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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）。
固体密度的测量方法
固体密度的测量方法：
①测量固体密度涉及确定物体质量和体积两者比值多种方法可供选择具体取决于样品特征及所需精度；
②最基础方法之一为直接称重法结合排水法适用于规则形状物体先用天平测得质量然后浸入水中测量排开水体积；
③排水法基于阿基米德原理即物体浸没时排出液体体积等于其自身体积适用于不规则形状物体只需注意确保完全浸没且无气泡附着；
④对于易吸水或多孔材料需采用替代介质如油或特殊蜡涂层防止水分渗入影响结果；
⑤气体置换法适用于轻质泡沫材料或其他难以用水测量体积情形将已知体积容器内气体压力变化转化为体积读数；
⑥利用X射线断层扫描技术CT扫描对于复杂内部结构固体如岩石生物样本提供非破坏性密度测定手段；
⑦密度梯度柱技术常用于颗粒状粉末状物质分析通过离心分离样品不同密度成分形成层次据此计算平均密度；
⑧对于晶体或纳米材料X射线衍射分析结合理论计算给出晶格参数继而推算出密度；
⑨当样品尺寸非常小或珍贵无法破坏时原子力显微镜AFM扫描电子显微镜SEM结合软件模拟成为有效工具；
⑩同位素稀释法利用同位素标记样品与标准物质混合后分析其
成分比例间接推导出未知样品密度适用于贵金属合金研究；
⑪在特殊行业如航空航天核工程中还发展出了中子活化分析γ射线吸收测量等先进手段以应对极端环境要求；
⑫不论哪种方法选择均需严格控制实验条件排除外界干扰因素确保数据可靠性。
固体密度测量方法
嘿，固体密度这东西咋测量呢？其实也不难啦。
一种办法呢，是用天平称出固体的质量。
找个靠谱的天平，把固体放在上面，看看它有多重。
就像你去菜市场买菜，得知道菜有多重一个道理。
称的时候要注意把天平调平了，别歪歪扭扭的，不然称出来的可不准哦。
然后呢，再想办法测量固体的体积。
要是固体是个规则的形状，比如长方体啥的，那就好办了。
用尺子量一量它的长、宽、高，然后一乘，就得出体积啦。
要是固体形状不规则呢，也有办法。
可以把它放进一个装满水的容器里，看看溢出来多少水。
溢出来的水的体积呢，就等于固体的体积。
这就像你把一块石头扔进水里，水会溢出来，那溢出来的水的多少就和石头的体积有关系。
知道了质量和体积，那就好办啦。
用质量除以体积，嘿，这就是固体的密度啦。
我给你讲个事儿吧。
有一次我们上物理课，老师就带着我们测量固体的密度。
我们小组拿到了一个不规则形状的小石块。
我们先用天平称出了它的质量，还挺重呢。
然后我们
把小石块放进一个装满水的烧杯里，哇，水一下子就溢出来了好多。
我们赶紧用量筒接住溢出来的水，量了一下体积。
最后我们算出了小石块的密度。
通过这次实验，我们可算是明白了固体密度是咋测量出来的啦。
以后再遇到类似的问题，我们就不会抓瞎了。
所以啊，测量固体密度其实挺好玩的，只要掌握了方法，你也能轻松搞定。
大一固体密度测量实验报告
实验名称：大一固体密度测量实验
实验目的：测量固体的密度并掌握相应的实验方法和技巧。
实验原理：固体的密度是指固体单位体积的质量。
在实验中，我
们可以通过不同的方法测量固体的质量和体积，从而计算出其密度。
实验仪器和材料：天平、容积瓶、电子计时器、固体物品（例如
玻璃球、小方块、硬币等）。
实验步骤及处理：
1. 用天平称取固体物品的质量，记录数据为m。
2. 选择合适的容积瓶，将容积瓶装满水并称重，记录数据为M1。
3. 将装满水的容积瓶放入水槽中，直至水位达到容积瓶口。
