大学物理实验讲义(密度测定)
大学物理实验报告密度的测量
大学物理实验报告密度的测量大学物理实验报告：密度的测量一、实验目的密度是物质的基本特性之一，通过本实验，我们旨在掌握测量物体密度的方法，加深对密度概念的理解，并提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理密度的定义为物体的质量与体积之比，即：＼＼rho ＝＼frac{m}｛V}＼其中，＼（＼rho\）表示密度，＼（m\）表示物体的质量，＼（V\）表示物体的体积。
对于形状规则的物体，如长方体、圆柱体等，可以通过测量其尺寸计算出体积。
而对于形状不规则的物体，则通常采用排水法来测量其体积。
排水法的原理是：将物体浸没在水中，物体排开的水的体积等于物体的体积。
通过测量排开的水的体积，就可以得到物体的体积。
三、实验器材1、电子天平：用于测量物体的质量，精度为 001g。
2、量筒：用于测量液体的体积，量程为 100ml，分度值为 1ml。
3、细线：用于悬挂物体。
4、待测物体：包括规则形状的金属块和不规则形状的小石块。
5、水。
四、实验步骤1、测量规则金属块的密度用电子天平测量金属块的质量\（m_1\），记录测量结果。
用直尺测量金属块的长、宽、高，分别记为\（a\）、＼（b\）、＼（c\），计算金属块的体积\（V_1 ＝ a×b×c\）。
根据密度公式\（＼rho_1 ＝＼frac{m_1}｛V_1}＼）计算金属块的密度。
2、测量不规则小石块的密度用电子天平测量小石块的质量\（m_2\），记录测量结果。
在量筒中倒入适量的水，记录此时量筒中水的体积\（V_2\）。
用细线将小石块系好，缓慢浸没在量筒的水中，记录此时量筒中水和小石块的总体积\（V_3\）。
小石块的体积\（V_4 ＝ V_3 V_2\）。
根据密度公式\（＼rho_2 ＝＼frac{m_2}｛V_4}＼）计算小石块的密度。
五、实验数据记录与处理1、规则金属块的测量数据质量＼（m_1\）＝＿_____ g长＼（a\）＝＿_____ cm宽＼（b\）＝＿_____ cm高＼（c\）＝＿_____ cm体积＼（V_1\）＝＼（a×b×c\）＝＿_____ ＼（cm^3\）密度＼（＼rho_1\）＝＼（＼frac{m_1}｛V_1}＼）＝＿_____ ＼（g/cm^3\）2、不规则小石块的测量数据质量＼（m_2\）＝＿_____ g量筒中水的初始体积＼（V_2\）＝＿_____ ＼（ml\）量筒中水和小石块的总体积＼（V_3\）＝＿_____ ＼（ml\）小石块的体积＼（V_4\）＝＼（V_3 V_2\）＝＿_____ ＼（cm^3\）密度＼（＼rho_2\）＝＼（＼frac{m_2}｛V_4}＼）＝＿_____ ＼（g/cm^3\）六、实验误差分析1、测量质量时，电子天平的精度有限，可能导致质量测量存在误差。
《物理实验》实验三固态物质密度的测量
实验二 固态物质的密度测定【实验目的】1、学会调整和使用物理天平。
2、学习并掌握测量固态物质密度的方法。
3、计算间接测量量的误差。
【实验仪器】物理天平、游标卡尺、烧杯、钢件、蜡、水、细线、温度计等 【实验原理】密度是物质的基本特征之一，它与物质的纯度有关。
因此工业上常通过测定密度来作原料成分的分析和纯度鉴定。
物质的密度是指单位体积中所含物质的量，即：mVρ=（2-1） 式中ρ是物质的密度，m 为物质的质量，V 是物质的体积。
一、 不规则物体测量1、 流体静力称衡法按照阿基米德浮力定律，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重量。
如果将钢件放在空气中称得质量为m ，而前后两次称量差为物体受到水的浮力。
浮力等于两次称量值的重量之差：11F W W mg m g =-=-浮力还等于排开同体积液体的重量：0F gV ρ=由上可以得到：10mg m g gV ρ-=1m m V ρ-=（2-2）代入（2-1），可得：01m mV m m ρρ==- （2-3） 上式就是用流体静力称衡法测不规则固体物质密度ρ的公式（注：此式只适合ρ>1的情况）。
2、 测量蜡的密度ρ’由于蜡的密度ρ’小于水的密度ρ0，将它放入水中无法全部浸没，可以采用加配重的方法（如用上述实验中的钢件），将蜡块连同钢件拴好全部浸没在水中，此时称得质量为m 2，再将蜡块提升到水面以上，而钢件仍浸没在水中，此时称得质量为m 3，如图2-1所示，则前后两次称量差为蜡块受到的水的浮力，而钢件前后无变化。
1.天平挂钩2.待测物体（蜡块）3.重物（钢件）2 31图2-1 蜡块密度测量示意图由浮力等于两次称量值的重量只差：3232F W W m g m g =-=-由浮力等于排开的同体积的水的重量：0F gV ρ=可得：320m g m g gV ρ-=32m m V ρ-=（2-4）带入式（2-1），得：032m mV m m ρρ'==- （2-5） 上式为用流体静力称衡法测量蜡块的密度公式（注：此式只适合ρ<1的情况）。
