大学物理实验密度的测定

m 大学物理实验密度的测定

【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：

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），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），m

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

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

m 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 。

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）

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。（4）

【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、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）计算金属块的密度及其不确定度，并给出测定结果。 3、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。

4、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】

表1.不规则金属块密度的测量

m m ρρ=

=-测水＝ g/cm 3

()E ρ== =_______%

()u m ＝1()u m ＝0.05g （天平的最小称量），由温度测量误差而造成ρ水的误差非常小，可忽略不计，并且取3

1.00/g cm ρ水＝（下同）

。 ()()u E ρρρ=?测= =______g/cm 3

()u ρρρ=±测=（ ± ）g/cm 3

（要有计算过程，注意测量结果的正确表示，详见教材17面；下同）表2. 石蜡块密度的测量

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) 表3. 小石子密度的测量

214321

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？

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

砂堆积密度及紧密密度检验细则

砂堆积密度及紧密密度检验细则一、依据标准：《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ 52－2006）。二、仪器设备：1、案秤称量5kg，感量5g；． 2、容量筒金属制、圆柱形、内径108mm，净高109mm，筒壁厚2mm；容积约为1L，筒底厚为5mm； 3、漏斗或铝制料勺； 4、烘箱温度控制范围为（105±5）℃； 5、直尺、浅盘等。三、参照《砂取样及试样准备方法》，先用公称直径 5.00mm的筛子过筛，然后取经缩分后的样品不少于3L，装入浅盘，在温度为（105±5）℃烘箱中烘干至恒重，取出并冷却至室温，分成大致相等的两份备用。试样烘干后如有结块，应在试验前先予捏碎。四、试验步骤： 1、堆积密度：取试样一份，用漏斗或铝制料勺，将它

徐徐装入容量筒(漏斗出料口或料勺距容量筒口不应超过50mm)直至试样装满并超出容量筒口。然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其重量(m2)。 2、紧密密度：取试样一份，分二层装入容量筒。装完一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下，然后再装入第二层。第二层装满后用同样方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向与第一层放置方向垂直)。二层装完并颠实后，加料直至试样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒中心线向两个相反方向刮平，称其重量（M2）。五、试验结果计算：（一）堆积密度（ρ1）及紧密密度（ρc），按下式计算（精确至10kg/m3） ρl(ρc)=(m2-m1)/V×1000(kg/m3) (1) 式中：ρl(ρc) ――堆积密度（紧密密度）（kg/ m3) m1――容器筒的重量(kg)；

碎石的堆积密度和紧密密度试验方法

检验名称：碎石的堆积密度和紧密密度试验方法试验依据:JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》主要仪器:1、秤；2、容量筒；3、平头铁锹；4、烘箱。注意事项:1、最大粒径31.5mm的颗粒用20L的容量筒。 2、取完试样，放入浅盘，在105土5℃的烘箱中烘干，也可摊在清洁的地面上风干，拌均后分成两份备用。 3、试验完毕必须清理试验现场。试验步骤:1、堆积密度：取试样一份，用漏斗，将它徐徐装入容量筒（料斗出料口或料勺距容量筒筒口不应超过50mm）。装满容量筒除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量（m2）。 2、紧密密度：取试样一份，分三层装入容量筒。装完一层后，在筒底垫放一根直径为25mm的钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下，然后再装入第二层；第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置的方向垂直），然后在装入第三层，如法颠实。待三层试样装填完毕后，加料直至试样超出容量筒筒口，用钢筋沿筒口边缘滚转，刮下高出筒口的颗粒，用合适的颗粒填平凹处，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等。称取试样和容量筒总质量（m2）。 3计算方式:1、堆积密度紧密密度按下式计算，精确至10kg/m ρL（ρC）=m2－m1/V×100

3）；式中：ρL——堆积密度（kg/m 3）；ρ C— —紧密密度（kg/m m1——容量筒的质量（kg）； m2——容量筒和试样总质量（kg）； V——容量筒容积（L）。试验结果:以两次试验结果的算术平均值作为测定值。

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

砂子密度试验实施细则

砂子密度试验实施细则 3．14．1表观密度 3．14．1．1 试样制备将试样按四分法缩分至约660g ，放在烘箱中于(105± 5) ℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。 3．14．1．2 试验程序称取试样300g ，精确至1g 。将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL 的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静置24 h 。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL 刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g 。倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水(应与6.13.2.2条水温相差不超过2℃，并在15℃～25℃范围内)至500mL 刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1 g 。 3．14．1．3结果计算与评定砂的表观密度按下式计算，精确至10kg ／m 3： ρρ?-+=)(1 2000G G G G 水（0ρ——表观密度，kg/m 3；ρ水——水的密度，1000kg/m 3；G o ——烘干试样的质量，g ；G 1——试样，水及容量瓶的总质量，g ；G 2——水及容量瓶的总质量，g ）。表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至

