【实验目的】
1. 了解天平的称衡原理,学习使用物理天平;2. 用流体静力称衡法测定固体的密度。
【实验原理】
本实验中的m用物理天平测出,不规则物体的体积V是根据阿基米德原理,用流体静力称衡法间接地测出的。
1、 测量密度大于水的固体的密度
先称得物体在空气中的质量m,再测得物体浸没在液体中的质量数m1。
2、 测量密度小于水的固体的密度
由于固体的密度小于水的密度,所以固体不能全部浸入水中,因而需附加一重物。测量步骤如下:
首先测量物体在空气中的质量m,再如图1的方式,称量物体在空气中和附加物在水中的合质量数m2;第三是按图2的方式称量两物体在水中的合质量数m3;则
F浮=m2g-m3g=W=ρ0Vg,即V=(m2-m3)/ρ0
【实验仪器】
【实验步骤】
1、 调整天平:
a、调整天平底座水平。用水准泡作监视,调节底座下的螺丝。
b、调整天平空载平衡。将游码拔到横梁零位。调整横梁两端的螺丝使其平衡。
2、 测量金属块的密度;
3、 测量塑料(或腊)块的密度。
【数据记录】
天平型号 最大称量 分度值 仪器误差
水温度 水密度 单位
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金属在空气中的质量m |
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绝对误差Δm |
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金属的质量m1 |
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Δm1 |
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腊块在空气中的质量m |
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Δm |
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重物在水中的质量m2 |
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Δm2 |
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全部浸入水中的质量m3 |
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Δm3 |
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【数据处理】
【预习思考题】
1.使用物理天平应作哪些操作?在操作中如何保护刀口?
2. 用流体静力法测定固体密度的优点是什么?它能解决什么关键问题?
【复习思考题】
1. 天平平衡时启动,为何不停地摆动?当天平略平衡时,为何只偏倾一定范围,而不致无限地向一侧偏倾。
2. 试分析使用物理天平时,可能存在的系统误差,应如何消除或减少它们?
则:ρ=m/V=mρ0/(m2-m3)