大学物理实验报告密度的测量
大学物理实验报告密度的测量大学物理实验报告：密度的测量一、实验目的1、掌握用流体静力称衡法和比重瓶法测量固体和液体的密度。
2、学习物理天平、比重瓶等仪器的使用方法。
3、进一步理解密度的概念和误差分析方法。
二、实验原理1、流体静力称衡法对于形状不规则的固体，其密度可以通过测量其在空气中的质量$m_1$和在液体中的质量$m_2$，以及液体的密度$＼rho_液$来计算。
根据阿基米德原理，固体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_浮＝（m_1 m_2)g ＝＼rho_液 V g$，其中$V$为固体的体积。
所以固体的体积$V ＝＼frac{m_1 m_2}｛＼rho_液}＄，固体的密度$＼rho ＝＼frac{m_1}｛V} ＝＼frac{m_1 ＼rho_液}｛m_1 m_2}＄。
2、比重瓶法测量液体密度时，先称出空比重瓶的质量$m_0$，然后装满水，称出比重瓶和水的总质量$m_1$，则水的质量$m_水＝ m_1 m_0$，水的体积$V_水＝＼frac{m_水}｛＼rho_水}＄，而比重瓶的容积$V ＝ V_水$。
再将水倒出，装满待测液体，称出比重瓶和待测液体的总质量$m_2$，则待测液体的质量$m_液＝ m_2 m_0$，所以待测液体的密度$＼rho_液＝＼frac{m_液}｛V} ＝＼frac{（m_2 m_0) ＼rho_水}｛m_1 m_0}＄。
三、实验仪器物理天平、比重瓶、待测固体和液体、细线、蒸馏水等。
四、实验步骤1、流体静力称衡法测量固体密度用物理天平测量待测固体在空气中的质量$m_1$。
将盛有蒸馏水的烧杯放在天平的托盘上，用细线将待测固体悬挂在天平的挂钩上，使固体全部浸没在水中，测量此时固体和水的总质量$m_2$。
计算固体的密度，并多次测量求平均值。
2、比重瓶法测量液体密度用物理天平测量空比重瓶的质量$m_0$。
将比重瓶装满蒸馏水，盖上盖子，擦干瓶外的水，测量比重瓶和水的总质量$m_1$。
大学物理密度的测量实验报告
大学物理密度的测量实验报告
《大学物理密度的测量实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过测量不同物体的质量和体积，探究密度的概念，并学习密度的
计算方法。
实验原理：
密度是物质单位体积的质量，通常用符号ρ表示。
密度的计算公式为ρ= m/V，其中m为物体的质量，V为物体的体积。
在实验中，我们将通过测量物体的质
量和体积，计算出其密度。
实验步骤：
1. 准备所需的实验器材：天平、容器、水、不同形状和材质的物体。
2. 测量物体的质量：使用天平分别测量不同物体的质量，并记录下来。
3. 测量物体的体积：将容器中装满水，然后将物体轻轻放入水中，测量水的位
移量，即可得到物体的体积。
4. 计算物体的密度：根据实验数据，使用密度公式ρ= m/V计算出不同物体的
密度。
实验结果：
通过实验测量和计算，我们得到了不同物体的密度数据。
通过比较不同物体的
密度，我们发现不同材质和形状的物体具有不同的密度，这与密度的定义和计
算公式是一致的。
实验结论：
通过本实验，我们深入理解了密度的概念和计算方法，并通过实际测量和计算
得到了不同物体的密度数据。
同时，我们也认识到了密度与物体的质量和体积有着密切的关系，这对我们进一步学习物理学知识具有重要意义。
总结：
本实验通过测量不同物体的质量和体积，探究了密度的概念和计算方法，加深了我们对密度的理解。
同时，实验还锻炼了我们的实验操作能力和数据处理能力，对我们的科学素养和实验能力有着积极的促进作用。
大学物理实验讲义（密度测定）
大学物理实验讲义（密度测定）大学物理实验讲义(密度测定)不规则物体密度的测定【实验目的】1、学习物理天平的使用方法；2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法；3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和方法；4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法。
【实验仪器和用品】物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。
密游码平衡螺母边刀托杯托盘底座度盘指针中刀托手轮调平螺母挂钩吊耳水准泡托盘托盘横梁物理天1m 图3 静力【实验原理】某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度：V m=ρ（1）实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。
