测量密度实验中的-----常规方法及误差分析
测量物体密度的实验步骤和误差分析
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测量物体密度的实验步骤和误差分析引言:测量物体的密度是物理学实验中的基础内容之一。
通过测量物体的质量和体积,可以求得物体的密度,进而对所研究的物体进行性质分析和实际应用。
本文将对测量物体密度的实验步骤和误差分析进行探讨。
一、实验步骤1. 准备工作在开始实验之前,首先要对实验器材进行准备。
一般来说,需要准备电子天平、容器(如烧杯或量筒)、所要测量的物体、水(或其他浸泡液)等。
为了保证实验的准确性,电子天平应进行零点调整。
2. 测量物体质量将待测物体放在电子天平上,记录下物体的质量值。
为了提高测量精度,可以进行多次测量取平均值。
3. 测量物体体积将容器放在电子天平上,记录下容器的质量值。
然后,将容器内装满液体(如水),再次记录下质量值。
根据液体的密度可以估算体积。
4. 计算物体密度根据上述测量的质量和体积值,可以计算出物体的密度。
公式为:密度 = 质量/ 体积。
这样就得到了所研究物体的密度值。
二、误差分析在实验过程中,由于各种因素的存在,往往会产生误差。
下面对这些误差进行分析,并介绍一些减小误差的方法。
1. 仪器误差电子天平在测量物体质量时,存在一定的仪器误差。
为了减小这种误差,可以选择精度更高的天平进行测量,或者进行多次测量取平均值。
2. 容器误差容器的质量也会对测量结果产生影响。
在测量质量时,应注意减去容器的质量。
此外,容器本身的几何形状也会对液体的体积测量产生误差。
在测量体积时,应选择形状规则的容器,避免液面不平整引起的误差。
3. 液体浸渍误差在进行物体体积测量时,液体的浸渍是非常重要的。
如果液体不能完全浸没待测物体,会导致体积的测量误差。
为了减小这种误差,应尽量选择体积较小的容器,使待测物体能够完全浸没。
4. 测量方法误差在测量物体的质量和体积时,操作者的操作方法也可能产生误差。
比如,触摸物体时会留下指纹,可能会影响测量结果的准确性。
为了减小这种误差,应注意用无粉尘或污垢的手进行操作,或者使用辅助工具进行测量。
物体密度的测定实验报告
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物体密度的测定实验报告物体密度的测定实验报告引言:密度是物体的重要物理性质之一,它可以用来描述物质的紧密程度。
在本次实验中,我们将通过测量物体的质量和体积,来确定物体的密度。
本实验的目的是了解密度的概念、掌握密度的计算方法,并通过实际操作加深对密度的理解。
实验材料和仪器:1. 电子天平2. 密度瓶3. 水槽4. 试管5. 滴管6. 实验物体(如金属块、木块等)实验步骤:1. 准备工作:将实验材料清洗干净,确保无杂质。
2. 测量密度瓶的质量:使用电子天平将密度瓶的质量测量并记录下来。
3. 测量密度瓶的容积:将密度瓶放入水槽中,水位上升后稳定,记录下水位的初始值。
然后将密度瓶充满水,再次记录水位的最终值。
通过计算两次水位的差值,可得到密度瓶的容积。
4. 测量实验物体的质量:使用电子天平将实验物体的质量测量并记录下来。
5. 测量实验物体的体积:将密度瓶充满水,将实验物体轻轻放入密度瓶中,使其完全浸没在水中。
记录下水位的最终值,并计算出实验物体的体积。
6. 计算密度:根据实验物体的质量和体积,使用密度的计算公式(密度=质量/体积)计算出实验物体的密度。
7. 重复实验:为了提高实验结果的准确性,可以重复以上步骤多次,并取平均值作为最终的实验结果。
实验结果与分析:通过实验,我们测量了不同物体的质量、体积和密度,并得到了以下结果:- 物体A的质量为50克,体积为25立方厘米,密度为2克/立方厘米。
- 物体B的质量为100克,体积为50立方厘米,密度为2克/立方厘米。
- 物体C的质量为75克,体积为30立方厘米,密度为2.5克/立方厘米。
通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 在本次实验中,我们测得的不同物体的密度都相同,都为2克/立方厘米。
这说明这些物体都具有相同的密度特性,密度是物体固有的物理性质。
2. 根据实验结果,我们还可以发现,密度和物体的质量和体积有关。
密度越大,表示单位体积内的质量越大,物体越紧密。
大学物理实验密度测量实验报告
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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。
密度的测量实验报告
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密度的测量实验报告密度的测量实验报告导言:密度是物质的一种基本性质,它反映了物质的紧密程度。
测量物体的密度可以帮助我们了解物体的组成和性质。
本实验旨在通过测量不同物质的密度,探究密度的测量方法,并分析实验结果。
实验材料与方法:实验材料:水,砂糖,铁块,铝块,玻璃块,量筒,天平,容器。
实验方法:1. 准备不同物质的样品,如砂糖、铁块、铝块和玻璃块。
2. 用天平称量每个样品的质量,并记录下来。
3. 用量筒装满一定量的水,并记录下体积。
4. 将样品轻轻放入量筒中,使其完全浸没在水中。
5. 观察并记录水面上升的高度,即水的体积。
6. 重复上述步骤,测量所有样品的密度。
实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了不同物质的质量和体积数据。
根据密度的定义,密度可以通过质量除以体积来计算。
我们可以使用以下公式来计算密度:密度 = 质量 / 体积根据实验结果,我们可以计算出每个样品的密度,并进行比较。
比如,砂糖的质量为100克,体积为50毫升,那么它的密度为2克/毫升。
同样地,铁块的质量为200克,体积为30毫升,密度为6.67克/毫升。
铝块的质量为150克,体积为40毫升,密度为3.75克/毫升。
最后,玻璃块的质量为300克,体积为60毫升,密度为5克/毫升。
通过对比不同物质的密度,我们可以发现它们之间存在明显的差异。
这是因为不同物质的原子结构和组成不同,导致它们的密度也不同。
例如,铁块和铝块的密度相差较大,这是由于铁的原子比铝的原子更重,所以单位体积内含有更多的质量。
在实验过程中,我们还可以观察到一些现象。
当样品浸没在水中时,水面上升的高度与样品的体积成正比。
这是因为浸没在水中的物体会排开一部分水,导致水面上升。
通过测量水面上升的高度,我们可以间接测量出物体的体积。
实验的误差分析:在实验过程中,可能存在一些误差。
首先,天平的读数误差可能会影响质量的准确性。
其次,量筒的刻度误差和水的蒸发也可能对体积的测量结果产生一定的影响。
测量物体的密度
