长度和密度的测量(精品)

实验一力学基本测量——长度、质量和密度的测量【实验目的】1.掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微器几种常用测量长度仪器的使用方法。

2.进一步理解误差和有效数字的概念，并能正确地表示测量结果。

3.学习数据记录表格的设计方法。

【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微器、电子天平、工件【实验原理】一、长度的定义长度是最基本的物理量，是构成空间的最基本要素，是一切生命和物质赖以存在的基础。

世上任何物体都具有一定的几何形态，空间或几何量的测量对科学研究、工农业生产和日常生活需求都有巨大的影响。

在SI制中，长度的基准是米。

一旦定义了米的长度，其他长度单位就可用米来表示。

“米”制于1791年开创于法国，多年来，铂铱合金米原器一直保留在法国巴黎附近。

随着人们对客观世界认识的不断深入，科学技术的发展，原有长度标准已无法满足人们的需求。

实验证明光波波长是一种可取的长度自然基准，1960年第11届国际计量大会，重新定义了米的标准为：米的长度等于氪-86原子的2P10和 2d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。

其测量精度达到了5*10-9m，从而开创了以自然基准复现米基准的新纪元。

随着人类对宏观世界认识的不断扩大, 对微观世界的认识也在不断深入; 大单位越来越大, 小单位越来越小. 在天文学中常用的最大长度单位是光年(Light year), 是光(每秒299792.459公里)在一年(365天)里走的距离; 最小的长度单位是“埃”, 一亿分之一(10^-8)厘米.后来又出现了比埃更小的长度单位, 即 atto-meter. 1个atto-meter是十的16次方分之一(10-16) 厘米. 从1960年开始, 度量时间的最短单位称为nano-second, 为十亿分之一秒. 光线在1个nano-second里, 只能走30厘米.还有比光年更大的单为. 太阳以银河为中心绕一周,通常称为一个宇宙年, 约等于2亿5千万年. 但是, 最大的长度单位是印度教记年上的“卡巴尔”: 一个卡巴尔等于43亿2千万年, 或19个宇宙年.二、常用长度测量仪器 （一）米尺米尺包括钢卷尺和钢直尺，米尺的最小刻度值为1mm ，用米尺测量物体的长度时，可以估测到十分之一毫米，但是最后一位是估计的。

长度与密度的测量实验报告1. 引言长度和密度是物体的两个基本物理性质，它们在物理学和工程学中具有重要的应用价值。

本实验旨在通过测量不同物体的长度和密度，探究它们之间的关系，并验证相关物理原理。

2. 实验目的（1）测量不同物体的长度和质量，计算出它们的密度；（2）通过实验验证长度与密度之间的关系。

3. 实验器材（1）游标卡尺：用于测量物体的长度；（2）天平：用于测量物体的质量；（3）容器：用于测量物体的体积。

4. 实验步骤（1）准备不同形状和材料的物体，如金属块、塑料块等；（2）使用游标卡尺测量各物体的长度，并记录下测量结果；（3）使用天平测量各物体的质量，并记录下测量结果；（4）计算各物体的密度，公式为密度=质量/体积；（5）将测量结果整理成表格。

5. 实验结果根据测量数据计算得到的各物体的密度如下表所示：物体长度（cm）质量（g）密度（g/cm³）金属块 5.2 10.5 2.02塑料块 4.8 7.2 1.50...6. 实验分析根据实验结果可得知，不同物体的密度相差较大。

通过观察测量数据，我们可以发现，长度与密度之间并没有直接的线性关系。

不同物体的密度主要取决于其材料的性质，例如金属块因为金属原子的紧密排列而具有较高的密度，而塑料块因为分子间的间隔较大而具有较低的密度。

7. 结论通过本次实验，我们验证了长度与密度之间并没有直接的线性关系。

不同物体的密度主要取决于其材料的性质。

在实际应用中，长度和密度的测量对于材料的选择和工程设计具有重要意义。

8. 实验改进为了提高实验的准确性和可靠性，我们可以采取以下改进措施：（1）增加样本数量，对更多不同材料的物体进行测量，以获得更广泛的数据；（2）使用更精确的测量仪器，如数码卡尺和高精度天平，以提高测量的准确性；（3）在测量前应确保测量仪器的零点校准准确，并注意减小人为误差。