1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大）设被测物在空气中的质量为m 物（空气浮力忽略不计），全部浸没在水中（悬吊，不接触烧杯壁和底）的表观质量为m 1（如图3示），体积为V ，水的密度为ρ水。
根据阿基米德定律，有：1()Vg m m gρ=-水1m m V ρ-=水被测物密度：1m m V m m ρρ==-水（2）2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。
设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示：根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：1m 图4 静力称衡法和助待测物块m12()Vg m m g ρ=-水，则被测物体积为：12m m V ρ-=水被测物密度为：12m m V m m ρρ==-水（3）3、用密度瓶测定碎小固体（小石子）的密度假设密度瓶的质量为1m ，将瓶内装满待测的小石子后的质量为2m ，则待测小石子的质量：21m m m =-。
大学物理实验密度测量实验报告
实验名称：密度测量实验日期：2023年11月实验地点：物理实验室实验者：[姓名]指导教师：[指导教师姓名]一、实验目的1. 掌握使用物理天平、量筒、密度瓶等仪器测量物体密度的方法。
2. 了解流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理密度是物质的一种特性，表示单位体积内物质的质量。
其计算公式为：ρ = m/V，其中ρ为密度，m为质量，V为体积。
本实验采用以下两种方法测量固体密度：1. 流体静力称衡法：将被测物体放入已知密度的液体中，通过测量物体在空气中和液体中的质量，利用阿基米德原理计算出物体的体积，从而求出密度。
2. 比重瓶法：将已知体积的液体倒入比重瓶中，将待测物体放入比重瓶中，通过测量液体体积的变化，计算物体的体积，进而求出密度。
三、实验仪器与材料1. 物理天平（感量0.1g）2. 量筒（100ml）3. 密度瓶（100ml）4. 烧杯（450ml）5. 待测固体（如金属块、石蜡块等）6. 水和酒精7. 细线四、实验步骤1. 流体静力称衡法（1）将待测物体放在天平上，记录其质量m1。
（2）将待测物体放入盛有水的量筒中，记录物体在空气中的质量m2。
（3）将待测物体取出，将量筒中的水倒入烧杯中，用天平称量烧杯和水的总质量m3。
（4）根据阿基米德原理，计算物体体积V = (m1 - m2) / ρ水，其中ρ水为水的密度。
（5）根据公式ρ = m1 / V，计算物体密度。
2. 比重瓶法（1）将已知体积的液体倒入比重瓶中，记录液体体积V0。
（2）将待测物体放入比重瓶中，用滴管调整液体体积，使比重瓶中的液体体积恢复到V0。
（3）将比重瓶中的液体倒入量筒中，记录液体体积V1。
（4）根据公式ρ = (V0 - V1) / V0 ρ液体，计算物体密度，其中ρ液体为液体密度。
五、实验结果与分析1. 流体静力称衡法实验数据如下：m1 = 50.0gm2 = 45.0gρ水= 1.0g/cm³计算得：V = (50.0g - 45.0g) / 1.0g/cm³ = 5.0cm³ρ = 50.0g / 5.0cm³ = 10.0g/cm³2. 比重瓶法实验数据如下：V0 = 100.0mlV1 = 95.0mlρ酒精= 0.8g/cm³计算得：ρ = (100.0ml - 95.0ml) / 100.0ml 0.8g/cm³ = 0.16g/cm³六、实验总结本次实验成功测量了待测物体的密度，掌握了流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理和方法。
大学物理实验物体密度的测量
03
B
04
相切
05
d=| B – A |
06
注意防止回程误差，即每次只能向一个方向转动转鼓使叉丝和目标对准，如超过被测点，要多退回一些重新进行。
2.物理天平
最大称量值：它是天平允许称衡的最大质量。 分度值：分度值又叫感量，是指天平的指针从标尺的中间零点位置偏离一小格时，天平上两称盘的质量差或天平盘上所要增加的砝码值。
主要参数：
调节底板水平 调节横梁平衡 称量(物左砝右)
物理天平调节步骤
使用物理天平应当注意以下几点： 天平的负载量不得超过其最大称量，以免损坏刀口和压弯横梁。 为了避免刀口受冲击而损坏，必须切记：在取放物体、取放砝码、调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须将天平止动。只是在判断天平是否平衡时才将天平启动。天平启动、止动时动作要轻，止动时最好在天平指针接近标尺中间刻度时进行。 (3) 砝码不得用手拿取，只准用镊子夹取。从秤盘上取下砝码后应立即放入砝码盒中。 (4) 天平的各部分以及砝码都要防锈、防蚀。高温物体、液体及带腐蚀性的化学药品不得直接放在称盘内称衡。将天平止动。