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实验:测量物体的密度试验一:测量固体的密度命题要点:1. 实验原理:ρ=m/v2. 天平的使用和读数(见本讲考点清单)3. 量筒的使用和读数(见本讲考点清单)4. 实验数据表格设计及补充(设计表格时需注意:①至少进行3组实验;②物理量必须要带单位)5. 测固体密度实验步骤(1)测质量:用天平测出固体的质量m;(2)测体积:利用排水法测出固体的体积V=V总-V水(3)计算固体密度:利用公式ρ=计算6. 实验误差分析(1)实验仪器使用不规范引起的误差:①砝码生锈或沾有杂物:测得的质量偏小;②砝码磨损或缺角:测得的质量偏大;③天平使用时物体和砝码位置放反:不使用游码时质量测量值准确;使用游码时测得的质量偏大;④天平称量过程中向右(左)移动平衡螺母使天平平衡:测得的质量偏小(大);⑤量筒读数引起的实验误差:仰视时测得的体积偏小;俯视时测得的体积偏大(2)实验操作不当引起的误差(3)待测固体吸水导致误差:排水法测固体体积时由于固体吸水,测得固体的体积偏小,测出的密度值偏大(4)特殊物质引起的误差:颗粒状物质由于摇动不充分,测得的体积偏大,测得的密度值偏小[2011.20(4)]7. 实验评估及改进(1)实验操作的正确性评估:①排水法测体积,物体一定要浸没;②排水法测体积,溢水杯中一定要装满水;(2)仪器测量精度过低,容易导致较大误差,无法进行实验8. 测量特殊物质的密度(1)吸水性物质:①让其吸足水再测量,并注意吸水性对实验结果的影响;②利用排沙法测量体积;(2)密度小于水的固体:可用针压法+排水法,使物体浸没在水中测得体积,注意使用的针要细;(3)颗粒状物质:利用排沙法测量其体积;(4)易溶于水的物质:利用排沙法测量其体积9. 特殊方法测量物质的密度:详见第15讲特殊方法测密度针对训练:1. 同学们在实验室测量某合金块的密度,选用天平、弹簧测力计、量筒、细线、烧杯和水等,进行如下的实验操作:(1)本实验的原理是______________.(2)小明选取天平和量筒来进行实验,首先把天平放在________台上,将游码移到标尺左端的_____________处,发现指针位置如图甲所示,此时应进行的操作是_______________________________.(3)小明将合金块放在天平________(选填“左”或“右”)盘,用________(选填“手”或“镊子”)按__________(选填“先大后小”或“先小后大”)的顺序向另一个盘中依次加减砝码,当他加上质量最小的砝码时,发现指针偏向了分度盘中央刻度线的右侧,则小明接下来的操作是_____________________________.(4)天平调节平衡后,小明按图乙所示的方法来测量合金块的质量,他的实验操作有两点错误,请你帮他找出:①__________________________;②_______________________.(5)小明改正错误,天平示数和量筒示数如图丙、丁所示.小明设计了下表所示的数据表格,请你指出其中的一处不足:______________________.请在下表中的实验数据表格中空白处填入合适的内容(6)实验中若先测合金块的体积,再测质量,用这种方法测得的密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”),原因是__________________.(7)小明在进行图丁实验时未使用细线,导致合金块浸入量筒时有水溅出,其他操作均正确,则小明测得合金块的密度测量值________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”).(8)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果__________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”).(9)小蒋重复小明的实验,完成实验后整理器材时发现所用的20 g砝码沾有粉笔灰,若粉笔灰的质量不能忽略,小蒋测出的合金块密度________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”).(10)小周利用小明的实验仪器和方法测量一个吸水性小石块的密度,实验操作均正确,她测得的密度值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”).针对这一问题,在可增添、更换仪器等条件下,请你提出一条改进方法:__________________________________________________ (11)同组的小赵在测量另一块材质相同但较大的合金块密度时,发现合金块不能放入量筒中,于是他利用已经测出的合金块的质量m,采用如下方法也测出了合金块的密度,请将小赵的实验步骤补充完整:①用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;②将合金块浸没在水中,在水面处做一个记号,再取出合金块;③_____________________________,调节天平再次平衡,读出此时天平的示数m2.④合金块的密度表达式ρ合金块=______________(用物理量的符号表示,水的密度为ρ水).实验二:测量液体的密度命题要点(部分与测量固体密度相同,不再展示):1. 测液体密度实验步骤(1)测倒入量筒中的液体质量:用天平测出烧杯和液体的总质量m总,将部分液体倒入量筒中,测出烧杯及剩余液体的质量m剩,则倒入量筒中的液体质量m=m总-m剩;(2)测量筒中液体的体积:测出倒入量筒中的液体的体积V;(3)计算液体密度:利用公式ρ=计算2. 实验误差分析(1)由于实验步骤不合理导致误差:①若先测液体的体积,再分别测出空烧杯及烧杯与液体的总质量,由于量筒上残留了少量液体,使测得的质量偏小,从而导致密度测量值偏小;②若先测空烧杯和烧杯与液体的总质量,再测全部液体的体积,由于烧杯上残留少许液体,使测得的体积偏小,从而导致密度测量值偏大;(2)由于实验操作不当导致误差:将部分液体从烧杯倒入量筒时洒出:测得量筒中液体的质量偏大,测出的密度值偏大3. 测量结果的应用针对训练:2. 小明所在的课外兴趣小组需要配制密度为1.05 g/cm3的盐水,为检验配制的盐水是否合格,小明取少量样品,利用天平和量筒进行了如下实验:(1)将天平放在水平台上,把游码放在__________处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调.(2)天平调节好之后,小明依次进行了如下操作:①用天平测出空烧杯的质量为m1=20 g;②向烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2,如图甲所示;③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积V,如图乙所示.请你帮助小明设计一个记录本次实验数据的表格.根据上述实验步骤,可知烧杯中盐水的质量为________g,盐水的密度为________g/cm3,小组配制的盐水________(选填“合格”或“不合格”).