9. 实验应用长度与密度的测量在许多领域有着广泛的应用。

在工程设计中，通过测量材料的长度和密度，可以计算出其质量和体积，从而评估材料的可行性和适用性。

长度与密度的测量实验报告实验报告：长度与密度的测量摘要实验目的：通过测量长度和质量，计算出物体的密度，掌握实验测量的方法。

实验原理：长度测量使用游标卡尺，密度测量采用比重法。

实验方法：使用游标卡尺测量导线的长度，使用天平测量导线的重量和液体的重量，计算出密度。

实验结果：导线长度为15.6 cm，导线质量为2.14 g，液体质量为19.4 g，密度为5.48 g/cm³。

实验结论：通过本次实验，我们了解了长度和密度的基本概念，并掌握了实验测量的方法，为今后的实验做好了铺垫。

引言长度和密度是物理中的两个重要概念，不仅在实验中常被用到，在日常生活中也与我们息息相关。

本次实验旨在通过测量长度和质量，计算出密度，以此加深对长度和密度的理解，并掌握实验测量的方法。

实验仪器与试剂仪器：游标卡尺，天平。

试剂：导线，液体。

实验步骤1. 使用游标卡尺测量导线的长度，并记录下来。

2. 使用天平测量导线的重量，并记录下来。

3. 将一定量的液体倒入容器中，记录下容器的质量。

4. 将导线悬挂在容器中，记录下容器与导线的总质量。

5. 计算出液体的质量。

6. 根据公式：密度=质量÷体积，计算出密度。

实验结果导线长度为15.6 cm，导线质量为2.14 g，液体和容器的总质量为21.3 g，容器的质量为1.9 g，液体质量为19.4 g，容器内部体积为5 cm³，导线体积为0.0399 cm³，密度为5.48 g/cm³。

实验结论本次实验通过测量长度和密度，计算出物体的密度，了解了长度和密度的基本概念，并掌握了实验测量的方法，为今后的实验做好了铺垫。

实验一 长度和密度的测量一、实验目的1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。

2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。

3．学会物理天平的使用。

4．掌握测定固体密度的方法。

二、实验原理1、游标卡尺测量原理：2、螺旋测微器测量原理：3、石蜡液体静力称衡法原理：用量杯直接称衡体积，其测量的准确度低，利用阿基米德原理测量的准确度可以大大提高。

阿基米德原理指出，物体在液体中减少的重量，等于物体所排开同体积液体的重量。

(1)用物理天平测得石蜡在空气中的质量M 1（不考虑空气的浮力）(2)将石蜡和一金属环用细线连起来，用物理天平测石蜡在空气中、同时环在水中的质量M 2(3)用物理天平测石蜡和环均在水中的质量M 3(4)若实验时，温度为t ℃，该时水的密度为t ρ，石蜡的体积为：t M M Vρ32-= 石蜡的密度为：t M M M V M ρρ3211-== 三、主要仪器及耗材 (名称、型号、规格、准确度、误差极限值等!!!)四、实验内容与步骤1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次；2、用螺旋测微器测钢线的直径7次；3、用液体静力称衡法测石蜡的密度；五、实验数据记录表1、测圆环体体积2、测钢丝直径仪器名称：螺旋测微器(千分尺) 准确度=mm 01.0 估读到mm 001.0 仪测石蜡的密度仪器名称：物理天平TW —0.5 天平感量： 0.02 g 最大称量500 g仪1、计算圆环体的体积(1)直接量外径D 的A 类不确定度S D (参见公式1-2-4)(2)直接量外径D 的B 类不确定度u D (参见公式1-2-6)(3)直接量外径D 的合成不确定度σD (参见公式1-2-12)(4)直接量外径D 科学测量结果 (参见公式1-2-19)(5)直接量内径d 的A 类不确定度S d(6)直接量内径d 的B 类不确定度u d(7)直接量内径d 的合成不确定度σd(8)直接量内径d 的科学测量结果(9)直接量高h 的A 类不确定度S h(10)直接量高h 的B 类不确定度u h(11)直接量高h 的合成不确定度σh(12)直接量高h 的科学测量结果(13)间接量体积V 的平均值：V=πh(D 2-d 2)/4(14) 间接量体积V 的全微分：ｄＶ＝4)d -(D 22πd ｈ＋2Dh πdD －2dh πdd再用“方和根”的形式推导间接量V 的不确定度传递公式(参考公式1-2-16))5.0(2)5.0(2))2(225.0(2σπσπσπσd dh Dh h d D v D ++-=计算间接量体积V 的不确定度σV(15)写出圆环体体积V 的科学测量结果2、计算钢丝直径(1)7次测量钢丝直径d 的A 类不确定度S d(2)钢丝直径d 的B 类不确定度u d(3)钢丝直径d 的合成不确定度σd(4)写出钢丝直径d 的科学测量结果 3、计算石蜡的密度(1)以天平的感量为Δ仪，计算直接测量M 1、M 2、M 3的B 类不确定度u M(2)写出直接测量M 1、M 2、M 3的科学测量结果(3)ρt 以22.50C 为标准查表取值，计算石蜡密度平均值：t M M M ρρ321-= (4)间接量石蜡密度ρ的全微分：ｄρ＝32tm -m ρdm 1－2)m -(m 321t m ρdm 2＋2)m -(m 321t m ρdm 3 再用“方和根”的形式推导密度的不确定度传递公式 (参考公式1-2-16) ))32(2/31(2))32(2/21(2))32/(1(2m m m t m m m m t m m m m t -+-+-=σρσρσρσρ计算间接量密度ρ的不确定度σρ (计算时上式还可提取公因式化简!)(5)写出石蜡密度ρ的科学测量结果六、实验注意事项1、天平的正确使用：测量前应先将天平调水平，再调平衡，放取被称量物和加减砝码时一定要先将天平降下后再操作，天平的游码作最小刻度的1/2估读。

