实验一物质密度的测定.ppt
实验一物质密度的测定 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望【实实 验验 目目 的的 】1、掌握规则形状物体密度的测定方法。2、三种测量仪器（游标卡尺、螺旋测微器、物 理天平）的正确地使用。3、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。【实实 验验 原原 理理 】物体的密度 等于物体的质量 m 和它的体积V 之比，即 。当待测物体形状是规则几何体时，其体积可用数学方法算出。例如待测物体是一个直径为d，高为h的圆柱体时，其体积V为 。由上式可见，只要测得圆柱体的质量m、直径d 和高度h，就可算出圆柱体的密度。【实实 验验 仪仪 器器 】物理天平 游标卡尺螺旋测微器形状规则的金属圆柱体【实实 验验 步步 骤骤 】1、记下游标卡尺的分度值。用游标卡尺测圆柱体不同部位的高 h 6次。2、记下螺旋测微器的分度值，测量其零点读数3次，并求出平均值。用 螺旋测微器测圆柱体不同部位的直径d 6次。3、记下物理天平的最大称量和分度值。将圆柱体放在物理天平的左盘，称得其质量m1；再将圆柱体放在物理天平的右盘，秤得其质量m2；则 圆柱体的质量 m ，此种方法称为交换法（Sm仪由实验室给出）。4、计算出待测物体的密度.5、由标准偏差的传递公式计算出s（），写出测量结果。【注注 意意 事事 项项 】1、对螺旋测微器的测量数据进行零点修正时，应注意零点读数的正负，不要弄错。2、必须严格地按照仪器的操作步骤进行测量，遵守仪器使用的注意事项。【数数 据据 记记 录录 表表 】表1-1 螺旋测微器的零点读数表1-2 物体密度的测定游标卡尺的使用游标卡尺的使用 游标卡尺简称卡尺，是一种常用的测量长度的量具，它的外形与结构如图1-l所示。游标卡尺主要由主尺和可以沿主尺滑动的副尺（游标尺）组成。钳口A、B可用来测量物体的外部尺寸；刀口A、B可用来测量管的内径和槽宽；尾尺C可用来测量槽和小孔的深度。图1-1游标卡尺的使用游标卡尺的使用 主尺的最小分度为lmm，副尺上刻有游标E，利用游标可以把主尺上的估读数准确地测量出来。以10分度游标为例，主尺的最小分度为1mm，游标上10个小的等分刻度的总长度等于9mm，因此游标上的每一小分度比主尺的最小分度相差0.1mm。当钳口A、B合在一起时，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合。若在钳口A、B间卡一长度为L的物体，副尺对在主尺上的某一位置，如图22所示。物体长度L在毫米以上的整数部分x可以从游标“0”线所对主尺的位置直接读出；而毫米以下的部分x，则可由游标读出，即找出游标上第几根刻线与主尺上刻线对得最齐。如图12所示，x等于21mm，游标上第六根刻线与主尺上的刻线对得最齐，则从图上可见x等于60.1mm，物体的长度为21.6mm。如果游标上第k根刻线与主尺某刻线对得最齐，则x就是k0.lmm，则物体的长度为L（xk0.l）mm图1-2对于一般情况，若游标上有n个分格，它的总长度与主尺上（nl）个最小分格的总长度相等，则每一游标分度的长度b为b=式中a为主尺最小分度的长度，主尺的最小分读度与游标分度的长度差为a-b=a-=式中称为游标卡尺的分度值，显然，测量时，如果游标上的第k条刻线与主尺某一刻线齐，则x=k 使用游标卡尺时，可用左手拿待测物体，右手握主尺，用拇指按在游标的S部分推拉。要注意保护钳口与刀口不被磨损。卡住待测物体时，松紧要适当。当需要将待测物体取下读数时，要旋紧固定螺丝K。