:___________ 2、实验器材:________________________________________________ 3、天平的使用:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到________,然后调节_______使天平平衡。若发现指针偏向分度盘中线左侧,应向 (选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母 实验步骤: (1)测量不规则小石块的密度 ①用天平测出石块的质量m ②量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1 ③用细线把石块系住慢慢的浸没在水中,记下水和石块的总体积V2 ④表达式:_____________________ (2)测量盐水的密度 ①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1 ②把盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V ③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2 ④表达式:_______________________ 4、实验记录: (1)测量小石块的密度 (2)测量盐水的密度

练习1、德化盛产陶瓷,小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。 (1)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的个数和游码的位置如图23所示,则瓷片的质量为_________g 。 (2)他发现瓷片放不进量筒,改用如图24所示的方法测瓷片的体积: a.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上作标记,然后取出瓷片; b.先往量筒装入40ml 的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图25所示,则瓷片的体积为__________ cm 3。 (3)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为_________g/cm 3。 (4)根据以上步骤,你认为小李同学测出的瓷片密度值__________ (选填“偏大”或“偏小” )。 练习2、下面是小明同学“测量食用油的密度”的实验报告,请你将空缺处补充完整。 实验:测量食用油的密度 1、实验目的:用天平和量筒测量食用油的密度 2、实验器材:__________、_________、烧杯、食用油 3、实验原理:________________ 4、主要实验步骤: (1)用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量为16g ; (2)向烧杯中倒入适量的食用油,再测出烧杯 20g 10g 取出瓷片 再加水至标记 图24 图25 图23

密度测量实验小结

密度测量实验小结 、理解题目所给条件的含义 1、看清固体和液体 “液体” -- 重点测质量(先后步骤影响精度) 缺器材利用水密度已知道的条件间接求体积“固体” -- 重点测体积 2、看清固体大小: “小”石块、“小” 木块等--- 可以用量筒、量杯测体积 “大” 石块、“大” 木块等-- 不可用量筒、量杯测体积,用 烧杯溢水法测体积 3、看清固体形状 块状:规则---用尺子测量求体积 不规则---用排水、溢水、沉砂法等求体积沙状、颗粒状--- 不溶于水,用排水、溢水、沉砂法等求体积(注意排净气泡、 注意器材感度)---溶于水,换不溶解液体或沉砂法等求体积4、看清固体“溶不溶解” 溶于水 --- 不能用排水、溢水法,换细沙或不溶解的液体(煤 油、汞等) 5、看清“吸不吸水”

吸水-----换细沙或饱和水后再放入水中 6、注意实验步骤影响测量结果 测密度试验测体积方法 、记牢典型物体密度测量步骤及准确描述典型一:测小石块(小铁块,银元等)密度 分析:小石块---不规则、不溶于水(不特殊说明就是不溶于水)、体积小、密度比水大 要得到密度,必须测出其质量和相应体积,质量---天平,体积---量筒、细线、水 器材:天平、被测小石块、量筒、水、细线步骤:1用调节好的天平 测出小石块质量m;

(说明:此步骤多与天平使用方法中的“放、拨、调、测、读”联考) 2、将适量水倒入量筒,读出体积v1 ; (说明:此步骤多与量筒读数考点相结合;还有可能考察“适量”的理解------既能确保小石块能完全没入水下,又不能使总体积超过最大量程) 3、用细线系好小石块,将其慢慢放入已盛有适量水的量 筒中,读出体积v2; (说明:此步骤多量筒读数考点相结合;注意“细线的应用”、“慢慢”等,还有可能考察小石块表面有无气泡,若提到就回答“轻摇量筒,使气泡完全溢出”,再读数) 4、根据密度公式得到小石块密度p m m p = = ---------- V V2- V1 典型二:测小塑料块(蜡块等)的密度 分析:塑料块一一不规则、密度小于水,体积小,需要把水换成细沙或者用小铁块沉到水里。 方法1 ――沉坠法 器材:天平量筒细线小铁块水小塑料块 步骤:1?用调节好的天平测出塑料块的质量m 2?量筒中倒入适量的水,将小塑料块与小铁块用拴在一起(小铁块在下),先用手提塑料块上方的细线,只将小铁块浸没在量筒的水中,读出量筒的示数为V1 3?将拴好的小塑料块和小铁块一起浸入量筒的水中,读出量筒 的示数为V2 4、根据密度公式得到小塑料块密度p

大学物理实验教案驻波法测振动频率

实验名称:驻波法测振动频率 实验目的: 1、求出弦线线密度; 2、观察弦线上的驻波; 3、绘出弦线上横波波长与张力的关系; 4、测出弦振动的频率。 实验仪器: 电振音叉(频率约为Hz 100) 弦线 滑轮 砝码托 砝码(5个) 钢卷尺 螺丝刀 电子天平 实验原理: 1、 弦线上横波传播速度(一) 如图1所示,将细弦线的一端固定在电振音叉的一个叉子顶端上,另一端绕过滑轮挂上砝码。闭合电源K 后,调节音叉断续器的接触点螺丝k ',使音叉维持稳定的振动,并将其振动沿弦线向滑轮一端传播,形成横波。当横波到达B 点后产生反射,由于前进波与反射波能够满足相干条件,在弦线上形成驻波,而任意两个相邻的波节(或波腹)间的距离都为波长的一半。适当调节砝码重量或弦长(音叉端到滑轮轴间的线长),在弦上将出现稳定的强烈的振动,即弦与音叉共振(弦振动频率应当和音叉的频率f 相等)。弦共振时,驻波的振幅最大,音叉端为稍许振动的节点(非共振时,音叉端不是驻波的节点),若此时弦上有n 个半波区,则 n l 2=λ,弦上的波速v 则为: 图1 f v λ= (1) 即:f n l v 2= (1’) 2、 弦线上横波传播速度(二) 若横波在张紧的弦线上沿x 轴正方向传播,我们取ds AB =的微元段加以讨论(图2)。设弦线的线密度(即单位长质量)为ρ,则此微元段弦线ds 的质量为ds ρ。在A 、B 处受到左右邻段的张力分别为1T F 、2T F ,其方向为沿弦线的切线方向与x 轴交成1α、2α角。 由于弦线上传播的横波在x 方向无振动,所以作 用在微元段ds 上的张力的x 分量应该为零,即:0cos cos 1122=-ααT T F F (2) 又根据牛顿第二定律,在y 方向微元段的运动方程为: 221122sin sin dt y d ds F F T T ραα=- (3) 对于小的振动,可取dx ds ≈,而1α、2α都很小,所以1cos 1≈α,1cos 2≈α, 11sin ααtg ≈ , x y 图 2

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