(3)小明测出的盐水密度与真实值相比会______(选填“偏大”或“偏小”).同组的小刚认为小明的实验过程只需调整先后顺序,就可以消除上述误差,调整后的实验顺序是________(填序号).(4)小明在实验前调节天平横梁时,游码位于标尺中点,但他忘记将游码归零,实验中一直没有改正,则测出盐水的质量将________(选填“偏大”“偏小”或“准确”).(5)在交流讨论的过程中,同组的小雨提出了另一种方案,实验步骤为:①用天平测出空量筒的质量;②往量筒中倒入适量的盐水,测出盐水的体积;③用天平测出量筒和盐水的总质量.针对小雨的方案,客观、正确的观点是___.A. 能测出盐水的密度且步骤合理B. 测出盐水的密度偏小,不可取C. 易使量筒从天平上倾斜而摔碎,不提倡(6)同组的小涛在一根塑料吸管的下端装入适量的小钢珠后用蜡封住并使底部平整,自制了一个“密度计”,用该“密度计”测量盐水的密度:先将“密度计”放入水中,静止时处于漂浮状态,用刻度尺测出“密度计”底端到液面的距离为h1;然后将“密度计”擦干,再放入盐水中,静止时仍处于漂浮状态,用刻度尺测出“密度计”底端到盐水液面的距离为h2.①小涛测出盐水的密度表达式为ρ=________(用已知量和测量量表示,已知水的密度为ρ水).②在塑料吸管的底部放入小钢珠的目的是_________________(7)小涛还想利用自制的“密度计”测量一瓶“宋河粮液”白酒的密度,但发现吸管在白酒中沉底.请你帮他想出一种对自制密度计进行“改良”的方法:__________________________.实验三:特殊方法测量密度一、缺天平、量筒1. (称重法)小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(密度为ρ水)测量石块和盐水密度的过程如下:①用细绳拴住石块,并用弹簧测力计测出石块重力为G,如图甲;②将石块浸没在水中,记录弹簧测力计的读数F1,如图乙,石块的密度ρ石=____________;③_____________________,记录弹簧测力计的读数F2,如图丙;④盐水密度的表达式为ρ盐水=___________.(用已知量和测量量表示)【思路点拨】石块在水中和在盐水中均浸没→V排水=V排盐水;石块浸没在水中受到的浮力F浮水=G-F1=ρ水gV排水→石块的密度ρ石= G/g V排水;石块浸没在盐水中受到的浮力F浮盐水=G-F2=ρ盐水g V排盐水.2. (双漂法)小明在一根粗细均匀的木棒一端缠上少量细铁丝,制成一个简易“密度计”.另外还准备了两个烧杯、刻度尺、待测液体和足量的水.利用上述器材测量待测液体的密度,请你将实验步骤补充完整(忽略细铁丝的体积,水的密度用ρ水表示).①用刻度尺测量木棒的长度为h;②向一个烧杯中装入适量的水,将简易密度计缠细铁丝的一端放入烧杯内,静止时木棒竖直漂浮,用刻度尺测量木棒露出水面的高度为h1;③向另一个烧杯中装入适量待测液体,将简易密度计放入烧杯内,使其静止时竖直漂浮,用刻度尺测量木棒露出液面的高度h2;④待测液体的密度ρ=.(用已知量和测量量表示)【思路点拨】木棒在水中和待测液体中均漂浮→F浮水=F浮液;V排3. (等压强法)小明用刻度尺、玻璃管、细线、橡皮膜和水(密度为ρ水)测量醋的密度的过程如下:(1)使用刻度尺测出玻璃管的长度为h,通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住;(2)玻璃管内部装有适量的醋,用刻度尺测量液面高度为h1,缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平;(3)测得玻璃管露出水面的高度为Δh;(4)醋的密度为ρ醋=.【思路点拨】橡皮膜水平→橡皮膜两侧受到水和醋的压强相等.二、缺量筒4. (等体积法)小华利用天平、量筒测量酱油的密度时,不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度.于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,已知水的密度为ρ水,请你将步骤补充完整.①用天平测出空烧杯质量为m0,如图甲;②将一个烧杯________,用天平测出烧杯和水的总质量为m1,③用另一个相同的烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2,如图丙;④酱油的密度ρ=.【思路点拨】完全相同的烧杯装满液体时液体体积相等:V水=V酱油→根据密度公式得出5. (阿基米德原理法)小华在测量一个密度较大的塑料球密度时,准备的实验器材有:塑料球(密度大于水的密度)、天平、烧杯、水、细线等.请你将他的实验过程补充完整.(已知水的密度为ρ水)①用天平测出塑料球的质量m1;②把盛有适量水的烧杯放在天平左盘,测出烧杯和水的总质量m2,如图甲;③用细线系着塑料球使其浸没在水中但不触碰烧杯,天平平衡时砝码和游码的总质量为m3,如图乙;④塑料球的密度表达式ρ=______________.【思路点拨】塑料球浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV=(m3-m2)g→计算出塑料球的体积V→利用密度公式计算.三、缺天平6. (漂浮法)小王在进行“测量木块的密度”实验时,选用的器材有:量筒、水、细铁丝(体积忽略不计)、待测木块(不吸水).请你帮助小王将测量过程补充完整(水的密度用ρ水表示).①向量筒中倒入适量的水,测得其体积为V1,如图甲;②将木块放入量筒中,液面静止时木块处于漂浮状态,测得此时量筒的示数为V2,如图乙;③用细铁丝将木块全部压入水中,测得此时量筒的示数为V3,如图丙;④待测木块的密度表达式为ρ=___________.(用已知量和测量量表示)【思路点拨】物体漂浮时F浮=G物,F浮=ρ水gV排,G物=m物g=ρ物gV物7. (一漂一沉法)在“测量橡皮泥的密度”实验中,由于橡皮泥的密度比水的密度大,小明去掉天平,利用量筒、水等器材巧妙地测出了一块橡皮泥的密度.请将实验步骤补充完整.(水的密度为ρ水)①向量筒内倒入适量的水,读出水面对应刻度值为V1,如图甲;②将橡皮泥捏成小船放入量筒内,使其静止时处于________状态,稳定后读出水面对应刻度值为V2,如图乙,橡皮泥的质量m=______________;③将橡皮泥从量筒中取出,擦干表面的水后捏成实心球,再将橡皮泥放入水中,稳定时读出水面对应刻度值为V3,如图丙;④橡皮泥密度的表达式ρ=____________.【思路点拨】物体漂浮时F浮=G,F浮=ρ水gV排→m=ρ水V 排,计算出木块的体积,根据密度公式ρ=计算.8. (标记法)小明想测量某果汁的质量,发现没有天平,他找来烧杯、水槽、量筒,测量过程如下:(1)在小烧杯中倒入适量的水,然后将小烧杯放入一个水槽内,标记出水槽的液面高度;(2)将小烧杯中的水倒入量筒内,测得体积为V1;(3)将小烧杯放在水槽内,逐渐向小烧杯中倒入待测果汁,直水槽内液面上升到标记处;(4)将小烧杯内的待测果汁倒入量筒内,测得体积为 V2;(5)果汁的密度ρ液=____________.【思路点拨】利用标记法,物体排开水的体积相同,则其所受浮力相同,计算出果汁密度.。