实验仪器介绍
1.读数显微镜
目镜
物镜
鼓轮
标尺
读数显微镜是将测微螺旋和显微镜组合起来的作精确测量长度的仪器。它的测微螺距为1mm。结构如右图示。
它的测微螺距为1mm。如右图所示，和螺旋测微计活动套管对应的部分是鼓轮，它的周边等分为100个分格，每转一个分格显微镜将移动0.01mm，所以读数显微镜的测量精度也是0.01mm，它的量程一般是50mm。
流体静力称衡法
02
则: F 浮= mg －m1g = （m－m1）g
03
根据阿基米德原理:
04
物理实验教案物质密度的测量
物理实验教案物质密度的测量一、实验目的1.学习使用简单仪器测量物质的密度。
2.练习计算物质密度的方法。
二、实验器材1.弹簧秤：用于测量物体的质量。
2.游标卡尺：用于测量物体的尺寸。
3.量筒：用于测量液体的体积。
4.置液台：用于稳定测量液体。
5.各类固体和液体样本。
三、实验原理与步骤1.实验原理物质的密度是指其单位体积内所含质量的多少，即密度=质量÷体积。
利用弹簧秤测量质量和量筒测量体积，即可计算物质的密度。
2.实验步骤（1）固体样本的密度测量：①将待测固体样本用游标卡尺测量其长度、宽度和高度，并计算其体积。
②使用弹簧秤将待测固体样本的质量测量出来。
③根据公式密度=质量÷体积，计算出待测固体样本的密度。
（2）液体样本的密度测量：①将待测液体样本倒入量筒中，使其液面与刻度线相切，并记录液体的体积。
②使用弹簧秤将放有待测液体的量筒的质量测量出来。
③设液体的初始体积为V1，量筒质量为m1、将量筒中的液体倒入罐中，再次称量量筒的质量m2④这时量筒中的液体体积为(V1-(m2-m1)),质量为(m2-m1)。
⑤根据公式密度=质量÷体积，计算出待测液体样本的密度。
四、实验数据及处理1.固体样本的密度测量：样本质量：m=50g样本长度：l = 5cm样本宽度：w = 2cm样本高度：h = 3cm样本体积：V = l × w × h = 5cm × 2cm × 3cm = 30cm³样本密度：ρ = m ÷ V = 50g ÷ 30cm³ ≈ 1.67g/cm³2.液体样本的密度测量：量筒质量初始值：m1=10g量筒质量最终值：m2=30g初始体积：V1 = 50cm³量筒质量：m=m2-m1=30g-10g=20g液体体积：V = V1 - (m2 - m1) = 50cm³ - 20g = 30cm³液体密度：ρ = m ÷ V = 20g ÷ 30cm³ ≈ 0.67g/cm³五、实验注意事项1.在测量固体样本时，应保持样本的表面光滑，减少误差。
大学物理实验密度的测定
1m 大学物理实验 密度的测定【实验目的】1、学习物理天平的使用方法；2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法；3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和方法；4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法 。
【实验仪器和用品】物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。
【实验原理】某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度：Vm=ρ （1） 实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。
1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m （空气浮力忽略不计），全部浸没在水中（悬吊，不接触烧杯壁和底）的表观质量为m 1（如图3示），m密度瓶游码平衡螺母边刀托杯托盘底座度盘指针中刀托手轮调平螺母挂钩吊耳 水准泡托盘托盘 横梁物理天平体积为V ，水的密度为ρ水。
根据阿基米德定律，有：1()Vg m m g ρ=-水1m m V ρ-=水被测物密度： 1m m V m m ρρ==-水（2） 2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。
设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示：根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：12()Vg m m g ρ=-水，则被测物体积为： 12m m V ρ-=水被测物密度为： 12m mV m m ρρ==-水 （3） 3、用密度瓶测定碎小固体（小石子）的密度假设密度瓶的质量为1m ，将瓶内装满待测的小石子后的质量为2m ，则待测小石子的质量：21m m m =-。
