南昌大学物理实验报告-基本测量_11

南昌大学物理实验报告-基本测量

大学物理实验报告课程名称：大学物理实验

实验名称：基本测量

学院名称：机电工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

实验地点：基础实验大楼D508

座位号：32

实验时间：第三周周二下午一点开始

实验一长度和圆柱体体积的测量

一、实验目的：

1．掌握游标的原理，学会正确使用游标卡尺

2．了解螺旋测微器的结构和原理，学会正确使用螺旋测微器3．掌握不确定度和有效数字的概念，正确表达测量结果

二、实验仪器：

游标卡尺、螺旋测微器

三、实验原理：

当待测物体是一直径为d,、高度为h的圆柱体时，物体的体积为V=πd2h／4,只要用游标卡尺测出高度h,用螺旋测微器测出直径d,代入公式就可以算出该圆柱体的体积。一般说来，待测圆柱体各个断面大小和形状都不尽相同。从不同方位测量它的直径，数值会稍有差异；圆柱体的高度各处也不完全一样。为此，要精确测定圆柱体的体积，必须在它的不同位置测量直径和高度，求出直径和高度的算术平均值。

四、实验内容和步骤：

1.用游标卡尺测量圆柱的高度h

(1)利用表达式a/n(其中a为主尺刻线间距，n为游标分度数)确定所用的游标卡

尺的最小分度值

（2）检查当外卡钳口合拢时，游标零线是否和主尺零线对齐，如不对齐，则读出这个初读数（即零点偏差）

（3）用游标卡尺在圆柱体不同部位测量高度五次，将测得的结果填

入自拟表中

2.用螺旋测微器测圆柱直径d

(1)弄清所用螺旋测微器的量程、精度和最大允差，并读出零点偏差（2）在圆柱体的不同部位测直径五次，分别填入自拟表中

五、实验数据与处理：

实验二密度的测量

一、实验目的：

1.掌握物理天平的正确使用方法

2.用流体静力称衡法和比重瓶法测定形状不规则的固体和液体的密

度

3.进一步练习间接测量量的不确定度传递运算，正确表达测量结果

二、实验仪器：

物理天平、烧杯、比重瓶、温度计、待测物等

三、实验原理：

若一物体的质量为m，体积为V，则它的密度为ρ=m/V，由公式可知，密度是间接测量。实验中，可用天平测出物体的质量。对于形状规则的固体，可通过测出它的外形尺寸直接算出体积，而对于液体或形状不规则的固体，其外形不定或难以简化为若干易测尺寸的函数，难算出其体积。这个问题，可选用流体静力称衡法，把密度的测量转化为质量测量问题；对于液体和某些固体的密度，还可采用比重瓶法测定。

1.流体静力称衡法

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质量。若不计空气浮力，设物体在空气中的重量为m1g，全部浸入液体中的视重为m2g，则物体在液体中受的浮力为（m1-m2）g=ρtVg,根据阿基米德原理可知，V=(m1-m2)/ρt,式中，ρt为液体在室温时的密度。由上式得被测物体的密度为ρ=m1/V=m1ρt/(m1-m2)①.实验中，液体通常用水，不同温度下水的密度见附录，式①只适用于被测物体的密度ρ＞ρt,若ρ＜ρt，则要在被测物下栓一个重物进行测量，且测量步骤也要作些变动。

如果将上述物体再浸入密度为ρ′的待测液体中，并称出此时物体的重量为m3g，则物体所受浮力为(m1-m3)g，且(m1-m3)g=ρ′Vg ②，由式①与式②联立，就可解出待测液体的密度为ρ′=(m1-m3)ρt/(m1-m2)

2.比重瓶法

（1）测液体的密度

先称出比重瓶的质量m0，将纯水注满比重瓶，称得纯水与比重瓶的总质量为m1，在比重瓶内换上待测液体，称得总质量为m2。这样，同体积纯水的质量和待测液体的质量分别为m1-m0和m2-m0。设待测液体的密度为ρ′，纯水的密度为

ρ0，由于体积相同，故待测液体的密度为ρ′=(m2-m0)ρ0/(m1-m0)

（2）测小块固体的密度

如果要用比重瓶测出小块不溶于水的固体的密度ρ，可依次用天平称出小块固体的质量m3，注满水后比重瓶与水的总质量m1及投入小块固体后的总质量m4。显然，被小固体排出比重瓶的水的质量为m1+m3-m4，排出水的体积就是小块固体的体积。所以，小块固体密度为ρ=m3ρ0/(m1+m3-m4)③

四、实验内容和步骤：

1.用流体静力称衡法测固体的密度

(1)将待测物体用细线悬挂在天平左方的小钩上，称出其质量m1

(2)将盛有大半杯纯水的被子放在天平左边的托盘上，然后将细线悬挂的待测物体全部浸没在水中（切勿与杯底或杯壁相碰），称出物体在水中的质量m2

(3)从附表中查出室温为t时纯水的密度ρ0，按式②算出物体的密度2.用比重瓶法测量小块固体的密度

（1）将比重瓶注满纯水，塞上塞子，擦去溢出的水（瓶内不能有残留的水泡），这时水面恰好达到毛细管顶部，用天平称出比重瓶和纯

水的总质量m1

（2）将小块固体洗净、烘干，称出质量m3,

（3）将小块固体投入盛有纯水的比重瓶内，重复步骤1，称出比重瓶、瓶内的纯水和小块固体的总质量m4

(4)由式③算出固体的密度

五、实验数据与处理：

六、附上原始数据：

当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。

我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。

小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。

“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚

任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。

可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。

在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。

我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。

天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写