九年级中考物理复习专项一 密度的测量实验
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增减砝码和移动游码使天平平衡;在测量质量的过程 中不允许调节平衡螺母;由图知,在测量质量时,调节 平衡螺母了。(3)因为物体质量等于砝码质量加游码 对应的刻度值,所以被测物体的质量m=45 g+4.4 g= 49.4 g。(4)样品的体积V=80 mL-60 mL=20 mL=
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20 cm3,样品的密度ρ= m 49.4g =2.47 g/cm3=
现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺
母向
பைடு நூலகம்
(选填“左”或“右”)调
节,使天平横梁平衡。
21
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,通过加减砝码
后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应
,使
天平横梁平衡。
(3)天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图乙所示,
则该合金块的质量是
g。
22
(4)小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒
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(2)测体积:若物体体积比较大,无法用量筒直接测量, 需要借助烧杯用“标记法”间接测量(标记过程为:a. 把物体浸没在盛有水的烧杯中,标记水的高度;b.取出 物体,用装水的体积为V1的量筒给烧杯中加水至标记 位置;c.量筒中剩余水的体积为V2)物体体积V=V1-V2。
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(3)固体密度公式:ρ= m 。
GF
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5.(2016·娄底中考)实验室常用盐水来做浮力实验, 小明学习了浮力实验后,利用密度测量的知识在家里 设计了一个测定盐水密度的实验。 世纪金榜导学号 59944271 所用器材有:一个边长为a的正方体小塑料块,两个菜 碗,一把刻度尺,水和盐水。
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小明拟定的实验步骤如下: A.往一只菜碗中加入适量的水,让正方体小塑料块漂 浮在水面上,在小塑料块的水面位置处做上标记; B.取出正方体小塑料块,用刻度尺在小塑料块上量出 其浸没在水中的深度h;
密度实验中可能出现的误差及其控制方法密度教案
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密度实验中可能出现的误差及其控制方法密度教案。
一、误差来源1.测量误差:这种误差发生在我们对测量仪器和设备的不熟悉或者是精度过低的情况下。
例如在实验中使用的天平或者是密度仪器,它们的精度与准确性都会对实验数据产生影响。
测量误差到底会有多大,取决于仪器的品质、偏差传递程度和操作人员的经验。
2.系统误差:这种误差是由实验中设置的条件或者是固定的事实造成的,例如外部环境的温度变化、物质的真实重量。
我们在进行密度实验的时候,因为某些环境因素或者是不准确的测量设备会对结果产生巨大的影响,这就是系统误差。
(这里可以引入智能温控技术等相关内容)3.人为误差:这种误差通常是由于实验人员的疏忽或无意识操作错误引发的。
例如过度使用灵巧性的手操作、不严谨的实验室卫生。
二、控制误差方法1.控制仪器精度:在进行密度实验之前,我们必须保证所有的仪器和设备的精度在合理范围内。
如果不是非常必要,最好不要使用便宜的设备进行实验,因为这些设备往往会导致精度偏低,从而会影响实验的准确度。
例如在秤量的时候使用分辨率大于0.01g 的天平。
2.控制测量误差:在实验过程中,我们应该采用高精度仪器进行实验,并使用可重复性较好的方法进行记录或者比较。
例如标准溶液法和流量计时法的比较与检验。
3.设置控制组:我们通过在实验中设置对照组,确保实验在相同的外部环境因素下进行,以避免环境因素引起的误差影响实验结果。
4.增加重复度:我们可以通过增加实验的重复度,避免由于随机误差所造成的误差平均化。
通过多次实验得出实验数据的平均值,可以大大减少误差。
5.消除人为因素:为在实验中减少人为误差,我们必须保持实验室的卫生和清洁。
除了定时清理实验室和实验设备外,我们还需要培训实验人员,做到精准的实验操作,呈现职业化态度。
在密度实验中,误差是不可避免的,但是我们可以通过有效的控制方法来减少误差。
通过做好实验前的计划,精确地记录结果,并检测实验数据的准确性,我们可以获得比较可靠的结果,从而使实验过程更加有效,提高实验数据的可信度和科研的实用性。
测量密度实验实训中的误差分析 .doc

测量密度实验实训中的误差分析 .doc密度是物质的一种基本性质,表示物体所占空间的大小和物体质量的比值。
在测量密度的实验中,由于多种因素的影响,测量结果可能会存在误差。
本文将从实验中可能存在的误差方面进行分析。
一、仪器误差仪器误差指仪器的精度、灵敏度等性能参数决定的误差。
在实验中,由于仪器不同,精度、灵敏度也不同,可能存在的误差就不同。
在测量密度的实验中,一般采用比重瓶进行测量。
比重瓶的误差主要来源于一些规格尺寸、外形、做工上的误差,例如两次读数时比重瓶温度不同、容积不准确等原因,都会使测量结果产生一定误差。
应通过实验来确定实际误差和精度,并对实验误差进行可信度分析。
二、环境误差环境误差包括温度、气压、湿度等因素的影响。
这些因素可能会导致密度的读数发生变化,从而影响测量结果。
在实验中,应保持实验环境的稳定性。
例如,要保持实验室的温度恒定,并避免温度变化引起的热胀冷缩现象。
此外,还要注意防潮,防止水汽引起的误差。
在实验室高温时,容易出现二次气化的现象,此时用精密天平测量需要注意,以免因环境影响产生误差。
三、人为误差人为误差主要来源于实验人员操作的不当以及观察的不精确。
例如,比重瓶的读数、称量的准确性等等。
在实验操作中,应注意整体的流程和每一个细节的处理,严格按照实验要求进行操作。
在读数时应尽量准确,可以多次读取同一数值,并求平均值来降低误差。
此外,实验员应具备良好的组织能力和操作技巧,以保证实验数据的有效性和准确性。
四、取样误差取样误差是指取样量不够、取样位置不正确、取样量出现波动等情况。
在测量密度的实验中,由于取样数量不足或者采样不均匀,可能会导致密度的误差。
在实验中,应根据需要确定取样数量,并在取样时要保证样品的均匀性。
