太原理工大学物理实验报告——长度和密度的测量
长度与固体密度测量实验报告
长度与密度测量实验实验简介长度是最基本的物理量。
在各种各样的长度测量仪器中，它们的外观虽然不同，但其标度大都是以一定的长度来划分的，对许多物理量的测量都可以归为对长度的测量，因此，长度的测量是实验测量的基础。
在进行长度的测量中，我们不仅要求能够正确使用测量仪器，还要能够根据对长度测量的不同精度要求，合理选择仪器，以及根据测量对象和测量条件采用适当的测量手段。
密度是表征物体特征的重要物理量，因而密度的测量对物体性质的研究起着重要的作用。
对于规则的物体，用物理天平测出其质量，用测量长度的方法测出其体积，即可测量出物质的密度。
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。
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（N- 1）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Nb =（N-1）a （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：??- 1 1δ = a - b = a - a = ?? （2）?? ??常用的游标是五十分游标（N=50。
另有10 分度的、20 分度的、50 分度游标卡尺），即主尺上49 mm 与游标上50 格相当，见图2。
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 = k α + n δ （3）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，α =1mm。
图3 所示的情况，即l=21.58mm。
大学物理实验报告密度的测量
大学物理实验报告密度的测量大学物理实验报告：密度的测量一、实验目的密度是物质的基本特性之一，通过本实验，我们旨在掌握测量物体密度的方法，加深对密度概念的理解，并提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理密度的定义为物体的质量与体积之比，即：＼＼rho ＝＼frac{m}｛V}＼其中，＼（＼rho\）表示密度，＼（m\）表示物体的质量，＼（V\）表示物体的体积。
对于形状规则的物体，如长方体、圆柱体等，可以通过测量其尺寸计算出体积。
而对于形状不规则的物体，则通常采用排水法来测量其体积。
排水法的原理是：将物体浸没在水中，物体排开的水的体积等于物体的体积。
通过测量排开的水的体积，就可以得到物体的体积。
三、实验器材1、电子天平：用于测量物体的质量，精度为 001g。
2、量筒：用于测量液体的体积，量程为 100ml，分度值为 1ml。
3、细线：用于悬挂物体。
4、待测物体：包括规则形状的金属块和不规则形状的小石块。
5、水。
四、实验步骤1、测量规则金属块的密度用电子天平测量金属块的质量\（m_1\），记录测量结果。
用直尺测量金属块的长、宽、高，分别记为\（a\）、＼（b\）、＼（c\），计算金属块的体积\（V_1 ＝ a×b×c\）。
根据密度公式\（＼rho_1 ＝＼frac{m_1}｛V_1}＼）计算金属块的密度。
2、测量不规则小石块的密度用电子天平测量小石块的质量\（m_2\），记录测量结果。
在量筒中倒入适量的水，记录此时量筒中水的体积\（V_2\）。
用细线将小石块系好，缓慢浸没在量筒的水中，记录此时量筒中水和小石块的总体积\（V_3\）。
小石块的体积\（V_4 ＝ V_3 V_2\）。
根据密度公式\（＼rho_2 ＝＼frac{m_2}｛V_4}＼）计算小石块的密度。
