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关于形状不规则而体积较大物体的密度误差分析的研究

关于形状不规则而体积较大物体的密度误差分析的研究

关于形状不规则而体积较大物体的密度误差分析的研究

常外物理组 费宏

1.问题提出:形状不规则而体积较大物体测体积,不能用量筒(放不进去)不规则又不能用刻度尺测量所以只能用特殊的方法进行。

2.分析:质量可用天平测量,关健是如何测体积。

3.问题解决:(1)先用天平测质量M1,(2)取一烧杯加适量的水(3)把物浸烧杯的水中,并记入一标记。(4)取出被测物体,(5)在量筒内倒入一定的水,记为V1,慢慢地倒入烧杯至标记处,此时量筒的体积为V2,(6)计算211

v v m -=ρ。误差分析:由于物拿出带走了一部水可

能还有吸入一点水,使注入的水的体积略大,故测量值篇小了。

4.又问题提出,如果量筒也没有怎么办。(只有天平,水,和烧杯) 步骤:(1)先用天平测质量M1,(2)取一烧杯加适量的水,并称出此时M2(3)把物浸烧杯的水中,并记入一标记。(4)取出被测物体,(5)在量筒内倒入一定的水,慢慢地倒入烧杯至标记处,此时再你出烧杯的质量M3,(6)可推算出物的体积为水

物ρ23m m V -=,物体密量为V

m 1=物ρ,(7)误差分析:产生体积误差有二部分,物吸的水对应的体积没有体现,此时V 物偏小了,要进行修正,再称物M4,故水修正ρ14m m V -=?,如果没有修正,测量量偏大了,修正后是理论准确了,

又问?此时表面带走的水为何没要修正,因为表面带走的水,在注入水时只有多注一点,达M1状态时的高度,此时在M2时没有影响。 费老注:分析时有4个液面高,各个液面的物理意义是什么?

测量物体密度的方法

测量物体密度得方法 一、测固体密度 基本原理:ρ=m/V: 1、称量法: 器材:天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤:1)、用天平称出金属块得质量; 2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1, 3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。 计算表达式:ρ=m/(V2-V1)

2、浮力法(一): 器材:木块、水、细针、量筒 步骤:1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2;3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。 计算表达式:ρ=ρ 水 (V2-V1)/(V3-V1) 5、浮力法(二):

器材:刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块 步骤:1)、在圆筒杯内放入适量水,再将塑料杯杯口朝上轻轻放入,让其漂浮,用刻度尺 测出杯中水得高度h1; 2)、将小石块轻轻放入杯中,漂浮,用刻度尺测出水得高度h2; 3)、将小石块从杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺测出水得高度h3、 计算表达式:ρ=ρ水

(h2-h1)/(h3-h1) 3、密度计法: 器材:鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯 步骤:1)、在玻璃杯中倒入适量水,将鸡蛋轻轻放入,鸡蛋下沉; 2)、往水中逐渐加盐,边加边用密度计搅拌,直至鸡蛋漂浮,用密度计测出盐水得 密度即等到于鸡蛋得密度;

二、液体得密度: 1、称量法: 器材:烧杯、量筒、天平、待测液体 步骤:1)、用天平称出烧杯得质量M1; 2)、将待测液体倒入烧杯中,测出总质量M2; 3)、将烧杯中得液体倒入量筒中,测出体积V。 计算表达:ρ=(M2-M1)/V 2、比重杯法 器材:烧杯、水、待液体、

中考第一复习专题:固体密度的测量和误差分析(无答案)

专题:固体密度的测量及误差分析 一、测固体密度的基本方法: 原理:ρ=m/V 步骤: a.用天平测出固体质量m b.规则固体的体积用刻度尺测量并计算;不规则物体的体积用排液法测量(量筒法和烧杯排水法) d.得出固体密度ρ=m/V 误差分析: a.先测固体的体积,再测质量,会________________________。 b.量筒法测吸水固体的体积会使________________________。 c.量筒法应使用不吸水的细线,如果使用的吸水能力强的细线,会________________________。 d.量筒法应使用细绳或者细铁丝,如果使用粗绳(手指)等,会________________________。 e.烧杯法会使________________________。 f.如果固体有磨损,会使________________________。 1.用量筒和水测小石块体积时,先在量筒内注入适量的水。“适量”的标准是 A.看上去不多也不少 B.能淹没石块,且石块放入水中后水面不会溢出 C.水面约在量筒中间 D.能淹没石块,且石块放入水中后水面不超过量程 2.小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:

(1)将天平放在________桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示。要使横梁平衡,应将横梁上的平横螺母向________(选填”左”或”右”)调,直至天平平衡。接着将鸡放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为________g。 (2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示。他所使用量筒的分度值为________cm3 ,在读取量筒中水的体积时,视线与液面________(选填”相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为________cm3。 (3)被测鸡蛋的密度为________g/cm3。 (4)若小丽用上述方法先测出鸡量的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为 m,然后利用ρ= 计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会________。(选填“偏大”“偏小”或”一样“)。 3. 小亮同学帮妈妈做饭时,发现茄子飘在水面上。他想:“茄子的密度是多大呢?”他用天平和量筒测定茄子的密度,请你和他一起完成实验。 (1)将天平放在________上,把游码放到标尺左端的________处,当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________调。 (2)切取一小块茄子,用调节好的天平测出它的质量m;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;用细铁丝将茄子块压入量筒的水中,并使其浸没,测出水和茄子块的总体积V2.茄子块密度的表达式:________。 (3)因为茄子具有吸水性,用上述方法测出的茄子块体积________,茄子块的密度________。(均选填“偏大”或“偏小”) 4.小明测量南京雨花石的密度,进行了如下实验: (1)将天平放在________桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向________端调,使横梁平衡。 (2)如图乙所示,雨花石的质量为________g。

流体静力法测不规则物体密度

流体静力法测不规则物体密度 密度是物质的基本特性之一,表示单位体积中所含物质的多少,它与物质的结构及纯度等有关。密度测定研究在工作及科研等领域有着广泛的应用,如工业上常用作原料成分的分析和纯度的鉴定。 测量密度的实验方法有多种类型,如用流体静力称衡法、流体静力天平测量法、比重瓶法、浮力计测定法等。 本实验是用流体静力称衡法测定密度。 【实验目的】 1.学习用流体静力称衡法测定不规则物体密度。 2.掌握天平的使用方法及操作规程。 3.用不确定度方法分析测量结果。 【实验仪器】 物理天平(型号)、待测物、线绳、烧杯、水。 【实验原理】 根据物质密度定义,确定质量和体积之间的关系为: V m = ρ (1) 对于形状规则及密度均匀的物体,只要测定质量和体积就可求得。但对于不规则形状物体,常采用流体静力称衡法间接地测出物体的密度,是比较方便的。 根据阿基米德原理,物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体的重量。将待测物体分别放在空气和液体中称衡,分别得到物体在空气中的重量为: W 1=m 1g 全部浸入水中的视重为: W 2=m 2g 则物体所受的浮力为: g m m F )(21-= (2) 式中m 1和m 2是待测物体在空气中及全浸入水中称衡时相应的天平砝码质量。 浸在液体中的物体要受到向上的浮力,浮力的大小等于所排开液体的质量与重力加速度的乘积, 即: 0F Vg ρ= (3) 式中ρ0为水的密度,可根据温度查附表。 将式(3)代入式(2)并经整理得到: 1 012 m m m ρρ= - (4) 由式(4)可知,用流体静力称衡法测定物体的密度,经上述分析,最终转化为质量的测量。

固体密度的测量方法汇总

固体密度的测量方法汇总 钢城实验学校 闫晓丽 物理学是一门以实验为基础的学科,在初中物理的学习中,密度的测量贯穿整个力学内容,测量的方法涉及到质量、密度、浮力、压强、机械等知识,然而在教学教材中只简单的介绍了利用测质量、体积从而计算密度的间接测量方法,其实还有很多的方法。本论文,正是要较全面的搜索、概括、归纳固体密度的各种测量方法。 (一)v m 法: 1.基本法 原理:ρ=m/V 器材:天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤:1)、用天平称出金属块的质量m ; 2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V 1, 3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V 2。 表达式:) (12v v m -=ρ 测固体体积方法如下: ① 不溶于水 密度比水大 排水法测体积 例题:(2010年重庆物理中考试题)17.五一节,教物理的晓丽老师在解放碑百货店买了一个金灿灿的实心饰品,同学们特别想知道这个饰品是否是纯金的(ρ金=19.3×103kg/m 3)。他们选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作: A.把托盘天平放在水平桌面上; B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; C.将饰品用细线系好后慢慢地放入量筒中,并记下水和饰品的总体积