第2讲：物体密度的测定讲义
第2讲：物体密度的测定执教：刘英桢实验目的1.学会天平的使用方法2.学会游标卡尺的使用方法3.了解多种测量物体密度的方法实验原理密度是与物质的物理特性相关的一个重要的物理量，若物体具有的体积为V ，质量为m ，则该物体的密度ρ为对于一些具有规则形状和均匀密度的物体，可通过游标卡尺等测量长度的工具测量并计算出体积；再由天平称出其质量。
若自然界中某些物体的形状和密度是非均匀的，无法通过工具直接测量后计算出体积；另外也可能在某些情况下无法通过称重工具来获取物体的质量，这就需要考虑设计各种方案来获得物体的体积和质量。
对于密度均匀、几何形状简单且有规则的物体，则可利用测量长度的工具测量并计算出该物体的体积，同时用称重仪器测出其质量，通过（3-l）式可获得该物体的密度。
而有些物体，在无法通过测量长度的工具获取体积的情况下，则可采用以下方法得到物体的密度，即：1.用天平和量筒法测量粉末状物体的密度将被测物放人量筒内，根据量筒的刻度得到该物体的体积，并由天平称出其质量，由计算式求得粉末状物体的密度。
2.用天平和量筒测量液体的密度用天平称出烧杯在盛放被测液体前后的质量，即得到烧杯本身质量m1和烧杯与被测液体的总质量m2，将烧杯中的液体倒入量筒中得到液体的体积V，由计算式求得液体的密度。
3．用天平和比重瓶测量气体的密度借助比重瓶的方法是为了将被测气体收集于一个容器内，如已知该比重瓶的容积，即可获得气体的体积，而气体的质量则由天平称出，比重瓶在盛放被测气体前后的质量m1和m2，再通过计算式求得气体的密度。
4 .用天平和比重瓶测量液体的密度如已知比重瓶的容积，则称出比重瓶本身的质量m l，再将比重瓶盛满被测液体后称出其总质量m2，由计算式求得液体的密度。
如未知比重瓶的容积V ，则可借助于某一已知液体的密度（例如水的密度ρ≈1 ) ，先称出比重瓶本身的质量m l ，其次称出比重瓶内盛满已知密度的液体质量m2, 再称出该比重瓶内盛满未知密度的液体质量m3，通过计算式求得液体的密度。
(大学物理实验)物体密度的测定
密 度 为 0 的 液 体 中 ， 其 视 重 为 m 2 g 。 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 同 体 积 液 体 的 重 量 。 即
3
实验原理
(3) 零点调节，将游码D拔到刻度“0”处，再把称盘吊钩分别 挂在横梁两端的刀口上。
直径6次
二、不规则固体密度的测定
将待测玻璃块用细线挂在天平左盘的吊钩上称出其质量M1 在玻璃杯中倒大半杯水放在托盘上，再将待测玻璃块完全
浸入水中，称出它在水中的质量M2
用温度计测出水的温度，并查出该温度下水的密度 0
7
注意事项
1、只有当浸入液体的物体性质不会发生改变时才能用流体 静力称衡法来测它的密度。
启动天平，观察指针摆动情况，如果指针在标尺中央 作左右等幅摆动，则天平已平衡。
否则，应旋止动旋钮将横梁放下，再调节平衡螺母 B1、B2, 然后再启动检查，反复数次直到平衡。
(4) 称衡。
(5) 实验完毕，将两边吊钩摘离刀口，天平放回原处。
6
实验内容
一、规则固体密度的测定
细心调好天平的水平和零点 用天平称量铜圆柱体的质量M测 用游标卡尺测圆柱体的长度6次，用千分尺测圆柱体的
《大学物理实验》2-01 密度的测量
第二部分 基础实验实验一 基本测量长度是一个基本物理量。
长度测量不仅在生产和科学实验中被广泛的使用，而且许多其他物理量也常常化为长度量进行测量，除数字显示仪器外，几乎所有测量仪器最终将转换为长度进行读数。
例如，水银温度计是用水银柱面的位置来读取温度的；电压表或电流表是利用指针在表面刻度盘上移过的弧长来读数的。
因此，长度测量是一切测量的基础。
密度是物体的基本属性之一，各种物质具有确定的密度值，它与物质的纯度有关。
工业上经常通过物质的密度来进行原料成分的分析、液体密度的测量和材料纯度的鉴定。
因此学习测量物体密度的方法是十分必要的。
一、实验目的1.熟练掌握游标卡尺、千分尺、电子天平的使用方法；2.掌握固体密度的测量方法；3.进一步理解有效数字概念并能正确表示测量结果。
二、实验原理若一个物体的质量为，体积为V ，则其密度为m Vm=ρ （1）可见，通过测定和V 可求出m ρ，可用天平称量，而物体体积则可根据实际情况，采用不同的测量方法。
m 图1这里介绍规则形状固体密度的测量。
对于形状规则的固体可以选择适当的长度测量工具（米尺，游标卡尺、千分尺等）直接测出物体的外形尺寸，然后再计算出体积，用天平称出其质量，即可以计算出密度。
如图1所示，待测物为圆筒时，只要测出内径、外径和高度，则其体积为1d 2d h h d d V )(412122−=π （2）如果测出其质量为m ，则其密度为 hd d m)(42122−=πρ （3） 当内径收缩为0时，（3）式表示为h d m24πρ= （4）（4）式即为均质圆柱体的密度表达式。