五、实验数据记录与处理1、规则金属块的测量数据质量＼（m_1\）＝＿_____ g长＼（a\）＝＿_____ cm宽＼（b\）＝＿_____ cm高＼（c\）＝＿_____ cm体积＼（V_1\）＝＼（a×b×c\）＝＿_____ ＼（cm^3\）密度＼（＼rho_1\）＝＼（＼frac{m_1}｛V_1}＼）＝＿_____ ＼（g/cm^3\）2、不规则小石块的测量数据质量＼（m_2\）＝＿_____ g量筒中水的初始体积＼（V_2\）＝＿_____ ＼（ml\）量筒中水和小石块的总体积＼（V_3\）＝＿_____ ＼（ml\）小石块的体积＼（V_4\）＝＼（V_3 V_2\）＝＿_____ ＼（cm^3\）密度＼（＼rho_2\）＝＼（＼frac{m_2}｛V_4}＼）＝＿_____ ＼（g/cm^3\）六、实验误差分析1、测量质量时，电子天平的精度有限，可能导致质量测量存在误差。
实验一 力学基本测量长度、质量和密度的测量
实验一力学基本测量——长度、质量和密度的测量【实验目的】1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器几种常用测量长度仪器的使用方法。
2.进一步理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量结果。
3.学习数据记录表格的设计方法。
【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、工件【实验原理】一、长度的定义长度是最基本的物理量，是构成空间的最基本要素，是一切生命和物质赖以存在的基础。
世上任何物体都具有一定的几何形态，空间或几何量的测量对科学研究、工农业生产和日常生活需求都有巨大的影响。
在SI制中，长度的基准是米。
一旦定义了米的长度，其他长度单位就可用米来表示。
“米”制于1791年开创于法国，多年来，铂铱合金米原器一直保留在法国巴黎附近。
随着人们对客观世界认识的不断深入，科学技术的发展，原有长度标准已无法满足人们的需求。
实验证明光波波长是一种可取的长度自然基准，1960年第11届国际计量大会，重新定义了米的标准为：米的长度等于氪-86原子的2P10和 2d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。
其测量精度达到了5*10-9m，从而开创了以自然基准复现米基准的新纪元。
随着人类对宏观世界认识的不断扩大, 对微观世界的认识也在不断深入; 大单位越来越大, 小单位越来越小. 在天文学中常用的最大长度单位是光年(Light year), 是光(每秒)在一年(365天)里走的距离; 最小的长度单位是“埃”, 一亿分之一(10^-8)厘米.后来又出现了比埃更小的长度单位, 即 atto-meter. 1个atto-meter是十的16次方分之一(10-16) 厘米. 从1960年开始, 度量时间的最短单位称为nano-second, 为十亿分之一秒. 光线在1个nano-second里, 只能走30厘米.还有比光年更大的单为. 太阳以银河为中心绕一周,通常称为一个宇宙年, 约等于2亿5千万年. 但是, 最大的长度单位是印度教记年上的“卡巴尔”: 一个卡巴尔等于43亿2千万年, 或19个宇宙年.二、常用长度测量仪器（一）米尺米尺包括钢卷尺和钢直尺，米尺的最小刻度值为1mm，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。
大学物理实验报告密度的测量
大学物理实验报告密度的测量大学物理实验报告：密度的测量一、实验目的1、掌握用流体静力称衡法和比重瓶法测量固体和液体的密度。
2、学习物理天平、比重瓶等仪器的使用方法。
3、进一步理解密度的概念和误差分析方法。
二、实验原理1、流体静力称衡法对于形状不规则的固体，其密度可以通过测量其在空气中的质量$m_1$和在液体中的质量$m_2$，以及液体的密度$＼rho_液$来计算。
根据阿基米德原理，固体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_浮＝（m_1 m_2)g ＝＼rho_液 V g$，其中$V$为固体的体积。
所以固体的体积$V ＝＼frac{m_1 m_2}｛＼rho_液}＄，固体的密度$＼rho ＝＼frac{m_1}｛V} ＝＼frac{m_1 ＼rho_液}｛m_1 m_2}＄。
2、比重瓶法测量液体密度时，先称出空比重瓶的质量$m_0$，然后装满水，称出比重瓶和水的总质量$m_1$，则水的质量$m_水＝ m_1 m_0$，水的体积$V_水＝＼frac{m_水}｛＼rho_水}＄，而比重瓶的容积$V ＝ V_水$。