D.在量筒中倒入适量的水,并记下水的体积; E.将饰品放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。 请你帮组同学们回答下面五个问题: (1)正确的实验操作顺序是:A、B (余下步骤请用字母序号填出);(2)在调节平衡螺母时,发现指针偏向分度盘的左侧,如图16甲所示。此时应将平衡螺母向端调节(选填“左或右”),直到指着指向分度盘的中央。 (3)用调好的天平称量饰品的质量,当天平再次平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图16乙所示,则饰品的质量是g;用细线拴好饰品放入装有适量水的量筒中,如图16丙所示,则饰品的体积是cm3; (4)通过计算可知饰品的密度为g/cm3,由此可以确定饰品不是纯金的;(5)适量的水”的含义 是。 ②密度比水小按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法。 例题:(2002年重庆物理中考试题)13.请测定一形状不规则的石蜡块的体积v(已知石蜡的密度为ρ,水的密度为ρ水,且ρ<ρ水).所用器材不限.要求: (1)写出使用的主要器材、简要步骤和需要测定的物理量, (2)写出相应的体积表达式. 王强同学已设计出了一种方法(见方法一),请你再设计三种不同的方法,并按要求填在横线上. 方法一:(1)用天平称出石蜡块的质量m.(2)V=m/ρ

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

测量物体密度的方法

测量物体密度的方法 一、测固体密度 基本原理:ρ=m/V: 1、称量法: 器材:天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤:1)、用天平称出金属块的质量; 2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1, 3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。 计算表达式:ρ=m/(V2-V1)

2、浮力法(一): 器材:木块、水、细针、量筒 步骤:1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2;3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。 计算表达式:ρ=ρ水 (V2-V1)/(V3-V1) 5、浮力法(二):

器材:刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块 步骤:1)、在圆筒杯内放入适量水,再将塑料杯杯口朝上轻轻放入,让其漂浮,用刻度尺 测出杯中水的高度h1; 2)、将小石块轻轻放入杯中,漂浮,用刻度尺测出水的高度h2; 3)、将小石块从杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺测出水的高度h3. 计算表达式:ρ=ρ水

(h2-h1)/(h3-h1) 3、密度计法: 器材:鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯 步骤:1)、在玻璃杯中倒入适量水,将鸡蛋轻轻放入,鸡蛋下沉; 2)、往水中逐渐加盐,边加边用密度计搅拌,直至鸡蛋漂浮,用密度计测出盐水的 密度即等到于鸡蛋的密度;

二、液体的密度: 1、称量法: 器材:烧杯、量筒、天平、待测液体 步骤:1)、用天平称出烧杯的质量M1; 2)、将待测液体倒入烧杯中,测出总质量M2; 3)、将烧杯中的液体倒入量筒中,测出体积V。 计算表达:ρ=(M2-M1)/V 2、比重杯法 器材:烧杯、水、待液体、

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。

测量固体密度方法

测量固体密度方法 一、规则外形的固体密度的测量 方法1:天平和刻度尺法。用天平测m;用刻度尺量出长方体的长a ,宽b,高 c,可得体积 V=abc。最后利用公式 计算出密度ρ=m/abc。 方法2:弹簧称和刻度尺法。用弹簧秤测出物体的重力G,可得质量m=G/g,测 体积同上法,则密度可得ρ =m/abcg。 二、不规则外形固体密度的测量 (一)有天平(弹簧秤)、有量筒 方法1:天平、量筒、水、细针。此种方法适用于密度小于水密度的固体。用 天平测质量m,用压入法测体积:把 适量水倒入量筒记下V1,放入物体 块并用细针把物块压入浸没水中下 V2,得V=V2-V1则密 度为ρ=m/V2-V1

方法2:天平、量筒、水、细线、金属块。 适用于密度小于水密度的固体。用 天平测质量m,用助沉法测体积:把 适量水倒入量筒,再用细线栓住金 属块放入水中记V1,然后把金属块 和物块栓在一起沉没水中记下V2, 可得密度ρ=m/V2-V1。 (二)无天平(弹簧秤)、有量筒 (物体的密度〈水的密度〉 方法1:漂浮法测质量。根据二力平衡G=F=G,所以m=m。因此在量筒内倒 入适量水记下V1,把物块放在水面 漂浮记下V2,则得m物=m=ρ水 (V2-V1),再用细针把物块压入液面 下记下V3得V物=V3-V1,可知 物体密度为ρ=m/V=ρ(V-V)/V-V。 (物体密度〉水的密度) 方法2:量杯、水、小杯。