一般来说，待测圆筒或圆柱体各个断截面的大小和形状都不尽相同，应从不同部位测量相关数据。
三、仪器与用具电子天平，游标卡尺，千分尺，待测物体（圆筒、圆柱）。
四、实验内容和步骤1.用电子天平分别测出圆筒和圆柱体的质量。
2.用游标卡尺测量圆筒的内径、外径和高度，各换不同的地方测量五次，求出平均值（注意在使用游标卡尺测量圆筒的内径时，尽量要求游标卡尺的上刀口沿着直径方向）。
《物理实验密度测量》PPT课件
m1 V
➢ ➢
考虑m 1 到 m m 2 1 m 30 m 1 m m 2 1 m 30
➢V 所以 ➢ 0
实验原理——液体密度的测量
➢ 流体静力称衡法
根据此法在固体密度测量中的应用，如果把物体
m 浸入在另一待测液体中，秤衡的质量为 ' ，那么刻液
体的密度为
mm mm1
0
m 固体在空气中的称衡质量 m1 固体浸没在水中的称衡质量
蜡
m V
水
蜡m3m m2 水
m 蜡块在空气中的称衡质量； m2 蜡块和重物完全浸没在水中的称衡质量； m3 蜡块在空气中，重物在水中的称衡质量。
➢比重瓶法测量固体小颗粒的密度
➢
用比重瓶测量不溶于液体的小块固体
〔大小要能放入瓶内 〕的密度 时,可依次
称出待测固体在空气中的质量m1，比重瓶装
满 入水小的块质固量体m 后m1 2总,m ,质以2 量及m m在33 装，满0 显V 水然的比重瓶内投
➢
1 测量蜡块在空气中称衡质量m；
➢
2 测量蜡块和重物完全浸没在水中称衡质量m2；
➢
3 测量蜡块在空气中，重物在水中称衡质量不确定度，写出测量结果。
〔3〕比重瓶法测量固体小颗粒的密度 1 用天平称出待测固体在空气中的质量m1； 2 用天平称出比重瓶装满水的质量m2； 3 用天平称出在装满水的比重瓶内投入小块固体后总质量m3； 4 计算出待测小颗粒固体的密度并估算出不确定度，写出测量结果。
2．不规那么物体体积
本实验采用 流体静力称衡法 测量不规那么物体密度．流 体静力称衡法 可将不易测量的物理量体积Ｖ转化为可准确测 得的物理量质量ｍ．
➢ 流体静力称衡法测量固体块的密度 ➢ 对几何形状不规那么的物体，只有利用阿基米德 原理，先测量物体在空气中的质量，再将物体浸没在
大学物理实验密度测量
实验 密度的测量·【实验目的】1、 学习用流体静力称衡法测量固体和液体的密度。
2、掌握物理天平的正确使用方法。
·【实验仪器】物理天平、游标卡尺、水杯及待测样品（铜圆柱体，盐水）。
·【实验原理】1、固体的密度的测量：（一）规则物体的密度测量：设物体质量为m ，体积为V ，则该物体的密度为Vm=ρ （1）对形状规则的圆柱体，质量m 可由物理天平称出，体积V 可以直接测量物体的外形尺寸，然后应用几何公式计算出来。
即：h d V 241π= （2）其中d 是圆柱体直径：h 是圆柱体高度。
于是hd m24πρ=（3）（二）不规则物体的密度测量：(1) ρ﹥1的固体根据阿基米德原理，物体浸在液体中所减少的重量（P 1-P 2），即受到的浮力：等于它所排开同体积液体的重量。
故有Vg P P t ρ=-21（4）如果用天平分别称出物体在空气中的质量m 1（g m P 11=）及物体浸没在水中的表现质量m 2（g m P 22=），则()g m m 21-就等于物体与同体积的水的重量，()21m m -即为这部分水的质量。
物体所排开的水的体积（即物体的体积）为tm m Vρ21-=（5）则固体的密度：211m m m t-=ρρ （6）这就是流体静力称衡法的基本原理。
(2) ρ﹤1的固体设待测物(ρ﹤1)在空气中的质量为2m ，辅助物(ρ﹥1)在空气中的质量和浸没于水中的表观质量分别为0m 和1m ，将两个物体连在一起后完全浸没于水中的表观质量为3m ，则辅助物和待测物一起完全浸没于水中时受到的浮力为g m m m F )(302'-+=而待测物浸没于水中时受到的浮力则为g m m g m m m Vg F )()(10302---+==水ρ即待测物体积： 水ρ/)(312m m m V-+=由定义式V m /2=ρ可得待测物密度3122m m m m -+=水ρρ2、液体的密度测量：此法要借助于不溶于水并且和被测液体不发生化学反应的物体（一般用玻璃块）。
大学物理实验 物体密度的测量
大学物理实验物体密度的测量实验目的：本实验旨在通过实验手段，测量不规则物体的密度，进一步加深学生对密度的理解和掌握。
实验内容：本次实验采用的是水位法测量不规则物体的密度。
为了保证实验的准确性，我们首先需要了解一些必要的物理知识：1.密度密度是物体的质量和体积的比值，通常用ρ表示，单位为千克/立方米。
公式为：ρ=m/V其中，m为物体的质量，V为物体的体积。
2.水位法水位法是一种通过测量液体的位移来计算物体体积的方法。
当一个物体在一定温度下被放入水中后，由于浮力的作用，水的体积会发生变化。
根据阿基米德原理，物体所排开液体的体积等于物体自身的体积。
我们可以根据浮力的大小，计算出物体的体积。
