大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)講義

1、1.橫梁2.刀口3.支柱4.刀墊5.游碼6.游碼標(biāo)尺7.指針8.指針標(biāo)尺9.平衡螺絲10.水平儀11.底盤(pán)12.調(diào)節(jié)螺絲13.秤盤(pán)14.掛鉤15托架16.重心螺絲17.止動(dòng)旋鈕實(shí)圖22實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一密度的測(cè)量密度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)介紹測(cè)量固體和液體密度的兩種方法，流體靜力稱(chēng)衡法和比重瓶法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)除了要掌握這兩種方法外，還要熟練地掌握物理天平的調(diào)整和使用方法。實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器物理天平(附砝碼)、燒杯、溫度計(jì)、酒精、蒸餾水、待測(cè)物。儀

2、器介紹儀器介紹物理天平的構(gòu)造如實(shí)圖1所示，在橫梁的中央和兩端各有一個(gè)刀口(圖中2)，中間的刀口安放在支柱頂端的刀墊上，刀墊用瑪瑙或硬質(zhì)合金鋼制造，兩端的刀口用于懸掛稱(chēng)盤(pán)，橫梁上裝有可以移動(dòng)的游碼(圖中5)，用于稱(chēng)量1克以下的質(zhì)量，(游碼從橫梁的左端移到右端相當(dāng)于在右盤(pán)中加了1克的砝碼)，橫梁等分為20大格，每大格又分為5小格，因此，游碼每移動(dòng)一小格相當(dāng)于在右盤(pán)中加10毫克的砝碼，即這種天平的分度值10毫克。常見(jiàn)物理于平的最大稱(chēng)量為0.5

3、千克(即500克)。橫梁中部還裝有豎直向下的指針(圖中7)，與支柱上的指針標(biāo)尺(圖中8)相對(duì)應(yīng)，用以指示天平的平穩(wěn)位置及靈敏度，指針的中間有一重心螺絲，它的位置在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好了，不得任意去旋動(dòng)它；橫梁兩側(cè)還有用來(lái)調(diào)整零點(diǎn)的螺桿、螺母(圖中9)，支柱后面裝有水平儀，可通過(guò)調(diào)節(jié)底座上的調(diào)節(jié)螺絲(圖中12)來(lái)調(diào)節(jié)天平底板水平、支柱鉛直，在天平的底座上，左側(cè)稱(chēng)盤(pán)的上方還有一個(gè)可以放置物品的托架(圖中15)。標(biāo)志天平規(guī)格性能的除了“最大稱(chēng)量”

4、以外，還有游標(biāo)的分度值以及“感量”或“靈敏度”。“感量”是指使指針在指針標(biāo)尺上偏轉(zhuǎn)一格時(shí)在稱(chēng)盤(pán)中所加的質(zhì)量值，感量的倒數(shù)叫“靈敏度”，即稱(chēng)盤(pán)中每加1克(或0.1克)時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)格數(shù)，利用靈敏度可以很快判斷需要把游碼移動(dòng)幾格就能使天平達(dá)到平衡，從而提高測(cè)量的效率。物理天平的操作步驟如下物理天平的操作步驟如下：1、調(diào)節(jié)底座螺絲，直到水平儀中的氣泡位于水平儀中間，則說(shuō)明天平座位水平了、支柱鉛直和刀墊水平了。2、調(diào)節(jié)零點(diǎn)，把稱(chēng)盤(pán)掛在橫梁兩側(cè)的

5、刀口上，并把游碼放在零位，然后將止動(dòng)旋鈕(圖中圖1物理天平的構(gòu)造（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量規(guī)則銅管的密度：銅管的內(nèi)徑d、外徑D和高H，計(jì)算銅管的體積V，計(jì)算其密度及標(biāo)準(zhǔn)差。?表1測(cè)量規(guī)則銅管的體積和質(zhì)量n內(nèi)徑dmm外徑Dmm高Hmm質(zhì)量mg123456平均值標(biāo)準(zhǔn)差)(422dDHV???Vm??222222)2()2()()(4)()(ddDDHHmmVVmm????????????????結(jié)果：銅的密度為：ρ=（2）用流體的靜力稱(chēng)衡法測(cè)量固

6、體銅的密度，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)差和不確定度，并與規(guī)則銅管的密度比較。計(jì)算公式：ρ銅=ρ水m(m－m1)式中：m—待測(cè)物在空氣中的質(zhì)量m1—待測(cè)物在水中稱(chēng)衡的質(zhì)量ρ水—當(dāng)時(shí)水溫度下水的密度。表2用流體的靜力稱(chēng)衡法測(cè)量固體銅的密度：m(g)Δm(g)m1(g)Δm1(g)t水℃Δt℃ρ水(kgm3)21222121212122)()()()()()(mmmmmmmmmm??????????????????????????????水????結(jié)