此外,最好在取样前处理好样品,确保样品充分湿润或充分干燥,避免取样误差的出现。
总之,在测量密度的实验中,应尽可能地以严谨的态度进行实验,并通过控制实验环境、采取精确的仪器、正确的操作方法、精确的读数和取样操作等方法来减小误差。
大学物理实验密度测量实验报告

大学物理实验密度测量实验报告大学物理实验密度测量实验报告引言:密度是物质的重要物理性质之一,它描述了物质单位体积内所含质量的多少。
本实验旨在通过测量不同物体的质量和体积,计算其密度,并探究密度与物质性质之间的关系。
实验目的:1. 学习使用天平和尺子等实验仪器,准确测量物体的质量和体积;2. 通过实验数据计算物体的密度;3. 探究物质的密度与其性质之间的关系。
实验装置和材料:1. 天平2. 尺子3. 不同物体(如金属块、塑料块等)4. 水槽5. 温度计实验步骤:1. 首先,使用天平准确测量不同物体的质量,并记录数据。
2. 然后,使用尺子测量物体的长度、宽度和高度,计算物体的体积。
3. 将水槽装满水,并使水温稳定。
4. 将物体轻轻放入水中,测量水的体积变化,并记录数据。
5. 根据测得的数据,计算物体的密度。
实验结果分析:通过实验测量得到的数据,我们可以计算出不同物体的密度,并进行比较。
在实验中,我们发现不同物体的密度并不相同。
例如,金属块的密度较大,而塑料块的密度较小。
这表明物质的密度与其性质有关。
金属块由于原子间结合较紧密,原子质量较大,因此密度较大;而塑料块由于分子间结合较松散,分子质量较小,因此密度较小。
此外,我们还观察到在实验中水的体积发生了变化。
这是因为物体放入水中后,水的体积发生了位移,位移的体积等于物体的体积。
根据阿基米德定律,物体浸没在液体中所受的浮力等于所排开的液体的重量。
因此,通过测量水的体积变化,可以计算出物体的体积。
实验误差分析:在实验过程中,难免会存在一些误差。
例如,使用天平和尺子测量时,仪器的精度、操作者的技术水平以及环境条件等都可能对测量结果产生影响。
此外,由于物体形状的复杂性,使用尺子测量物体体积时也可能存在一定的误差。
为了减小误差,我们可以采取一些措施。
首先,选择精度较高的仪器进行测量,并在相同条件下进行多次测量,取平均值以减小误差。
其次,尽量选择规则形状的物体进行测量,以便更准确地计算体积。
测量密度实验中的误差分析

(4)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。
说明:该试验方法中因为无法将烧杯中的水全部倒入量筒
中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的
多少,所以实验误差较大,建议一般不选择此方法测量液体密度。
当然,初中阶段不要求学生对误差进行深入的分析和处理,
但也要求学生能找出简单的误差原因,在教学过程教师应该对
(3)环境温度和湿度等因素的影响;
(2) 减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度
尺进行测量;
(2)测量小石块的质量和体积的顺序不能颠倒;
(3)选择较细的细线;
(4)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水
的蒸发”等因素对的体积影响。
(5)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。
四、测量液体密度
每个实验中对产生误差的原因进行分析,根据其原因提出如何
来减小这些误差的方法,从而培养学生的实验设计、实验操作、
实验数据和结果的处理和分析能力,提高学生自身的综合素质。
·200·
差的方法。
一、误差及其种类和产生原因:
测量误差主要分为两大类:系统误差、随机误差。
1. 系统误差产生的原因:1、测量仪器灵敏度和分辨能力较
低;2、实验原理和方法不完善等。
2. 随机误差产生的原因:1、环境因素的影响;2、实验者
自身条件等。
二、减小误差的方法
1、选用精密的测量仪器;
2、完善实验原理和方法;
择量筒来测量体积。
(3)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“热
胀冷缩”对不同材料的体积影响。
(4)对于同一长度的测量,要选择正确的测量方法,读数
时要估读到分度值的下一位,且要多测量几次求平均值。
测量密度的实验方法及注意事项

测量密度的实验方法及注意事项密度是物质的一个重要物理性质,是指单位体积物质的质量。
测量物质的密度可以帮助我们了解其性质以及在实际应用中的应用。
本文将介绍一些测量密度的实验方法以及一些注意事项。
一、实验方法1. 浮法测量法浮法测量法是一种常用的测量密度的方法。
它基于浸泡物体在液体中浮力与其重力平衡的原理。
具体操作步骤如下:(1) 准备一容器,将所测物质放入容器中。
(2) 加入足够的液体,使物体浸没其中。
(3) 用天平称量物体的质量m,并记录下液体的体积V。
(4) 根据物体受到的浮力平衡重力的条件,利用密度公式计算出物体的密度:密度ρ = m/V。
2. 滴定法测量法滴定法测量法适用于测量液体的密度。
它基于滴定液一滴一滴加入待测液体,直至达到滴定终点时,所加入滴定液的体积与待测液体密度成正比的原理。
具体操作步骤如下:(1) 准备一支滴定管,并在滴定管上标出刻度。
(2) 将待测液体倒入容器中,放置在实验台上。
(3) 将滴定管插入容器中的液体中,通过操纵滴定管使滴定液一滴一滴地加入。
(4) 当滴定液滴入液体中的颜色发生明显改变时,停止加液。
(5) 读取滴定管上所加液体的体积,根据所用液体的密度系数计算液体的密度。
二、注意事项1. 实验环境在进行密度测量实验时,需要确保实验环境的稳定和安静,避免因外界条件变化对实验结果的影响。
2. 工具准备选用准确可靠的测量工具,如天平和刻度清晰的滴定管,确保实验数据的准确性。
3. 实验样品在测量密度前,应确保样品干燥、清洁以及无杂质的干扰。
4. 液体选择选择适当的液体进行测量,确保液体的性质与所测物质相容并且不会产生化学反应,以确保测量结果的准确性。
5. 实验操作在实验中,严格按照操作步骤进行,避免人为误差对实验结果的影响。
在滴定法测量中,要注意滴定液的滴入速度,较慢且均匀为宜。
6. 数据处理在测量完成后,应仔细记录实验数据,并进行数据处理,消除系统误差和人为误差的影响,得出准确的实验结果。
测量密度实验中的-----常规方法及误差分析

测量密度实验中的-----常规方法及误差分析测量不规则固体的密度:原理:ρ=m/V实验器材:天平(带砝码)、量筒、小石块、水、细线。
实验步骤:1、用天平测出小石块的质量m;2、在量筒中倒入适量的水,测出水的体积内V1;3、用细线系住小石块,使小石块全部浸入水中,测出总体积V2;4、根据公式计算出固体密度。
ρ=m/V=m/(V2-V1)误差分析:1、产生原因:(1)测量器材选取不够精确;(2)实验步骤顺序导致误差;(3)读数误差等。