把适量的水倒入量杯,放入小杯漂浮 记下V1,在把物块放入小杯中记下 V2,得V=V2-V1,m=ρ水 (V2-V1),然后取出小杯和物块记下 V3,把物块投入量杯中记下V4,得 V=V4-V3,根据密度公式ρ= m/V=ρ(V2-V1)/V4-V3,计算出物块 的密度。 方法3:用杠杆、钩码、量筒、水、细线、直尺。 根据杠杆平衡条件mgL=mgL,测出物 块的质量m=mL/L。用量筒和水测出 V=V-V,可计算出物体的密度ρ =mL/L(V-V)。 (三)有天平(弹簧秤)、无量筒 (物体密度〉水的密度) 方法1:用天平、小烧杯、溢水杯、水、细线测固体的密度。

第2章 实验数据的误差分析

第2章 实验数据的误差分析 通过实验测量所得大批数据是实验的主要成果,但在实验中,由于测量仪表和人的观察等方面的原因,实验数据总存在一些误差,所以在整理这些数据时,首先应对实验数据的可靠性进行客观的评定。 误差分析的目的就是评定实验数据的精确性,通过误差分析,认清误差的来源及其影响,并设法消除或减小误差,提高实验的精确性。对实验误差进行分析和估算,在评判实验结果和设计方案方面具有重要的意义。本章就化工原理实验中遇到的一些误差基本概念与估算方法作一扼要介绍。 2.1 误差的基本概念 2.1.1真值与平均值 真值是指某物理量客观存在的确定值。通常一个物理量的真值是不知道的,是我们努力要求测到的。严格来讲,由于测量仪器,测定方法、环境、人的观察力、测量的程序等,都不可能是完善无缺的,故真值是无法测得的,是一个理想值。科学实验中真值的定义是:设在测量中观察的次数为无限多,则根据误差分布定律正负误差出现的机率相等,故将各观察值相加,加以平均,在无系统误差情况下,可能获得极近于真值的数值。故“真值”在现实中是指观察次数无限多时,所求得的平均值(或是写入文献手册中所谓的“公认值”)。然而对我们工程实验而言,观察的次数都是有限的,故用有限观察次数求出的平均值,只能是近似真值,或称为最佳值。一般我们称这一最佳值为平均值。常用的平均值有下列几种: (1)算术平均值 这种平均值最常用。凡测量值的分布服从正态分布时,用最小二乘法原理可以证明:在一组等精度的测量中,算术平均值为最佳值或最可信赖值。 n x n x x x x n i i n ∑=++==121 (2-1) 式中: n x x x 21、——各次观测值;n ――观察的次数。 (2)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑=++= =1222221 均 (2-2) (3)加权平均值 设对同一物理量用不同方法去测定,或对同一物理量由不同人去测定,计算平均值时,常对比较可靠的数值予以加重平均,称为加权平均。 ∑∑=++++++===n i i n i i i n n n w x w w w w x w x w x w w 11212211 (2-3)

密度测量实验中的误差分析

密度测量实验中的误差分析 戴同兰 (江苏省泰州市高港实验学校 江苏 泰州 225321) 密度测量是各地中考的热点,特别是这部分的实验误差的有关分析,既是中考的重点,也是 中考的难点.这部分内容既有助于培养学生养成细心分析问题的好习惯,又有助于培养学生的逻 辑推理能力.为了便于学生能很好的理解并掌握,笔者对这部分内容进行了简单的归纳和梳理, 与大家一起学习和分享. 密度测量又分固体密度的测量和液体密度的测量,不管是哪种物质的密度测量,其误差分析 的基本方法都是一样的,其分析步骤都是:第一步,分析实验操作过程中是导致质量还是体积不 准确;第二步,分析不准确的物理量是偏大还是偏小;第三步,由密度测量的原理V m = ρ判断密度ρ是偏大还是偏小. 下面分别从固体密度的测量和液体密度的测量两个方面进行分析: 一、固体密度的测量: 1.质量测量不准确而引起的误差 例1(2012吉林)在测小石块的密度的实验中,小明先用天平测小石块的质量(如图甲所 示),小石的质量是 g ,再用量筒测小石块的体积(如图乙所示),测得的小石块 的密度ρ1 = g/cm 3;小丽做实验时,先用量筒测小石块的体积,再用天平测小石块 的质量,测得的小石块的密度为ρ2 ,则ρ2 ρ1(选填大于、等于或小于). 解析: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.体积测量不准确而引起的误差: 体积测量不准确而引起的误差一般包括两种情况:一种情况是实验操作过程中测得的固体 体积偏小,还有一种是测得的固体体积偏大.下面通过有关例子分别加以说明. (1)被测固体体积偏小而导致测得的密度偏大