10kg/m 3；如两次试验结果之差大于20kg/m 3 ，须重新试验。 3.1 4.2堆积密度与空隙率 3．14．2．1 试样制备用搪瓷盘装取试样约3 L ，放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm 的颗粒，分为大致相等的两份备用。 3．14．2．2 试验程序松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm 处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈堆体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平(试验过程应防止触动容量筒)，称出试样和容量筒总质量，精确至1g 。紧密堆积密度：取试样一份分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根直径为10mm 的圆钢，将筒按住，左右交替击地面各25次。然后装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直)后，再加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至1g 。 3．14．2．3结果计算与评定松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m 3： V G G 211-=ρ （ρ1 —— 松散堆积密度或紧密堆积密度，kg/m 3 ； G 1 —— 容量筒和试样总质量，g ； G 2 —— 容量筒

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

砂子试验标准操作方法

一．目的检测砂子颗粒级配、含泥量、泥块含量，确定砂子的规格和类别。指导检测人员按标准正确操作，确保检测结果科学、准确。二．检测参数及执行标准颗粒级配、含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度、紧密密度。执行标准： GB50204-2002《混凝土结构工程质量验收规范》中7.2.5条。 GB/T14684-2011《建设用砂》 JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》三．适用范围适用于建设工程中混凝土及其制品和建筑砂浆用砂。四．职责检测员必须执行国家标准，按照标准操作，随时作好试验记录，填写检测报告，并对数据负责。五．样本大小及抽样方法同一规格产地，每验收批取样部位应均匀分布，将表面层铲去，然后由8个部位取大致等量的砂，组成一组样品，人工四分法缩分至所需试样。用大型运输工具的，以400m3或600t为一验收批，用小型工具运输时，以200m3或300t为一验收批。不足上述数量以一批论。最少取样数量不少于30kg。

六．仪器设备 1．鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃； 2.案称：称量10kg，感量5g； 3．电子天平1000 g：精度1g。 4．摇筛机 5．方孔筛：孔径为75μm -9.50mm的筛共八只，并附有筛底和筛盖； 6．容器:要求淘洗试样时,保持试样不溅出(深度大于250 mm); 7．量具：500 mL容量瓶； 8．容量筒：圆柱形金属筒，内径108 mm，净高109mm，壁厚2mm，筒底厚约5mm，容积为1L；； 9．密度计； 10．放大境：3倍—5倍放大率；钢针； 11．搪瓷盘，毛刷、垫棒（直径10 mm，长500 mm的圆钢）、直尺、漏斗或料勺、亚甲蓝溶液等；七．环境条件操作室：20 ±5℃。八．检测步骤及数据处理 1．颗粒级配准备好试验用的工具，检查仪器设备的状态是否正常。按不同部位抽取大致等量的砂八份组成一组样品，并将试样缩分至约1100g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却室温后，筛除大

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

砂料堆积表观密度

砂的表观密度和堆积密度试验 (1) 仪器设备：鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；天平：称量10 kg，感量1 g；容量筒：圆柱形金属筒，内径108 mm，净高109 mm，壁厚2 mm，筒底厚约5 mm，容积为1L；方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只；垫棒：直径10 mm，长500 mm的圆钢；直尺、漏斗或料勺、搪瓷盘、毛刷等。 (2) 试样制备：试样制备可参照前述的取样与处理方法 (3) 实验步骤 ①用搪瓷盘装取试样约3L，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分为大致相等的两份备用。 ②松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺从容量筒中心上方50 mm处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈堆体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平（试验过程应防止触动容量筒），称出试样和容量筒的总质量，精确至1 g。 ③紧密堆积密度：取试样一份分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根直径为10 mm的圆钢，将筒按住，左右交替击地面各25次。然后装入第二层，第二层装满后用同样的方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直）后，再加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心向两边刮平，称出试样和容量筒的总质量，精确至1g。 (4) 结果计算与评定 ①砂的表观密度按下式计算，精确至10 kg/m3：

式中ρ2——表观密度，kg/m3； ρ水——水的密度，1 000 kg/m3； G0——烘干试样的质量，g； G1——试样，水及容量瓶的总质量，g； G2——水及容量瓶的总质量，g；表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10 kg/m3；如两次试验结果之差大于 20 kg/m3，须重新试验。 ②松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10 kg/m3：式中ρ1——松散堆积密度或紧密堆积密度，kg/m3； G1——容量筒和试样总质量，g； G2——容量筒质量，g； V——容量筒的容积，L。堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。 ③空隙率按下式计算，精确至1％：式中V0——空隙率，％； ρ1——试样的松散（或紧密）堆积密度，kg/m3； ρ2——试样表观密度，kg/m3；空隙率取两次试验结果的算术平均值，精确至1％。

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。

(完整版)砂子试验标准操作方法

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