此
时读取水位高度，记录数据为h1。
4. 将固体物品放入容积瓶中，等待其中气泡全部排出后，再将
容积瓶装满到水位高度上，记录数据为M2。
5. 将容积瓶取出，将其中的水倒入电子秤上，记录数据为m1。
6. 根据测量数据计算出固体的体积V和密度p，其中V=(M2-
M1)/p，p=(m-m1)/V。
7. 将实验记录整理并撰写实验报告。
实验结果及讨论：根据实验步骤及处理中的数据，我们可以计算
出固体的密度。
例如，若我们测量玻璃球的密度，结果可能为
2.5g/cm³左右。
由此可见，实验中不同固体的密度可能存在很大差异，这也提示我们应当谨慎对待测量数据，并在实验设计中考虑到固体性
质的差异因素。
实验结论：通过本实验，我们不仅掌握了测量固体密度的实验方
法和技巧，还了解了固体密度的概念和计算公式。
这些知识和技能将
对我们今后的学习和实践具有重要的指导作用。
一、实验目的1. 掌握使用物理天平正确称量物体的质量。
2. 熟悉流体静力称衡法测量固体密度的原理和方法。
3. 通过实验，加深对密度概念的理解，提高实验操作技能。
二、实验原理密度的定义是物质单位体积的质量，即ρ = m/V，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。
本实验采用流体静力称衡法测量固体密度，其原理基于阿基米德原理，即物体在流体中受到的浮力等于其排开的流体重量。
三、实验器材1. 物理天平2. 比重瓶3. 烧杯4. 温度计5. 待测固体（如金属块、石蜡等）6. 纯水7. 吸水纸8. 细绳四、实验步骤1. 调节天平：将天平置于水平桌面上，调整水平螺钉，使天平水平。
检查天平的灵敏度，确保其准确度。
2. 称量待测固体质量：将待测固体放在天平左盘，调整右盘法码，使天平平衡。
记录待测固体的质量m。
3. 测量待测固体体积：a. 将比重瓶洗净，并用吸水纸吸干瓶内水分。
b. 将待测固体放入比重瓶中，加入适量纯水，使固体完全浸没。
c. 记录比重瓶和水的总质量m1。
d. 将比重瓶倒置，让固体和部分水流出，使比重瓶内水面与瓶口平齐。
e. 记录比重瓶和剩余水的总质量m2。
4. 计算待测固体密度：a. 根据阿基米德原理，待测固体在水中受到的浮力等于其排开的水重，即F浮= G排 = m水g = ρ水Vg。
b. 由实验数据可知，待测固体排开的水重为G排 = m1 - m2。
c. 待测固体体积V = G排/ ρ水 = (m1 - m2) / ρ水。
d. 待测固体密度ρ = m / V。
五、实验数据及结果1. 待测固体质量m：20.0g2. 比重瓶和水的总质量m1：50.0g3. 比重瓶和剩余水的总质量m2：45.0g4. 水的密度ρ水：1.0g/cm³计算待测固体密度ρ = m / V = 20.0g / [(50.0g - 45.0g) / 1.0g/cm³] =4.0g/cm³六、实验分析1. 通过实验，我们掌握了使用物理天平正确称量物体的方法，以及流体静力称衡法测量固体密度的原理。
测量固体的密度实验报告测量固体的密度实验报告一、引言密度是物质的重要性质之一，它可以用来描述物质的紧密程度。
测量固体的密度是物理实验中常见的一项实验，通过实验可以了解不同物质的密度差异，并探究物质的组成和性质。
二、实验目的本实验的目的是测量不同固体的密度，并通过实验结果来分析不同物质之间的差异。
三、实验器材和试剂1. 实验器材：天平、容量瓶、量筒、实验室温度计、实验室计时器。
2. 试剂：不同固体样品。
四、实验步骤1. 准备工作：清洁实验器材，确保实验环境干净。