密度测量方法汇总

密度测量方法汇总 一、天平量筒法 1、常规法测固体密度 实验原理:ρ= m/v 实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块 实验步骤: (1)调节好的天平,测出石块的质量m ; (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V 1 (3)将石块用细线拴好,放在盛有水的量筒中,(排水法)测出总体积V 2; 实验结论: 2、天平测石块密度 方案1(烧杯、水、细线) 实验原理:ρ= m/v 实验器材:天平、水、空瓶、石块 实验步骤: 1、用天平测石块质量m 1 2、瓶中装满水,测出质量m 2 3、将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块及剩余水的质量m 3 推导及表达式:m 排水=m 1+m 2-m 3 V 石=V 排水 =(m 1+m 2-m 3)/ρ水 ρ石=m 1/V 石 =m 1ρ水/(m 1+m 2-m 3) 方案2(烧杯、水、细线) 实验原理:ρ= m/v 实验器材:烧杯、天平、水、细线 、石块 实验步骤: 1、在烧杯中装适量水,用天平测出杯和水的总质量m 1。 2、用细线系住石块浸没入水中,使石块不与杯底杯壁接触,用天平测总质量 m 2. 3、使石块沉入水底,用天平测出总质量m 3 推导及表达式:m 石=m 3-m 1 V 石=V 排=m 排/ρ水=(m 2-m 1)/ρ水 ∴ρ石=m 石/V 石 =(m 3-m 1)ρ水/(m 2-m 1) 3、等体积法测液体密度 实验器材:天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。 实验步骤: 1.用调节好的天平,测出空烧杯的质量m 0; 12v v m V m

2.将适量的水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和水的总质量m 1,用刻度尺量出水面达到的高度h (或用细线标出水面的位置); 3.将水倒出,在烧杯中倒入牛奶,使其液面达到h 处(或达到细线标出的位置),用天平测出烧杯和牛奶的总质量m 2。 实验结果: ∵ 因为水和牛奶的体积相等, V 牛=V 水 ∴ 4、 等质量法测液体密度 实验器材:天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。 实验步骤: (1)调节天平,将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上; (2)将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中,直至天平再次平衡为止; (3)用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h 水和牛奶液面达到的高度h 牛。 实验结果: ∵ 因为水和牛奶的质量相等, m 牛=m 水 ∴ ρ牛V 牛=ρ水V 水 ρ牛h 牛S =ρ水h 水S ρ牛h 牛=ρ水h 水 即 ρ牛= 二、利用浮力测固体密度: 1、浮力法——天平 器材:天平、金属块、水、细绳 实验步骤: 1)往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m 1; 2)将金属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m 2; 3) 将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m 3。 表达式:ρ=(m 2-m 3)/ 【(m 1-m 3)/ ρ水】=ρ水(m 2-m 3)/(m 1-m 3) 2.浮力法----量筒 器材:木块、水、细针、量筒 实验步骤: 1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V 1; 2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V 2; 3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V 3。 表达式:ρ=ρ水(V 2-V 1)/(V 3-V 1) 水 水水牛牛--==ρρρ0 10 2m m m m m m m m 水 牛水ρ h h

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(P 305)。 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。 图1-1 用流体静力称衡法称密度小于水的物体