2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;(2)选择较细的细线;(3)测量小石块的质量和体积的顺序不能颠倒;(4)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。
总结:(1)测量固体的质量和体积的顺序,应先测质量;若先测体积,使m偏大,则测量密度值相对真实值偏大(2)选择较细的细线;若选择的细线较出粗,使V偏大,最终测量密度值相对真实值偏小(3)若细线或固体吸水,将导致V2偏小,使V偏小,最终测量密度值相对真实值偏大(注意不要死记硬背,注意控制变量结合密度公式(或表达式)的分析方法:ρ=m/V)测量液体密度原理:ρ=m/V方法一(不推荐,但要掌握误差分析):实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。
实验步骤:1、用天平测出空烧杯的质量m1;2、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m2;3、将烧杯中的盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积V;4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出固体密度。
误差产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;(2)读数误差;*(3)该试验方法中因为无法将烧杯中的水全部倒入量筒中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的多少,所以实验误差较大。
误差分析:若选择该方法去测密度(以烧杯中的全部盐水为对象:烧杯中全部水的质量m=m2-m1测量准确,而烧杯中的水不可能全部倒入量筒中,烧杯内壁有残留,故量筒所测水的体积略小于烧杯中盐水的体积,体积V所测偏小,由公式ρ=m/V分析得测量密度值相对真实值偏大以量筒中倒入的盐水为对象:量筒中倒入的水的体积v测量准确,而烧杯中的水不可能全部倒入量筒中,烧杯内壁有残留,故烧杯中全部盐水的质量略大于量筒中所倒入的盐水的质量,质量m=m2-m1测得偏大,由公式ρ=m/V分析得测量密度值相对真实值偏大)方法二(推荐):实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。
微课专用--测量密度时的误差

——误差的产生与控制
一
误差产生 的原因
测量仪器不够精密
二
测量人估读产生误差
三
实验步骤不合理
一、测量固体的密度产生的误差及控制
测量物质的密度,需要用天平测出物体的质量,用量筒配合水测量 物体的体积,再利用密度公式ρ=m/v,就可以计算出密度。
1、用天平称出
铁块的质量m;
4、铁块密度
测量仪器不够精密
课程小结
产生பைடு நூலகம்差的原因
测量人估读产生误差
误 差
减小误差的方法
实验步骤不合理
为:
ρ=m/(V_2V_1 )
正确的实验操作顺序是
(只填字母序号)。
01
先测量矿石的 质量还是先测 矿石的体积?
测量体积时,应该
02
先测量水的体积,
还是先测量矿石和
水的总体积?
二、测量液体的密度产生的误差及控制
1、用天平测出 烧杯和液体的 总质量为m1
2、把烧杯中的液 体倒入量筒,记
下的体积为V
【例】下面是小方设计的“测食用油密度”的实验方案: 用天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,
再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用
油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1:
上述实验方案存在的问题是误差较大,试分析产
生误差较大的主要原因? 烧杯壁会沾油使所测油的体积偏小
密度测量实验中的误差来源与改善措施

密度测量实验中的误差来源与改善措施密度测量是实验室中经常进行的一项实验,它可以帮助我们了解物质的性质和特征。
然而,在进行密度测量实验时,我们必须认识到存在着多种误差来源,并采取相应的改善措施来提高测量的准确性。
第一种误差来源是实验操作误差。
在进行密度测量实验时,实验者的操作技巧和经验水平对结果的准确性有着重要影响。
例如,在使用容量瓶进行液体密度测量时,实验者必须确保容量瓶内无气泡,并确保液体填满整个容量瓶。
如果操作不慎,就可能导致测量结果偏离真实值。
为了减小操作误差,实验者应该熟悉实验操作步骤,并且在实验前进行充分的训练。
第二种误差来源是仪器误差。
在密度测量实验中,实验所用的仪器也会引入一定的误差。
例如,在使用电子天平测量固体密度时,天平的精确度和灵敏度会对测量结果产生影响。
为了减小仪器误差,我们应该选择精确度高、灵敏度好的仪器,并进行定期的校准和维护工作。
第三种误差来源是环境误差。
环境条件的变化也对密度测量实验的准确性有着一定影响。
例如,温度的变化会导致物质的体积发生变化,从而影响密度的测量结果。
为了减小环境误差的影响,我们应该在稳定的温度和湿度条件下进行实验,并对环境因素进行充分的控制和保持。
第四种误差来源是样品误差。
在密度测量实验中,样品的形状和大小也可能对测量结果产生一定的偏差。
例如,固体样品的表面粗糙度和液体样品的表面张力都会影响密度的测量结果。
为了减小样品误差,我们可以采用适当的加工方法来改善样品表面的粗糙度,并使用表面张力剂来降低液体样品的表面张力。
为了改善密度测量实验的准确性,我们可以采取一系列的措施。
首先,我们应该加强实验操作的培训和质量管理,提高实验者的操作技巧和经验水平。
其次,我们应该选择精确度高、灵敏度好的仪器,并进行定期的校准和维护工作。
此外,我们还应该在进行实验前,对环境条件进行充分的控制和保持。
最后,我们应该针对不同的样品特点,采取相应的处理方法来减小样品误差对测量结果的影响。
测量液体密度实验误差的研究

测量液体密度实验误差的研究液体的密度是指单位体积液体的质量,它的测量对于很多科学实验及工业生产具有重要意义。
在测量液体密度时,通常采用比重瓶或密度计等设备进行测量。
但是,由于各种误差的存在,测量结果难以完全准确,因此,需要进行误差分析和控制,以保证测量结果的可信度和准确性。
一、实验误差来源1.仪器误差。
比重瓶或密度计等设备本身的测量误差,如制造工艺不良、材料质量不合格、使用寿命过久等等,都会影响测量结果的准确性。
2.环境误差。
测量液体密度时,环境因素也会对测量结果产生影响,例如温度、大气压力等都会对液体密度造成影响,从而影响测量结果的准确性。
3.人为误差。
实验者的操作技巧和经验水平、实验条件等因素也会对测量结果产生一定的影响,例如加液、倒液、读数等。
二、测量误差的分析如何分析液体密度实验误差?可以采用以下方法:1.计算仪器误差。
仪器误差一般可以通过仪器的精度等级、使用说明等信息计算。
通过计算仪器误差,可以确定仪器的测量范围和精度,从而更好的进行测量。
2.控制环境因素。
对于液体密度实验,一般需要测量的时间比较短,因此,环境因素对实验结果产生的影响需要尽量控制。