再将水倒出，装满待测液体，称出比重瓶和待测液体的总质量$m_2$，则待测液体的质量$m_液＝ m_2 m_0$，所以待测液体的密度$＼rho_液＝＼frac{m_液}｛V} ＝＼frac{（m_2 m_0) ＼rho_水}｛m_1 m_0}＄。
三、实验仪器物理天平、比重瓶、待测固体和液体、细线、蒸馏水等。
四、实验步骤1、流体静力称衡法测量固体密度用物理天平测量待测固体在空气中的质量$m_1$。
将盛有蒸馏水的烧杯放在天平的托盘上，用细线将待测固体悬挂在天平的挂钩上，使固体全部浸没在水中，测量此时固体和水的总质量$m_2$。
计算固体的密度，并多次测量求平均值。
2、比重瓶法测量液体密度用物理天平测量空比重瓶的质量$m_0$。
将比重瓶装满蒸馏水，盖上盖子，擦干瓶外的水，测量比重瓶和水的总质量$m_1$。
实验一长度和物体密度的测量
实验一长度和物体密度的测量
以下是大学物理长度与密度测量实验的步骤：
1.准备实验器材，包括游标卡尺、螺旋测微器、物理天平、液体静力称衡器等。
2.用游标卡尺测量物体的外径和内径，分别记录下外径和内径的测量值。
3.用螺旋测微器测量物体的直径和高度，分别记录下直径和高度的测量值。
4.用物理天平测量物体的质量，记录下质量的测量值。
5.在液体静力称衡器中测量物体的密度，注意选择合适的液体，并进行液体的温度校正。
6.根据测量结果计算物体的体积，根据体积和质量计算物体的密度。
7.对测量结果进行误差分析，评估实验精度和准确性。
需要注意的是，在实验过程中要保持实验器材的清洁和准确度，避免误差的产生。
同时，要严格按照实验步骤进行操作，避免操作错误导致实验结果的不准确。
1、长度测量注意事项：
（1）首先要观察刻度尺的量程分度值和零刻度。
（2）刻度尺在测量中摆放时，零刻度要对准物体起点、尺的位置要与物体紧贴。
（3）在读数时，视线要垂直刻度线。
2、利用天平烧杯砝码水测量某液体的密度注意事项：
1,不能超过天平的称量。
2,保持天平干燥、清洁。
3,“看”：单位：毫升（ml）=厘米3(cm3)量程、分度值。
“放”：放在水平台上。
“读”：量筒里地水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
大学物理实验长度密度测量
长度的测量
(2)卡住被测物时，松紧要适当，不要用力过大，注意保
护游标卡尺的刀口。
（3）测量圆筒内径时，要调整刀口位置，以便测出的是 直径而不是弦长。 （4）游标卡尺上所标度的读数单位为mm。记录测量结 果时，注意使用不同单位所对应的数值小数点后数值 的位数。被测物的长度等于主尺刻度加副尺刻度。
长度的测量
长度的测量
项目
读数时应读到仪器误差所在位
宽度b（cm） bi vbi 厚度d（cm） di vdi
长度a（cm） ai vai
次数i
1
2 3 4
5
平均值 修正值
长度的测量
数据处理：数据处理中凡是有公式的地方都必须代入数 据进行计算，否则实验报告数据处理部分为0分。 先求长度a （将测量数据代入各公式中算出结果） 1.求测量数据的平均测量值 2.计算标准差
uC ,a a 修正
2
2
7.表示测量结果 a a 修正 uC ,a
P 0.68 100%
ucrel ,a
按同样方法将宽度 b、厚度 d 的结果求出。
长度的测量
求测量结果体积V (将各直接测量量带入各公式中算出 结果） 1、求测量值体积V V a修正 b修正 d 修正 2、求体积的相对不确定度
四、 注意事项 1. 天平的负载量不得超过其最大称量值，以免损坏刀口或横 梁；
2. 为了避免刀口受冲击而损坏，在取放物体、取放砝码、调 节平衡螺母以及不使用天平时，都必须使天平制动。只有 在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动或制动时， 旋转制动旋钮动作要轻； 3. 砝码不能用手直接取拿，只能用镊子间接挟取。从秤盘上 取下后应立即放入砝码盒中。 4. 天平的各部分以及砝码都要防锈、防腐蚀，高温物体以及 有腐蚀性的化学药品不得直接放在盘内称量； 5. 称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。