多种方法测密度(最全)

v1.0 可编辑可修改 多种方法测密度整理卷 一、有天平有量筒 1.用天平(含砝码)、量筒、水、细线测不规则金属块的密度。 (对于密度比水小的物体可以采用细钢针压入的方法) ①用天平测出不规则金属块的质量为m ②向量筒内注入适量的水,测出其体积为V1 ③用细线系住被测物体,将其慢慢浸没到量 筒内的水中,测出总体积为V2 ④则被测物体的密度为: 2.用天平(含砝码)、量筒、烧杯测盐水的密度。 ①将盐水注入烧杯,用天平测出烧杯和盐水的总质量为m1 ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出示数为V ③用天平测出烧杯与剩余盐水的总质量为m2 ④则被测盐水的密度为: 3、有天平(无砝码)、有量筒-----等质量法 给你天平(无砝码)、量筒、烧杯、足量的水。请你测出酒精的密度 ①把甲烧杯放到天平左盘中,在右盘中放一个相同的乙烧杯,往甲烧杯中倒入适量的水 ②再往乙烧杯中添加酒精,直到天平平衡为止 ③用烧杯分别量出烧杯内和酒精的体积分别为V1、V2 m2 m1 V

v1.0 可编辑可修改 ④则被测酒精的密度为 二、有天平无量筒---—等体积法 3.用天平(砝码)、水、空瓶(或烧杯)测牛奶密度。 ①用天平测出空瓶的质量为m0 ②将空瓶注满水,用天平测出其总质量为m1 ③将水倒净擦干,倒满牛奶,测出总质量为m2 ④则牛奶的密度为: m奶=m2-m0 V奶=V水= 4. 用天平(砝码)、水、溢杯(或烧杯)测出较大石块的 密度(如有量筒可直接测V排) ①用天平测出石块的质量为m1 ②将溢杯装满水,用天平测出溢杯和水的总质量为m2 ③将石块慢慢放入溢杯中,待水溢出后用天平测出溢杯、 剩余水和石块的总质量为m3 ④则石块的质量为: m石=m1 V石=V排== 三、有量筒无天平 5.给你量筒,足量的水、针。在炎热的夏天请你测出一冰块密度 水 排 ρ m 水 - ρ 3 2 1m m m+ 水 水 = 水 ρ ρ 1 m m m-水 奶 =ρ ρ? - - 1 2 m m m m

测量密度常用方法

测量密度的常用方法 原理: ρ= m / v 基本方法:用天平称出固体或液体的质量;用量筒(量杯)、刻度尺等测体积;由密度公式ρ= m / v 计算密度。其中的关键在于掌握测量固体体积和液体质量的方法,现介绍如下: 一、 测固体的密度 1. 计算法:形状规则的固体,可用刻度尺测出物体有关数据(如长、宽、高或半径),然后根据体积 公式算出物体体积。 例1. 为了测一长方体金属块的密度,小明用直尺量得其长、宽、高分别为5cm ,2cm ,1cm ,然后 用调好的天平称量出金属块的质量是27.2g ,求此金属块密度。 解:设金属块长、宽、高分别为a 、b 、c 则金属块的体积V=abc=5cm ×2cm ×1cm =10cm 金属块的密度ρ= m / v=27.2g /10cm =2.72g/cm 2. 排水法:密度大于水、体积较小的物体,可在量筒(量杯)中装入适量水V ,再将物体浸入量筒 (量杯)中,读出水和物体总体积V ,则物体的体积V=V -V 。 例2. 下面是小丽在测量一块矿石密度时的主要步骤: (1)请你帮她按正确的操作顺序将序号排列出来: B A C D A.倒入量筒中一部分水,记下这些水的体积V B.用天平测出矿石的质量m C.将矿石放入量筒中,测出矿石和水的总体积V D.将各步的数据填入下表中,利用密度公式求出矿石密度。 3. 按压法或配重法:密度小于水、体积较小的物体,可利用细针将物体的整体压入水中,或者将被测 物体与一个重物相连,这样被测物体就被重物“拉”入水中。接下来的操作与排水法测体积相似, 利用前后体积差即可得出物体体积。 例3. 利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块密度。 解析:本实验关键是如何测出密度比水小的塑料块的体积 方法一 用细针尖把塑料块按压入水中,实验步骤: (1)用天平测出塑料块的质量m (2)往量筒中倒入一定量的水,并记下水的体积V (3)把塑料块放入水中,并用针尖将塑料块按入水中,记下水面到到达刻度V 塑料块体积为V=V —V (4)根据公式ρ= m / v=m/(v – v )求出塑料块密度。 方法二 采用配重法,将塑料块和一小铁块用细线连在一起,实验步骤如下: (1)用天平测出塑料块的质量m 3 3 3 1 2 2 1 1 2 0 1 1 0 1 0