长度与物体密度的测量实验报告一、实验目的1、学会使用游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度。

2、掌握测量不规则物体体积的方法。

3、理解密度的概念，学会测量物体的密度。

二、实验原理1、长度测量游标卡尺：利用主尺和游标尺的差值来提高测量精度。

螺旋测微器：通过旋转螺杆，使测微螺杆与固定刻度之间的距离发生变化，从而测量微小长度。

2、物体密度的测量密度的定义：物体的质量与体积的比值，即ρ ＝ m ／ V 。

测量规则物体的体积可以通过几何公式计算，不规则物体的体积通过排水法测量。

三、实验器材1、游标卡尺（精度 002mm）2、螺旋测微器（精度 001mm）3、电子天平（精度 001g）4、烧杯5、量筒6、待测金属圆柱体7、待测不规则小石块8、细线9、水四、实验步骤1、游标卡尺的使用观察游标卡尺的量程和精度。

测量前，将游标卡尺的两测量爪并拢，检查游标零刻度线与主尺零刻度线是否对齐，若未对齐，记下零误差。

用游标卡尺测量金属圆柱体的直径，在不同位置测量多次，取平均值。

2、螺旋测微器的使用观察螺旋测微器的量程和精度。

测量前，先检查零点，当测砧与测微螺杆并拢时，可动刻度的零刻度线应与固定刻度的基线重合，若未重合，记下零点误差。

用螺旋测微器测量金属圆柱体的高度，在不同位置测量多次，取平均值。

3、测量金属圆柱体的质量将电子天平调零。

把金属圆柱体放在电子天平上，测量其质量，记录测量结果。

4、测量不规则小石块的体积先往量筒中倒入适量的水，记下此时水的体积 V₁。

用细线系住不规则小石块，慢慢浸没在量筒的水中，记下此时水和小石块的总体积 V₂。

小石块的体积 V ＝ V₂ V₁。

5、测量不规则小石块的质量用电子天平测量不规则小石块的质量，记录测量结果。

五、实验数据记录与处理1、金属圆柱体直径测量数据（mm）：1012 1010 1014 1016 1018高度测量数据（mm）：2022 2020 2018 2024 2026质量测量数据（g）：5623直径的平均值：＼（D ＝＼frac{1012 ＋ 1010 ＋ 1014 ＋ 1016 ＋ 1018}｛5} ＝1014mm\）高度的平均值：＼（H ＝＼frac{2022 ＋ 2020 ＋ 2018 ＋ 2024 ＋ 2026}｛5} ＝2022mm\）金属圆柱体的体积：＼（V ＝＼pi （＼frac{D}｛2}）＾2 H ＝ 314 ＼times （＼frac{1014}｛2}）＾2 ＼times 2022 ≈ 160778mm^3 ＝ 160778cm^3\）金属圆柱体的密度：＼（＼rho ＝＼frac{m}｛V} ＝＼frac{5623g}｛160778cm^3} ≈ 3498g/cm^3\）2、不规则小石块水的初始体积 V₁（ml）：500水和小石块的总体积 V₂（ml）：750质量测量数据（g）：1256小石块的体积：＼（V ＝ V₂ V₁＝ 750 500 ＝ 250ml ＝ 250cm^3\）小石块的密度：＼（＼rho ＝＼frac{m}｛V} ＝＼frac{1256g}｛250cm^3} ＝502g/cm^3\）六、实验误差分析1、测量长度时，由于人为读数的偏差，可能导致测量结果存在误差。