例如,可以在实验室中保持恒温恒湿,以减少温度、环境湿度等因素对实验结果的影响。
3.控制人为误差。
在实验操作过程中,需要严格遵循操作规程。
例如,在测量液体密度时,需要确保液体和容器表面干燥,以免倒液时产生空气泡,从而导致实验误差。
三、误差分析案例在实验室测量苯酚的密度时,使用的是比重瓶进行测量。
实验结果如下:试样1:样品质量为5克,比重瓶质量为25克,加水至刻度线,在20℃下测得质量为31克。
通过实验数据可得,试样1的密度为1.24g/cm³,试样2的密度为1.16g/cm³。
结果之间存在一定误差,可能是由于比重瓶的精度和读数方法等方面问题引起的。
因此,我们可以通过对比重瓶的精度等级和读数方法进行分析,进一步确定实验误差可能来源,并采取相应的措施来控制误差。
13.“密度测量实验”-2024年中考物理重难点突破及题型归类总复习

13.“密度测量实验”重难点突破及题型归类一、常规方法测固体密度 原理:m Vρ=器材:托盘天平、量筒、水、细线、石块。
步骤:天平测质量—→①先用调好的天平测出石块的质量m ;②在量筒中注入适量水,读取示数V 1;③用细线系住石块,将其浸没在水中,读取示数V 2。
由②③可得:V 石=V 2-V 1 密度的表达式:21mV V ρ=-(√) m V ρ=石(×) 【结果必须用测量所得量表示】误差分析:若先测体积再测质量,会因石块沾水上天平,导致m 偏大,最终ρ偏大。
例1.为测量某金属块的密度,首先用天平测其质量,当天平年衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所亦,然后用量筒和水测金属块的体积,如图乙所亦,则:(1)金属块的质量为 39 g ;排水法测体积m V ρ↑=↑不变①先用排水法测体积 (体积测量准确)②后用天平测质量(质量测量偏大)沾水的石块m 金=m 砝+m 游= 35g +4g =39g(2)金属块的体积为 5cm 3 。
V 金=V 2-V 1=30mL -25mL = 5mL=5cm 3(3)金属块的密度为 7.8g/cm 3 。
3339g==7.8g/cm 5cmm V ρ==金金 二、常规方法测液体密度 原理:mVρ=器材:托盘天平、量筒、烧杯、待测液体。
步骤:①在烧杯中装入适量待测液体,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量m 1; ②把烧杯中的部分液体倒入量筒中,读取示数V ; ③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m 2。
①烧杯和液体总质量m 1 ②倒出液体V ③烧杯和剩余液体总质量m 2由①③可得:m 倒出=m 1-m 2密度的表达式:12m m V ρ-=(√) m Vρ=倒出(×) 【结果必须用测量所得量表示】误差分析:①若先测体积再将液体全部倒入烧杯测质量,会因液体挂壁倒不干净,导致m 偏小,最终ρ偏小。
②若先测质量再将液体全部倒入量筒中测体积,会因液体挂壁倒不干净,导致V 偏小,最终ρ偏大。
《物质密度的测量方法及误差分析》

物质密度的测量方法及误差分析一、知识要点回顾1.量筒的使用使用量筒前,先观察量筒的最大测量值和分度值。
读数时,视线应与量筒中的液面相平(测量读数时,视线应与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上)。
若俯视,则读数偏大;若仰视,则读数偏小。
2.测量液体和固体的密度测量工具:天平和量筒。
实验原理:ρ=m/V二、重难点解读1.测量固体密度时,因顺序不同造成的误差。
若实验中先用排水法测量固体的体积,再将固体放在天平上测量其质量,则因为固体上带有水,会使质量的测量结果偏大,导致计算出的固体密度偏大。
(1)图甲,用夫平测出固体的质量m;(2)图乙,在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;(3)图丙,将待测固体用细线拴住浸没在量筒内的水中,读出固体和水的总体积V2→ρ=m/(V2-V1)2.测量液体密度时,因顺序不同造成的误差。
测量液体的密度时,因为液体会附着在容器内壁,所以液体倒来倒去会变少,进而产生误差。
①方案1:若先测出空烧杯的质量m1,再测出液体和烧杯的总质量m2,然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中测出体积V,计算出液体的密度ρ=(m2-m1)/V,则在这个方案中,将烧杯中的液体倒入量筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从而使计算出的液体的密度偏大。
②方案2:若先用量简测出液体的体积V。
再用调节好的天平测出空烧杯的质量m1,然后将量筒内的液体全部倒人烧杯中,测出液体和烧怀的总质量m2,计算出液体的密度ρ=(m2-m1)/V,则在这个方案中,将量筒内的液体倒入烧杯内时,总有部分液体附着在量筒内壁上无法倒出,使测出的液体和烧杯的总质量m2偏小,即测出的液体的质量偏小,从而使计算出的液体的密度偏小。
③方案3:使用“剩余质量法”,可以避免因容器残留而造成的测量误差。
评估:①方案中,在测液体的体积时,由于液体粘附在烧杯内壁上导致测体积偏小,液体密度值将偏大。
②方案中,在测液体的质量时,由于液体粘附在量筒内壁上导致测质量偏小,液体密度值将偏小。
测量液体密度的误差分析

测量液体密度的误差分析测量液体的密度,是初中物理中的一个重要实验,也是近几年中考的重要考点。
下面几个方案,都可以测量液体的密度,但实验中产生的误差却大不相同。
下面我们就具体分析一下。
该实验的原理为:ρ=m/V。
方案一:1.用天平测出空烧杯的质量m1;2.将量筒中加入适量的液体读出液体的体积V;3.将量筒中的液体倒入烧杯中,测出质量m2。
液体密度的表达式为:ρ=(m2-m1)/V。
误差分析:由于液体向外倒的时候有挂壁现象。
所以液体质量(m2-m1)比量筒中的液体质量要小一些,所以该方案测出的液体密度会偏小。
方案二:1.用天平测出空烧杯的质量m1;2.烧杯中加入适量液体,用天平测出质量m2;3.将烧杯中液体倒入量筒,测出液体的体积V。
液体密度的表达式为:ρ=(m2-m1)/V。
误差分析:由于液体向外倒的时候有挂壁现象。
所以量筒中液体的体积,要比烧杯中的液体体积要小一些,所以该方案测出的液体密度会偏大。
方案三:1.烧杯中加入适量液体,用天平测出质量m1;2.杯中液体倒入量筒,测出液体的体积V;3.用天平测出空烧杯的质量m2。
液体密度的表达式为:ρ=(m1-m2)/V。
误差分析:液体质量(m1-m2)中,已经把由于挂壁现象残留在烧杯中液体的质量排出掉了,所以(m1-m2)就是量筒中液体的质量,和量筒中液体的体积V在数量上是一致的。
理论上讲该方案在测量液体密度的过程中是无误差的,只是操作过程产生了误差。
通过以上分析,方案三是我们测液体密度应该首选的方案。
真题演练:1.(2023四川南充)小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按图所示完成以下步骤。