3.不规则物体的密度测量方法对于一般的不规则物体，可以通过放入标定好刻度的容器中，浸没在水中，并用水平仪调整水平，使物体尽量排空气，记录液面高度h1；然后把物体捞起，测量液面高度h2；两次高度之差即为物体在水中排开的水的体积ΔV。
此时，物体的体积为V=ΔV。
之后，可以将物体质量m与体积V代入密度公式，即可得到密度ϱ=m/V。
实验步骤：1.准备不规则物体，并将其称重，记录物体的质量m。
2.将容器中注满水，用水平仪调整水平。
3.将物体轻轻放入水中，让其尽可能地除去空气，并记录液面高度h1。
4.将物体捞起来，记录液面高度h2。
5.计算物体在水中排开的体积ΔV，即ΔV=h2-h1。
6.根据公式ρ=m/V，计算物体的密度ρ。
7.重复以上步骤数次，取平均值。
实验注意事项：1.在实验过程中，应尽可能减小误差，保证实验的准确性。
2.为了保证实验的可重复性和准确性，应进行多次测量，并取平均值。
3.在实验过程中，应注意安全，避免发生意外事故。
实验结果分析：根据实验测量结果可知，不规则物体的密度为ρ=xxkg/m3。
此时，我们可以进一步探讨物体的性质和特点，如物体的材质、密度等等，并将实验结果与理论值进行比对，从而得到更加准确的结论。
通过本次实验，我们了解了测量物体密度的基本方法和原理，掌握了不规则物体密度的测量技术，加深了对密度的理解和认识。
大学物理实验讲义(密度测定)
大学物理实验讲义(密度测定)密度是物质的一种常用的物理量，是物质质量与体积之比。
在实验中，可以通过测定物质的重量和体积来求出其密度。
本实验利用吊秤法和水位计法分别测定不同物质的密度。
一、吊秤法测定密度实验器材：电子称、吊秤装置、砝码、试样（铁块、铜块、铝块、锌块等）。
实验原理：将试样通过挂钩架悬挂于天平下方，测得其重量；然后将试样完全浸入量满水的容器中，测出水位上升高度，根据密度的定义可以求得物质的密度。
实验步骤：1. 确定天平的零点，将待测试样挂于吊秤上，并测出其质量（m）。
2. 将已盛满水的容器放在桌面上，用木棍调整水平度并记录水位读数（h_1）。
3. 将试样放入容器中，让其完全浸入水中，此时水位上升高度为h_2。
4. 用吊秤将试样取出，记录重量（m_1）。
5. 计算物质密度ρ：ρ = m / (V_s - V_w )其中V_s为试样的体积，V_w为水的体积。
实验注意事项：1. 确保吊秤的准确性，及时校准天平的零点。
2. 确保试样完全浸入水中，避免空气被浸入水中影响实验结果。
3. 确保容器平衡稳定，避免水的波动和震动影响实验结果。
实验器材：水位计、烧杯、试样（木块、塑料块、泥土等）。
1. 用水注满烧杯，记录水面高度为h_1。
2. 将待测试样放置于水中，记录水位的高度为h_2。
1. 测量时注意正确读取水位计的读数，避免读错或者漏读。
本实验通过吊秤法和水位计法分别测定了不同物质的密度，验证了密度的定义。
实验中要注意保证实验器材的精度和稳定性，并严格按照实验步骤操作，避免误差的发生，从而取得高精度的实验结果。
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图3 静力称衡法测密度
不规则物体密度的测定
【实验目的】
1、学习物理天平的使用方法；
2、掌握用流体静力称衡法测定不规则固体密度的原理和方法；
3、掌握用助沉法测定不规则固体密度（比水的密度小）的原理和方法；
4、掌握用密度瓶测定碎小固体密度的原理和方法 。
【实验仪器和用品】
物理天平（500g 、50mg ）、密度瓶（50ml ）、烧杯（500ml ）、不规则金属块（被测物）、石蜡块（被测物）、碎小石子（被测物）、清水、细线。
【实验原理】
某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
对一密度均匀的物体，若其质量为m,体积为V ，则该物体的密度：
V
m =
ρ （1）
实验中，测出物体的质量m 和体积V ，由上式可求出样品的密度。
1、用流体静力称衡法测定不规则固体的密度（比水的密度大） 设被测物在空气中的质量为m （空气浮力忽略不计），吊，不接触烧杯壁和底）的表观质量为m 1（如图3示），体积为水的密度为ρ水。
根据阿基米德定律，有：
1()Vg m m g ρ=-水 1
m m V ρ-=
水
密度瓶
游码
平衡螺母
边刀托
杯托盘
底座
度盘
指针
中刀托
手轮
调平螺母
挂钩
吊耳 水准泡
托盘
托盘 横梁
物理天平
被测物密度： 1
m m V
m m ρρ=
=
-水 （2）
2、流体静力称衡法和助沉法相结合测定密度小于水的不规则固体的密度
设被测物在空气中的质量为m ，用细线将被测物与另一助沉物串系起来：被测物在上，助沉物在下。
设仅将助沉物没入水中而被测物在水面上时系统的表观质量为1m ，二者均没入水中（注意悬吊，不接触烧杯壁和底）时的表观质量为2m ，如图4所示：
根据阿基米德定律，被测物受到的浮力为：12()Vg m m g ρ=-水，则被测物体积为：