实验数据误差分析和数据处理

第二章实验数据误差分析和数据处理 第一节实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实

验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=1 21 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑== +???++= 1 2222 21 均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值 2 1212 121ln ln ln x x x x x x x x x -=--=对 (2-4) 应指出,变量的对数平均值总小于算术平均值。当1x /2x ≤2时,可以用算术平均值代替对数平均值。 当1x /2x =2,对x =, =x , (对x -x )/对x =%, 即1x /2x ≤2,引起的误差不超过%。

测量不规则物体密度

测量不规则物体密度 好象这里谈的是固体密度测量。 一般来说,固体质量测量不困难,难在不规则固体的体积测量。常规的方法是排水法,如 V=V 2-V 1 分两大类三种情况:⑴固体溶于水⑵固体比水轻⑶固体比水重 ⑴固体溶于水:比如测量方解糖的密度,这时就不能用排水法了,方解糖溶于水。可用面粉或砂糖代替水,其方法与排水法相似。也可配制方解糖的饱和溶液(即不能再溶解糖的糖水),代替水。 ⑵固体比水轻(以蜡烛为例) (a )压入法:用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是烹块的体积。 (b )悬重法:即用细线将一个重的物体(铁块、小石子等)系在蜡块下面。 具体:先重的物体浸没在水中,记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1,然后重物和蜡块一起浸入水中,记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2,V2与V1的差值就是蜡块的体积。(不要单独测量水的体积,我们可以将水和重物看成一个整体了) ⑶固体比水重 (a)、体积比较大 有些固体较大,不好直接用量筒或量杯测量。可用等效替代法来测量,具体:

V=V 1-V 2 (b) 体积比较小的

将干净的比重瓶注满蒸馏水,用带有毛细管的磨石玻璃塞子缓慢地将瓶口塞住,多余的液体从毛细管溢出,这样瓶内液体的体积是确定的,即比重瓶的容积。 将质量为m 物的待测固体投入盛满水的比重瓶中,溢出水的体积就等于固体的体积,均为V 物,设此时比重瓶及瓶内剩余的水和待测固体总质量为m 总,则m 总+m 溢=m 水+m 物,即 m 溢=m 水+m 物-m 总 m m m m ρρ=+-物溢物总水物 这里有两个等量关系一是V 溢=V 物 ,二是m 总+m 溢=m 水+m 物,搞清这两种关系后就不难理解了。 如果我们学习了浮力方面知识,还会有更多、更好的方法来测量密度。 让我们来做两道题吧!

测量液体密度的方法

测量液体密度的方法 一、常规法 1. 主要器材:天平、量筒 2. 测量步骤: (1)分别取250ml 的烧杯、20ml 量筒各一个; (2)在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的电子天平上称出其质量m 1; (3)将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V ; (4)将盛有剩下未知液体的烧杯放在电子天平上,测出它们的质量m 2 3. 计算结果:根据V m = ρ得V m m 12-=液ρ 二、密度瓶法 1. 主要器材:天平、未知液体、量筒、水 2. 测量步骤: (1)用调节好的电子天平测出空量筒的质量m 0 (2)将量筒中装满水,测出它们的总质量m 1 (3)把水倒出,再将量筒中装满未知液体,测出它们的质量m 2 3. 计算结果: 液体的质量:02m m m -=液 液体的体积:水水液ρ01m m V V -= = 液体的密度:水液 ρρ0 102m m m m --=

三、密度计法 1. 主要器材:自制密度计、未知液体、量筒 2. 测量步骤: (1)把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计; (2)在量筒中放适量的水,让密度计漂浮在水中,测出它在水中的体积V 水 (3)在量筒中放适量的未知液体,让密度计漂浮在液体中,测出它在液体中的体积V 液 3. 计算结果:水液水液ρρV V = 四、浮力法 1. 主要器材:弹簧测力计、水、金属块、未知液体 2. 测量步骤: (1)用弹簧测力计测出金属块在空气中受到的重力G 0; (2)用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力G 1; (3)用弹簧测力计测出金属块浸没在未知液体中受到的重力G 2。 3. 计算结果:水液ρρ1020G G G G --=