普通物理实验报告：长度,质量,密度的测量
长度、质量、密度的测定1：实验目的1.了解游标卡尺、螺旋测微器、物理天平和读数显微镜的测量原理和使用方法。
2.熟悉仪器的读数规则及有效数字运算规则。
3.初步掌握直接测量,间接测量的数据处理方法及不确定度计算方法。
2：仪器用具游标卡尺,螺旋测微器,物理天平,电子天平,读数显微镜,玻璃片,样品o3：实验原理质量是物理学中的基本概念,有引力质量和惯性质量之分。
物体都能产生引力场,也都受引力场的作用。
也就是说自然界中任何两个物体都是相互 吸引的,而引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们距离r 的二次方成反比,这就 是万有引力定律:F =Gm1∙m2r 2其中m,和m,代表两个物体各自产生引力场和受引力场作用的本领,也叫做两物体各自的引力质量。
G 是一个常量,在国际单位制中G=6.67×10"N·m'/kg’。
若m,为地球质量mg ，r 为地球半径R ，g 为重力加速度。
所以,用测引力的方法测出的就是引力质量,天平测出的就是引力质量的大小。
惯性质量是物体平动惯性大小的量度,各物体的质量和它们在同样大小的外力作用下所E 得的加速度的大小成反比,即F=ma惯性质量大小可用惯性秤测量。
引力质量是引力场的来源,惯性质量是物体抵抗外力改变其机械运动状态的本领。
惯性和引力是完全不同的两种物理属性,但是它们之间既然存在着普遍的、严格的正比关系,是否 有这样一种可能，它们不过是物体同一本质在不同方面的表现呢?答案是肯定的。
爱因斯坦 建立的广义相对论指出,物体的惯性和引力性质产生于同一来源。
在广义相对论里,有一些参 量一方面表现为物体的惯性,另一方面又自然而然地表现为引力场的来源。
这个结论成功地 经受了十分精确的实验检验。
这类实验经历了三百年的历史,直到目前尚在继续进行中。
在 牛顿时代精确度为10−31922年,由厄缶(E6tvüs)提高到10*;1964年,由迪克(R.H.Dicke)把精确度提高到10−10;1971年,布拉金斯基(V.B.Braginsky)又将实验的精确度提高到10−12。
大学物理密度的测量实验报告
大学物理密度的测量实验报告大学物理密度的测量实验报告引言：密度是物质的一项重要性质，它描述了物质的紧密程度。
在大学物理实验中，测量物质的密度是一项基础而重要的实验。
本报告旨在介绍一种测量物质密度的实验方法，并分析实验结果。
实验目的：本实验的目的是通过测量物质的质量和体积，计算出物质的密度，并探究不同物质的密度差异。
实验材料和仪器：1. 电子天平：用于精确测量物质的质量。
2. 容器：用于盛放待测物质的容器。
3. 游标卡尺：用于测量待测物质的尺寸。
4. 水槽：用于浸泡待测物质的容器，以测量其体积。
实验步骤：1. 使用电子天平称量容器的质量，并记录下来。
2. 将容器放入水槽中，使其完全浸泡在水中。
3. 使用游标卡尺测量容器的尺寸（长、宽、高），并记录下来。
4. 将待测物质放入容器中，并再次使用电子天平测量容器和物质的总质量，并记录下来。
5. 将容器从水槽中取出，用纸巾擦干，并使用电子天平测量容器和残留物质的质量，并记录下来。
实验原理：在本实验中，我们使用了密度的定义公式：密度=质量/体积。
首先，通过称量容器的质量，我们可以得到容器的质量m1。
然后，我们通过测量容器的尺寸，计算出容器的体积V。
接下来，我们将待测物质放入容器中，测量容器和物质的总质量m2。
最后，我们将容器从水槽中取出，并擦干后称量容器和残留物质的质量m3。
根据公式密度=质量/体积，我们可以计算出物质的密度。
实验结果与分析：在本次实验中，我们选择了不同的物质进行密度的测量，包括金属、塑料和木材。
实验结果如下：1. 金属：容器质量m1 = 10g容器尺寸：长=5cm，宽=5cm，高=5cm容器和金属总质量m2 = 50g容器和残留物质质量m3 = 15g通过计算，我们得到金属的质量为m2 - m1 = 40g，容器的体积为V = 长× 宽× 高= 5cm × 5cm × 5cm = 125cm³。