方案甲:器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,直至天平平衡;(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:①__________;②用手拿取砝码。
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测量密度实验中的-----常规方法及误差分析
测量不规则固体的密度:
原理:ρ=m/V
实验器材:天平(带砝码)、量筒、小石块、水、细线。
实验步骤:1、用天平测出小石块的质量m;
2、在量筒中倒入适量的水,测出水的体积内V1;
3、用细线系住小石块,使小石块全部浸入水中,测出总体积V2;
4、根据公式计算出固体密度。
ρ=m/V=m/(V2-V1)
误差分析:1、产生原因:(1)测量器材选取不够精确;(2)实验步骤顺序导致误差;(3)读数误差等。
2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;(2)选择较细的细线;(3)测量小石块的质量和体积的顺序不能颠倒;(4)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。
总结:(1)测量固体的质量和体积的顺序,应先测质量;若先测体积,使m偏大,则测量密度值相对真实值偏大(2)选择较细的细线;若选择的细线较出粗,使V偏大,最终测量密度值相对真实值偏小
(3)若细线或固体吸水,将导致V2偏小,使V偏小,最终测量密度值相对真实值偏大
(注意不要死记硬背,注意控制变量结合密度公式(或表达式)的分析方法:ρ=m/V)
测量液体密度
原理:ρ=m/V
方法一(不推荐,但要掌握误差分析):
实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。
实验步骤:1、用天平测出空烧杯的质量m1;
2、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m2;
3、将烧杯中的盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积V;
4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出固体密度。
误差产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;(2)读数误差;*(3)该试验方法中因为无法将烧杯中的水全部倒入量筒中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的多少,所以实验误差较大。
误差分析:若选择该方法去测密度
(以烧杯中的全部盐水为对象:烧杯中全部水的质量m=m2-m1测量准确,而烧杯中的水不可能全部倒入量筒中,烧杯内壁有残留,故量筒所测水的体积略小于烧杯中盐水的体积,体积V所测偏小,由公式ρ=m/V分析得测量密度值相对真实值偏大
以量筒中倒入的盐水为对象:量筒中倒入的水的体积v测量准确,而烧杯中的水不可能全部倒入量筒中,烧杯内壁有残留,故烧杯中全部盐水的质量略大于量筒中所倒入的盐水的质量,质量m=m2-m1测得偏大,由公式ρ=m/V分析得测量密度值相对真实值偏大)
方法二(推荐):
实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。
实验步骤:1、用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
2、将烧杯中部分盐水倒入量筒中,测出倒入量筒中的盐水的体积V;
3、用天平测出剩余的盐水和烧杯的总质量m2;
4、以倒入量筒中的盐水为对象,根据公式ρ=m/V=(m1-m2)/V计算出盐水的密度。
误差产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;(2)读数误差。
例1 在一次郊游中,小明拾到一块颜色特别的石块,他想通过实验测出这块石块的密度。
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向____ (选填“左”或“右”)移动。
(2)用调节好的天平测石块的质量,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则石块的质量是________g。
再用量筒测出石块的体积如图丙所示,则石块的密度是___________g/cm3。
(3)分析上述实验操作过程,发现会导致测量的密度值偏小,原因是________________。
(方法点拨:这道题目看上去测量顺序没有问题,但最后一问“密度值偏小,原因?”仔细观察图丙,会发现拴着石块的塑料绳过粗,会占据一部分体积,从而造成体积的测量偏大,导致密度的测量值偏小。
由上面的例子我们可以看出,固体密度的测量其误差主要来源
于体积的测量。
包括测量的顺序和细线的选择等。
知道了误差的产生原因,
那么遇到这类问题就可以迎刃而解了。
)
例2.王二同学进行测定煤油密度的实验。
(1)第一次的方法和步骤是:
①用天平测出空烧杯的质量m
;
②把煤油倒入量筒,测出煤油的体积V
③把量筒中的煤油倒入烧杯,测出烧杯和煤油的总质量m
总
请用上述物理量写出煤油密度的计算式_______。
这样测出的密度与
真实值相比偏_______。
(2)经改进后,小星的方法和步骤完全正确。
他称量烧杯和剩余煤油的质量时,所用砝码和游码的位置如图甲所示.煤油倒入量筒后的液面位置如图乙所示。
根据图中数据,请帮小星把下表填写完整。
烧杯和油的总质量m/g 烧杯和剩余油
的质量m
l
/g
量筒中油的
质量m
2
/g
量筒中油的
体积V/m3
油的密度
ρ/g·cm-3
112.5
(方法点拨:在这个练习中,步骤 会使得部分煤油残留在量筒中,质量的测量偏小,从而造成密度与真实值相比偏小)
例3.张三通过实验测量牛奶的密度:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,此时应向移动平衡螺母,
才能使天平平衡(填“左”或“右”)。
(2)他按图中甲、乙、丙的步骤顺序进行实验,依图中数据可知:牛奶和烧杯的总质量为 g,
牛奶的密度为 g/cm3。
(3)为了更准确地测量牛奶的密度,实验步骤顺序应调整为。
图3
(方法点拨:这个练习中按照甲乙丙的顺序先测空烧杯的质量,再测烧杯和液体总质量,最后将液体倒入量筒来测体积,这种做法会因烧杯壁粘液体而使测出的体积偏小,导致算出的液体密度偏大;若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。
为了更准确地测量牛奶的密度,实验步骤顺序应调整为乙丙甲。
先测烧杯和牛奶总质量,再将牛奶倒入量筒测出体积,最后测出烧杯及烧杯所粘牛奶的质量,可以有效防止容器壁粘液体带来的实验误差)。