密度的测量方法与误差分析

密度的测量方法与误差分析 一、单选题(共5道,每道8分) 1.某同学没有使用量筒也测出了牛奶的密度。他的方法是这样的:先用天平测出空杯子的质量是50g,然后测得一满杯牛奶的总质量是120g,最后他将该杯装满水,又用天平测得这杯水的总质量是118g。请你帮该同学算一算牛奶的密度是( ) A. B. C. D. 2.小明在帮妈妈洗菜时,发现土豆在水里是沉在盆底的,他比较好奇土豆的密度是多大。下列器材不能测出土豆密度的是( ) A.小刀、刻度尺、天平和砝码 B.小刀、水、食盐、密度计 C.小刀、量筒、细线、水、天平(无砝码) D.小刀、天平(无砝码)、两只相同的烧杯、水、量筒、细线 3.某同学用天平和量筒测一物体密度,在用量筒测物体体积时,没有将物体全部浸入量筒内的水中,而其他步骤都是正确的。则此同学最终测得该物体的密度比真实值( ) A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法判断 4.某种需砂质量为m,倒入量筒中,使需砂上表面水平,刻度显示的读数为,再将体积为 的水倒入盛有需砂的量筒内,充分搅拌后,水面显示读数为,则需砂的密度为( ) A. B. C. D. 5.小军用如图所示的器材测量某种液体的密度:在已调好的天平托盘中分别放置两个完全相同的圆柱形容器,左盘中容器内装的是水,右盘中容器内装的是待测液体。天平重新平衡时 测得水的高度为,待测液体的高度为,则待测液体的密度是( ) A. B. C. D. 二、填空题(共8道,每道12分) 6.小亮同学在用天平和量筒测盐水的密度时,他调好天平后,按图中甲、乙、丙的顺序进行实验。根据图中数据可知,量筒中盐水的质量是____g,盐水的密度是____。

用力敏传感器测量不规则物体密度

用力敏传感器测量不规则物体密度 固体和液体的密度测量是物理实验的一个基本课题,具有丰富的物理思想和训练内容。目前,力敏传感器在物理实验中已经得到较为广泛的应用,它的方便、快捷、准确已得到了普遍的认可。为此我们可利用力敏传感器,对不规则物体的密度进行测量,也便于学生掌握力敏传感器的特性。 实验目的 1.了解压阻式力敏传感器; 2.设计一种用电学量测量不规则物体密度的方法。 测量原理 1.硅压阻式力敏传感器 硅压阻式力敏传感器是由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成,该芯片由4个扩散电阻集成一个微型的惠斯通电桥。当外界拉力作用于梁上时,在拉力的作用下,梁产生弯曲,硅压阻式力敏传感器受力的作用,电桥失去平衡,有电压输出,输出电压与所加外力成线性关系,即 KF U = ① 式中U 为传感器输出电压,F 为外力大小,K 为传感器的灵敏度。 2.固体密度的测量 设被测量物体的质量为M ,烧杯中液体的密度为ρ0,V 为烧杯中液体的变化量,即所测量物体的体积,g 为重力加速度。 当物体没有浸入到液体中时,有 KMg KF U ==11 ② 当物体完全浸入到水中时,有 )(022gV Mg K KF U ρ-== ③ 由以②、③两式可得 gK U M 1= ④ gK U U V 021ρ-= ⑤ 因此所求物体的密度为 2101U U U V M -== ρρ ⑥ 由此可知,不用测出待测物体的质量和体积,只要已知烧杯中液体的密度,即可求出被测物体的密度。若已知物体的密度,还可以求其他不同液体的密度,还可以研究不同浓度的液体

与密度的关系。 提供器材 压阻式力敏传感器、数字电压表、烧杯、已知密度的液体、待测不规则物体等。 实验装置与要求 1.实验装置 实验装置图 1 立柱 2 传感器 3 待测物 4 烧杯 5 升降台 6 数字电压表 2.实验要求 a、要求同学们在掌握实验原理的基础上自行设计实验步骤和实验方法,预习报告要求写出实验原理和实验步骤,并设计出原始数据记录表。 b、要测量出不规则物体的密度。 c、写出完整的实验报告。

密度的测定的实验报告

《固体密度的测定》 、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。 、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 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:F = GVg 和物体在液体中所受的浮力: 可得 一 0 (1-3) m -m 1 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, h 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, 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: ■ 0 m 3 _ m 2 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,To 即水的密度 同上。 图1-1用流体静力称衡法称密度小于水的物体 根据 一 V 只要测出圆柱体的质量 (1-1) 可得 4m 二 d 2 h (1-2) 一、外径d 和高度h ,就可算出其密度。 F=W -W 1 = (m -m 1)g 这时进 (1-4)

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