12
m m V ρ-=
水
被测物密度为： 12
m m V
m m ρρ=
=
-水 （3）
3、用密度瓶测定碎小固体（小石子）的密度
假设密度瓶的质量为1m ，将瓶内装满待测的小石子后的质量为2m ，则待测小石子的质量：21m m m =-。
然后将装有小石子的密度瓶加满水，再称其总质量3m ，为了得到小石子排开水的体积，还需要将密度瓶里的小石子倒出，再加满水称得其质量为4m 。
这样可得小石子排开水的质量为：43214321(())m m m m m m m m ---=-+-
图5 密度瓶法测小石子的密度 123
4图4 静力称衡法和助沉法测石蜡块的密度 待测物块（石蜡块） 2
碎小固体的总体积为：4321
m m m m V ρ-+-=水
，
碎小固体的密度为：21
4321
m m m m m m ρρ-=
-+-水。
（4）
【实验内容及步骤】 1、对物理天平进行调平
在了解天平的基本结构的基础上，对天平进行调平，调平分两步：
①调底座水平：通过调底板下的调平螺丝，把水准仪中的气泡调在水准仪正中。
②调横梁水平：将横梁两端的挂钩（连同吊篮、托盘）挂到刀口上，游码移到最左端；然后再稍稍右旋升降螺丝，升起横梁后观察横梁是否水平，若指针正指刻度牌中线或在中线两侧作微小的等幅振动，则说明横梁平衡。
若不平衡，则左旋升降螺丝，使横梁制动，然后调节横梁两端的调平螺丝；再支起横梁判断，放下横梁后调节，如此反复，直至调平。
2、用流体静力称衡法测定不规则金属块的密度
（1）称量金属块在空气中的质量m 。
（2）用细线拴住金属块，挂到天平横梁左端的钩子上，悬吊于烧杯的水中。
烧杯放在底座左边的托架上。
称出金属块完全浸没在水中的表观质量1m 。
（3）计算金属块的密度及其不确定度，并给出测定结果。
3、流体静力称衡法和助沉法相结合测定石蜡块的密度
（1）称量石蜡块在空气中的质量m 。
（2）用细线将石蜡块和助沉金属块串系起来，石蜡块在上，助沉块在下。
系好后挂在天平横梁左端的挂钩上。
先称仅有金属块没入水中而石蜡块在水面之上时系统的表观质量
1m ，再称二者均没入水中时系统的表观质量2m （悬吊，不能接触烧杯壁和底）。
（3）计算石蜡块的密度，不要求计算不确定度。
4、用密度瓶测量碎小石子密度
（1）先用物理天平称量空密度瓶的质量1m 。
（2）将碎小石子细心地装入密度瓶中（大约占据密度瓶容积一半的空间），称出“瓶＋小石子”的总质量2m 。
（3）再将装有小石子的密度瓶内装满清水，盖上瓶塞，让多余的水从塞子中间的细管流出，用布擦干瓶子，称出“瓶＋水+小石子”的总质量3m 。
（4）将密度瓶内的小石子和清水倒掉，再装满水，盖上瓶塞，让多余的水从塞子中间的细管流出，用布擦干瓶子，称出“瓶＋水”的总质量4m 。
（5）计算小石子的密度，不要求计算不确定度。
【实验注意事项】
1、使用物理天平前，要熟悉天平的基本结构，了解各结构的用途和使用方法，做到先观察后操作。
2、使用天平时，动作要轻、稳，横梁支起时不能作前后左右的旋转，以免横梁跌落摔损；天平的左、右挂钩、吊耳及秤盘切勿对调。
横梁调平时，一定要先使横梁制动，将两端的吊耳挂到刀口上。
只有观测、判断横梁是否水平时，才将横梁支起；调节调平螺丝、取放待测物、取放砝码、移动游码时，天平的横梁均应放下，并且支撑在横梁上的两个小支柱上。
3、实验中，浸在液体中固体表面的气泡要尽量排尽；金属块或石蜡块要完全浸没水中，且不能与烧杯底部或器壁相碰。
4、小心易碎玻璃仪器；如遇到损坏，要及时报告、登记，并作适当赔偿。
5、测量结束后，要将仪器复原，即：天平横梁放下，吊耳拿到刀口下；烧杯、密度瓶里面的水倒掉；小方巾平铺在桌面上。
【数据记录与处理】
表1.不规则金属块密度的测量
1
m m m ρρ=
=-测水 ＝ g/cm 3
()E ρ== =_______%
()u m ＝1()u m ＝0.05g （天平的最小称量），由温度测量误差而造成ρ水的误差非常小，可忽略不计，并且取3
1.00/g cm ρ水＝（下同）。
()()u E ρρρ=⋅测= =______g/cm 3
()u ρρρ=±测=（ ± ）g/cm 3
（要有计算过程，注意测量结果的正确表示，详见教材17面；下同） 表2. 石蜡块密度的测量
12
m m
V
m m ρρ=
=
-测水＝ ＝ g/cm 3
(要有计算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求计算不确定度)
表3. 小石子密度的测量
21
4321
m m m V
m m m m ρρ-=
=
-+-测水＝ ＝ g/cm 3
(要有计算过程，保留到小数点后两位有效数字，不要求计算不确定度)
【思考题】
1、具体分析本实验产生误差的各种原因。
2、能否用流体静力称衡法测定液体的密度？如果能测如何测量？
3、能否用密度瓶测定液体的密度？如果能测如何测量？。