实验1--物体密度的测量

1实验1物体密度的测量林一仙一目的1、了解卡尺、千分尺的读数原理；2、掌握卡尺、千分尺和物理天平的使用方法；3、掌握形状规则物体的密度测量方法。二仪器游标卡尺、千分尺、物理天平三实验原理（一）游标卡尺1、结构游标卡尺是由主尺和游标尺组成，包括内量爪、外量爪、尾尺这三种测量方法。2、读数原理a、主尺读数方法：如果游标上“0”刻度线在主尺上K~K+1毫米之间的某一位置，那么就读为K；b、游标的读数：如果游标上第P条刻度线与主尺上某刻度线对齐，那么就读为P•Δ。所以物体的长度为L=K+P•Δ。（Δ为精确度）3、注意事项测量前应检查零点读数，校准。（二）千分尺1、结构千分尺的量程是25mm，精确度为0.001cm。它的主要部分是测微螺旋，由一根精密的测微螺杆和有毫米刻度的固定套管组成。固定套管外有一微分筒，微分筒上沿圆周刻有50个等分格，当微分筒旋转一周，测微螺杆正好沿轴线方向移动一个螺距0.5mm，这是千分尺的机械放大原理。2、读数方法固定套管的标尺刻在水平线的上下，上面刻度线是整毫米数，下面刻度线在上面二刻度线的中间，表示0.5mm。读数时应该先从固定套管上读出整数格（每格0.5mm），再以固定套管上的水平线为读数准线，读出微分筒上的分格数（每格0.01mm），估计到最小分格的十分之一。即0.001mm这一位。3、注意事项（1）测量前应检查零点读数，校准；（2）使用时应注意棘轮旋柄发出的响声；（3）千分尺用完，测砧间应留一点间隙。（三）物理天平1、结构主要由制动架、横梁、指针和称盘组成。22、物理天平的操作方法(a)、调节水平（1）调节水平螺丝中的任一个，使水准仪上的气泡处在顶部或底部位置。（2）同步调节（即同方向旋转）两个水平螺丝，使气泡位于水准仪的中央，这时天平就处于水平状态。(b)、调节零点平衡游码拔到零位置，称盘挂在刀口上，支起横梁，指针若在标尺中间，或在标中间往左右等幅振动，则天平平衡。(c)、称衡左物右码；称衡完毕要放下横梁。3、注意事项a、天平的负载量不得超过其最大称量；b、常常止动；c、取砝码勿用手拿。四实验步骤1、游标卡尺的使用测量铜柱体的直径和高，分别重复6次；计算高H，直径D的测量平均值和测量的不确定度。2、千分尺的使用测量小钢球的直径d，重复6次；计算它的平均值和不确定度。3、物理天平的使用测量铜柱和钢球的质量各一次；计算铜柱体和钢球的的密度和测量的不确定度。五数据及处理表1铜柱体直径与高度的测量数据(cm)次序123456平均sD2.4882.4862.4842.4862.4842.4842.4850.0011H2.9022.9022.9082.9042.9022.9042.9040.00234经检验以上数据没有坏值cmSmDDu3322221024.1103245.03cmSmHHu332222105.1103296.03)(002.0485.2cmDDuD3)(002.0904.2cmHHuH表2小钢球直径测量数据(mm)次序123456平均SX00.0020.0020.0040.0030.0010.002——Xd9.5229.5219.5189.5209.5209.520——d9.5249.5239.5229.5239.5219.5229.5228.37×10-4以上数据经检验没有坏值mmSmddu332222104.21034837.03)(003.0522.9mmddud铜柱体的的密度计算：M=117.05g；gmmu03.0305.03HDV24)/(310.8904.2485.214.3405.1174322cmgHDMVM%178.01078.11049.0106.21007.0904.2002.0485.2002.0205.11703.023666222222HDMuuuEHDm)/(02.0310.8%178.03cmgEu%18.0)/(02.031.83Eucmg(P=68.3%)小钢球密度的计算：M=3.53g；gmmu03.0305.03436DV)/(81.79522.014.353.366333cmgDMVM%9.0109109.0103.72522.9003.0353.303.033662222dMuuEdm)/(07.081.7%9.03cmgEu%9.0)/(07.081.73Eucmg（P=68.3%）