固体和液体密度的测定实验报告

广州大学学生实验报告

院（系）名称物理系班别

姓名专业名称

物理教育

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。

【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

V

m =

ρ（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m 1，然后将物体浸入水中，称出其在水中的质量m 2，如图1所示，则物体在水中受到的浮力为F ＝(m 1－m 2)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

2

1ρm m V -=

（4）由此得

2

11

ρρ⋅-=

m m m （5）

（8）

【比重法测液体密度的测定数据记录表】

空比重瓶质量1m （g）

充满密度为x ρ待测

液时的质量2m （g）

充满与该液体同温

度时的蒸馏水质量

为3m （g）

待测液体的密度

蒸馏水

1

31

2ρρ⋅--=

m m m m x 39.2g 140.80g 143.51g

0.973

/cm

g 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】

直径d(mm)半径r(mm)高度（mm）体积（v(3

cm )

质量m(g)

规则实心铜圆柱体密度

ρ(3/cm g )

29.86mm

14.93mm

39.46mm

27.623cm

230.00g

8.333

/cm

g 【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。

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；

（4）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。（5）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；

（6）称量完毕将制动旋钮左旋转，放下横梁，保护刀口。