2. 测量容量瓶的初始质量，并记录。
3. 使用天平称量一定质量的固体样品，并记录其质量。
4. 将固体样品放入容量瓶中，并记录容量瓶的总质量。
5. 用水将容量瓶装满，确保固体样品完全浸没在水中。
6. 记录容量瓶加水后的总质量。
7. 倒出容量瓶中的水，将固体样品取出并晾干。
8. 重复以上步骤，测量不同固体样品的密度。
五、实验数据记录和处理1. 实验数据记录：样品1：质量 = 10.2g，容量瓶初始质量 = 15.6g，容量瓶加水后总质量 =37.8g。
样品2：质量 = 8.7g，容量瓶初始质量 = 15.6g，容量瓶加水后总质量 =36.4g。
样品3：质量 = 12.5g，容量瓶初始质量 = 15.6g，容量瓶加水后总质量 =39.2g。
2. 实验数据处理：a. 计算容量瓶中水的质量：容量瓶加水后总质量 - 容量瓶初始质量。
b. 计算固体样品的体积：容量瓶中水的质量 / 水的密度。
c. 计算固体样品的密度：固体样品的质量 / 固体样品的体积。
六、实验结果与分析1. 样品1的密度：(10.2g / (37.8g - 15.6g)) / (容量瓶中水的质量 / 水的密度)。
2. 样品2的密度：(8.7g / (36.4g - 15.6g)) / (容量瓶中水的质量 / 水的密度)。
3. 样品3的密度：(12.5g / (39.2g - 15.6g)) / (容量瓶中水的质量 / 水的密度)。
测量固体密度的实验步骤嘿，朋友们！今天咱们聊聊一个听上去有点严肃但其实超有趣的话题——测量固体的密度。
别担心，咱们不会用复杂的公式把你吓跑，而是用最简单易懂的方式，带你一起玩转这个小实验。
准备好了吗？那就让我们开始吧！1. 什么是密度？1.1 首先，得说说密度是什么。
简单来说，密度就是物体的质量与体积之比。
想象一下，一个大西瓜和一个小乒乓球，虽然乒乓球很小，但如果它是金属做的，那它的密度可就比西瓜大得多哦！这就像是“一个胖子和一个瘦子在同样的房间里，谁占地方多”，是不是有点形象？1.2 密度的单位通常是克每立方厘米（g/cm³），听起来是不是有点高大上？别怕，咱们只要能测出来就行，单位的事儿，等实验结束再说。
2. 准备材料2.1 先来看看我们需要什么材料吧！这个实验其实很简单，你只需要几个小东西：一个电子秤、一把量筒（或者水杯也行）、还有你想测的固体物体。
比如，找个小石头、金属块，甚至是你家里的糖块都可以。
2.2 接着，准备点水。
这可不是让你渴了喝的，而是咱们测量体积的好帮手。
水是密度的朋友，能帮助我们轻松搞定测量。
3. 实验步骤3.1 首先，拿起电子秤，把你准备的固体物体放上去，记得把秤调到零哦，不然咱们可要白忙一场！看！咱们得到了它的质量，记下这个数字，心里默默为它喝彩。
3.2 接着，来量体积。
把水倒入量筒，记得不要满到溢出来哦，太危险了！然后，慢慢把固体物体放进水里，你会看到水位上升，简直就像是小船进了水一样！水位上升的高度就是你固体物体的体积，简单吧？把新水位减去原水位，就能算出体积了。
记得，量水的时候也要小心，别让自己变成“水中捞月”的搞笑角色。
4. 计算密度4.1 好了，最后一步就是计算密度了！你已经有了质量和体积，现在只需把质量除以体积，就得出密度啦！就像吃西瓜时，把西瓜切成小块，咱们要吃得开心，算得准确！如果你算出来的密度跟别人不一样，别着急，可能是因为你用的材料不同，或是计算时“小手一抖”了，没关系，继续尝试！4.2 不过，算完之后，如果你的密度跟课本上的数据差不多，那可真是太棒了！这就像在追逐一个梦，终于抓住了它，心里那种成就感可不是一般人能懂的哦。
