固体和液体密度的测定实验报告

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1、广州大学学生实验报告院（系）名称物理系班姓名专业名称物理教育别学号实验课程名称普通物理实验I实验项目名称力学实验：固体和液体密度的测定实验时间实验地点实验成绩指导老师签名密度是物体的基本特性之一，它与物质的纯度有关。因此工业上常通过测定密度来做原料成分的分析和纯度的鉴定。本实验用液体静力称衡法和比重瓶法测量固体的密度，通过实验熟悉物理天平的使用。【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

2、。【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mV（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

3、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mm12V0（4）m10mm由此得12（5）1【固体密度的测定数据记录表（不规则铜块）】水固体密度放入水中后不规密度不规则铜块质量mm则铜块质量m1m-m1(g)0（g）m-m1（g）1第一95.93g84.43g11.50g8.343g/cm次3g/cm第二95.80g84.43g11.37g8.433g/cm次第三95.94g84.71g11.23g8.543g/cm

4、次平均95.89g84.52g11.37g8.443g/cm值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－m2)g。若物体在空气中称量时的砝码质量为m，图1图2图3物体密度为m0mm12（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

5、。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m3m1m200m2m1m1m2m32（8）【比重法测液体密度的测定数据记录表】待测液体的密度充满与

6、该液体同温充满密度为x待测度时的蒸馏水质量m2m1空比重瓶质量m1（g）x蒸馏水液时的质量m（g）mm231为m（g）339.2g140.80g143.51g0.973g/cm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】规则实

7、心铜体积圆柱体密度直径d(mm)半径r(mm)高度（mm）质量m(g)33（v(cm)(g/cm)29.86mm14.93mm39.46mm27.6233cm230.00g8.33g/cm【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。3【实验

8、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。（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，