上課須知及實(shí)驗(yàn)安排

1、 目 錄12 上課須知及實(shí)驗(yàn)安排實(shí)驗(yàn)一 固體密度測(cè)量 1實(shí)驗(yàn)二 熱電偶溫度計(jì)定標(biāo) 43 實(shí)驗(yàn)三4 實(shí)驗(yàn)四5 實(shí)驗(yàn)五 伏-安法測(cè)電阻7示波器的使用10薄透鏡焦距的測(cè)量16實(shí)驗(yàn)一 固體密度的測(cè)量【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?學(xué)習(xí)用阿基米德原理測(cè)定固體密度；2學(xué)習(xí)天平及各測(cè)量長(zhǎng)度儀器的使用方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】1測(cè)量方法物質(zhì)在某一溫度下的密度 定義為該物質(zhì)在某一溫度下單位體積的質(zhì)量 = m / V （1）其中，m 為該物的質(zhì)量，V 為該物的體積。對(duì)于規(guī)則物體，我們很容易測(cè)量它的體積V 和重量W a ，利用（1）式，它的密度為 = Wa /（V · g ） （2）但是對(duì)于不規(guī)則物體其體積較難測(cè)得，一般常采用阿基

2、米德原理法。阿基米德原理指出：浸在液體中的物體受到一向上的浮力，其大小等于物體所排開液體的重量。利用電子天平分別秤得固體在空氣中和在液體中的重量分別為W a 和W fl ，如果忽略空氣的浮力，已知液體的密度為 fl ，該固體的密度即為=W a flW a W fl （3）（3）式是用阿基米德原理測(cè)量固體密度的基本公式。2 公式的修正（1）溫度引起的修正因?yàn)橐后w的密度與溫度有關(guān)，故需考慮溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本實(shí)驗(yàn)采用的液體是水，室溫下水的密度 fl 的可由附表1查得。溫度每變化一度，蒸餾水的密度將改變0.02%。（2）空氣浮力引起的修正1 cm3的空氣重量取決于當(dāng)時(shí)的溫度、濕度和大氣壓，一般可

3、近似認(rèn)為等于1.2 mg。如一物體在空氣中被秤，則應(yīng)考慮空氣的浮力，它會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的小數(shù)點(diǎn)后第三位有影響。考慮到空氣浮力，公式（3）將被修正為=W a ×(fl a W a W fl +a （4）式中a 是空氣的密度。溫度為20°C ，大氣壓為1.01325×105Pa 時(shí)空氣的密度為a = 0.0012 g/cm3。（3）浸入深度引起的的修正由于物體需浸入液體進(jìn)行測(cè)量，這將導(dǎo)致液面有微弱的上升，故樣品底盤的連接金屬絲將被液體浸沒得更深，從而產(chǎn)生額外的浮力。該浮力與燒杯的直徑和連接金屬絲的直徑有關(guān)，（4）式將被進(jìn)一步修正為W a ×(fl a =+a （

4、5） 2d (W a W fl ×(122D其中d 為連接金屬絲的直徑，D 為盛放液體的燒杯的直徑。（4）連接固體的金屬絲和液體的粘著力當(dāng)物體放入水中時(shí)，由于水和金屬之間有粘著力，所以水會(huì)沿著連接金屬絲上升，這也導(dǎo)致了測(cè)量誤差。（5）氣泡的影響當(dāng)物體放入水中后，物體表面形成的氣泡同樣會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。一個(gè)直徑為0.5 mm大小的氣泡會(huì)產(chǎn)生小于0.1 mg的額外浮力；直徑為1 mm大小的氣泡會(huì)產(chǎn)生約為0.5 mg的額外浮力；直徑為2 mm大小的氣泡會(huì)產(chǎn)生近似4.2 mg的額外浮力。大的氣泡在測(cè)量前必須除去。小的氣泡可根據(jù)以上參數(shù)估算后扣除?！緦?shí)驗(yàn)儀器】電子天平（感量1 mg，量程300

5、mg）、密度計(jì)支架、容器、螺旋測(cè)微儀、游標(biāo)卡尺、水銀溫度計(jì)和待測(cè)樣品若干?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1利用阿基米德原理測(cè)量固體密度（1）測(cè)量被測(cè)樣品在空氣中的重量W aa. 將天平秤按清零鈕清零。b. 將樣品放入上樣品托盤內(nèi)，秤出該物體的重量W a 。（2）測(cè)定被測(cè)樣品在水中的浮力G = Wa W fla. 將樣品放入天平上面的秤盤內(nèi)，按清零鈕清零。b. 將樣品用鑷子放入天平下面的網(wǎng)狀秤盤內(nèi)，記錄下天平讀數(shù)的絕對(duì)值，該值即為G 。c. 利用公式（3）計(jì)算出該物體的密度。測(cè)量數(shù)據(jù)及結(jié)果記錄在表1中。2利用密度的定義測(cè)量規(guī)則物體的密度（1）利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量出被測(cè)樣品的各尺寸。（2）將天平秤按清零鈕清

6、零。（3）將被測(cè)樣品放入上樣品托盤內(nèi)，秤出該物體的重量。（4）計(jì)算出該物體體積并用（2）式計(jì)算該物體的密度，測(cè)量數(shù)據(jù)及結(jié)果記錄在表2中?！具M(jìn)一步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1 如考慮空氣的浮力及考慮浸入深度的影響，可用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量連接金屬絲的直徑 ，用游標(biāo)卡尺測(cè)量燒杯直徑，利用公式（5）修正實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表3中。【附表】水在一定溫度下（）的密度（g/cm3） T0.999070.998910.998730.998550.998350.998150.997930.997710.997470.997220.996970.996700.996430.996140.99585數(shù)據(jù)記錄表 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)課時(shí)間 姓名 附表 1 t（）= 樣品 1 1 Wa /g（g） Wfl /g（g） 2 3 平均 固體密度的測(cè)量 學(xué)號(hào) . 成績(jī) . 利用靜力稱衡法測(cè)量固體密度 ， fl（g/cm3）= 樣品 2 1 2 3 平均 1 樣品 3 2 3 平均 （g/cm3） 附表 2 螺旋測(cè)微儀初讀數(shù) d0 = 測(cè)量次數(shù) 1 樣 （mm） 品 （mm） 1 （mm） 樣 （mm） 品 （mm） 2 （mm） 樣 （mm） 品 （mm） 3 （mm） 樣品 1 體積 （mm3） 樣品 2 樣品 3 一般測(cè)量?jī)x器 2 3 平均 1 測(cè)量規(guī)則物體的密度 （m