注意：游标卡尺上数据的读取另有一种简便的方法，大家不妨一试，以图1-2为例，下方游标零刻度线对着主尺上21.0和22.0之间,同时偏向22.0,因此,其读数应在21.5和22.0之间,再看下方游标刻度线(0-10)上哪一根刻度线跟主尺上的刻度线重合,我们发现正好6跟主尺上的刻度线重合,因此其读数是21.6mm游标卡尺的使用游标卡尺的使用 螺旋测微器螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺，它是比游标卡尺更精密的测长仪器，其分度值可在0.010.001mm之间。常用于测量细丝和小球的直径以及薄片的厚度等。螺旋测微器的外型与结构如图1-3所示。螺母套管B、固定套管D和测砧E都固定在架G上。D上刻有主尺，主尺上有一条横线（称为读数准线），横线上方刻有表示毫米数的刻线，横线下方刻有表示半毫米的刻线。测微螺杆A和微分筒C、棘轮旋柄K连在一起。微分筒的刻度通常一圈为50分度，也有25分度和100分度的。现以0分度的微分简为例，其测微螺杆的螺距为0.5mm。因此测微螺杆旋转一周时，它沿轴线方向前进（或后退）0.01mm。由此可见，该螺旋测微器的最小刻度为0.01mm，该值称为这种螺旋测微器的分度值。图1-3螺旋测微器螺旋测微器 测量物体时，应先将测微螺杆A退开，把待测物体放在E、A的两测量面之间，然后轻轻转动棘轮旋柄K，使两平面刚好与物体接触。读数时，从主尺上读取0.5mm以上的部分，从微分筒上读取余下尾数部分（估计到最小分度的十分之一，即1/1000 mm），然后两者相加。例如图1-4（a）图中读数为5.160mm；图1-4（b）图中读数为5.660mm。图1-4 注意注意:图图(a)(a)和图和图(b)(b)有什么不一样的地方有什么不一样的地方?希望大家思考希望大家思考!螺旋测微器螺旋测微器使用螺旋测微器应注意以下几点：1、检查零点读数，并对测量数据作零点修正。先使测微螺杆与测砧刚好 接触，检查微分筒“0线与读数准线是否重合。如果不重合，两者之差 称为零点读数。应注意零点读数的正负，以便对测量数据进行零点修 正。2、检查零点读数和测长时，切忌直接转动测微螺杆和微分筒，以免过分 压紧而损坏螺纹。应轻轻转动棘轮旋柄，待发出“咔、咔”声时，即可 进行读数。3、测量完毕，应使测砧和测微螺杆间留出一点间隙，以免因热膨胀而损 坏螺纹。天平是一种等臂杠杆，用来称衡物体的质量。物理天平的外形与结构如图1-5所示。它的主要技术指标有：1、最大称量：是指允许称衡的最大质量。2、分 度 值：是指天平平衡时，使指针C产生一小格的偏转在一端需加（或 减）的最小质量。分度值的倒数称为灵敏度。分度值越小，天平的灵敏度 越高。图1-5物理天平物理天平 物理天平的操作步骤如下：物理天平的操作步骤如下：1、安装 从盒中取出横梁后，辨别横梁左边和右边的标记，通常左边标有“l”，右边标有2，挂钩和秤盘上也标有1、2字样。安装时，左右分清，不可弄 错，要轻拿轻放，避免刀口受冲击。2、水平调节 调节底脚螺丝F和F，使水准泡居中，以保证支柱B铅直。有些天 平是采用铅垂线和底柱准尖对齐来调节水平的。3、零点调节 先把游码D拨到刻度“0”处，顺时针旋转制动旋钮G，支起横梁，观 察指针摆动，当指针指“0”或在标尺的“0”点左右作等幅摆动时，天平即平衡 了。如不平衡，调节平衡螺母E或E，使之平衡。4、称衡 将待测物体放在左边盘内，硅码加在右边盘内，横梁L的游码用于1g以 下的称衡。当天平平衡时，待测物体的质量就等于硅码的质量与游码所指值 （包括估读的一位数字）之和。5、每次称衡完毕，应将制动旋钮逆时针旋转，放下横梁，再记桂码和游码的读 数。物理天平物理天平 使用天平应注意以下几点使用天平应注意以下几点 1、不允许用天平称衡超过该天平最大称量的物体。2、注意保护好刀口。在调节平衡螺母。取放物体、加减砝码、移动游码及不用天平时，必须放下横梁，制动天平。只有 判断天平是否平衡时才支起横梁。天平使用完毕，应将秤 盘摘离刀口。3、砝码应用镊子取放，请勿用手，用完随即放回硅码盒内。不同精度级别的天平配用不同等级的砝码，不能混淆。物理天平物理天平