长度和物体密度的测量实验报告长度和物体密度的测量实验报告引言在物理学中，测量是一项非常重要的任务。

在本次实验中，我们将探究如何测量长度和物体密度。

这些测量对于许多领域都非常重要，包括工程、建筑、制造业和科学研究等。

实验目的本次实验的主要目的是掌握使用尺子和游标卡尺等工具进行长度测量，并了解使用天平进行物体密度测量的方法。

实验原理1. 长度测量：使用尺子或游标卡尺进行长度测量。

尺子通常用于较长的物体，而游标卡尺则用于更精确的测量。

2. 物体密度测量：使用天平进行物体质量和重力加速度的测量，并计算出其密度。

实验步骤1. 长度测量：（1）准备一根已知长度的棍子作为参照物。

（2）将待测物品放在水平桌面上，并用尺子或游标卡尺将其两端距离进行测量。

（3）若需要更精确地进行长度测量，则可采用游标卡尺。

2. 物体密度测量：（1）将待测物品放在天平上，并记录其质量。

（2）将待测物品挂在弹簧测力计下，记录其所受的重力。

（3）根据万有引力定律，得出地球对待测物品的引力。

（4）利用公式密度=质量/体积，计算出待测物品的密度。

实验结果1. 长度测量：我们使用尺子和游标卡尺对不同长度的物体进行了测量。

结果表明，游标卡尺比尺子更精确。

例如，在一根长度为10厘米的棍子上，使用尺子和游标卡尺分别进行了三次测量。

结果表明，尺子的平均值为9.98厘米，而游标卡尺的平均值为10.00厘米。

2. 物体密度测量：我们使用天平和弹簧测力计对不同质量和形状的物体进行了密度测量。

例如，在一个直径为5厘米、高度为10厘米的圆柱形容器中放入水，并将其质量和重力进行了记录。

结果表明，该容器中水的质量为100克，重力为0.98牛顿。

因此，该容器中水的密度为100/（3.14*2.5*2.5*10）=0.20克/立方厘米。

实验结论本次实验通过对长度和物体密度的测量，我们得出了以下结论：1. 游标卡尺比尺子更精确。

2. 物体密度可以通过天平和弹簧测力计进行测量，并利用公式密度=质量/体积进行计算。

长度和密度测量实验报告实验目的：1.掌握长度和密度的测量方法；2.熟悉使用相关仪器设备进行实验操作；3.分析实验数据，探索密度与长度之间的关系。

实验原理：1.长度的测量方法：a.直尺法：用一把直尺量取被测物体的长度；b.游标卡尺法：使用游标卡尺的测量原理，精确量取被测物体的长度。

2.密度的测量方法：a.水排法：测量固体的质量，将其浸入水中，根据排水量计算密度；b.电子天平法：将物体放在电子天平上直接测量质量，并计算密度。

实验步骤：1.长度的测量：a.使用直尺法，用直尺测量标准物长度，记录数据；b.使用游标卡尺法，将游标卡尺放在被测物体两端，记录数据。

2.密度的测量：a.使用水排法：首先测量被测物体的质量，然后将其放入测量容器中，记录容器初始水位。

然后将被测物体放入容器中，容器内部水位上升，记录新的水位数据。

b.使用电子天平法：将被测物体放在电子天平上称重，得到质量数据。

实验数据记录：1.长度的测量数据：序号，直尺法（cm），游标卡尺法（cm）------，-------------，-----------------1，10.2，10.252，15.1，15.153，20.0，20.052.密度的测量数据：质量（g），容器初始水位（cm），容器变化水位（cm）----------------，-----------------，-----------------25.0，10.0，2.050.0，10.0，3.575.0，10.0，5.0数据处理与分析：1.长度的平均值计算：直尺法平均值：(10.2 + 15.1 + 20.0) / 3 = 15.1 cm游标卡尺法平均值：(10.25 + 15.15 + 20.05) / 3 = 15.15 cm2.密度的计算：使用水排法测得的密度=质量/排水体积=质量/(容器变化水位×斜截面积)其中，斜截面积可以近似用容器的底面积代替。

容器底面积可以由直径计算得到：(π×直径^2)/4根据上述公式- 第一组数据：25.0 / (2.0 × ((π × (10.0^2)) / 4)) = 0.198 g/cm³- 第二组数据：50.0 / (3.5 × ((π × (10.0^2)) / 4)) = 0.180 g/cm³- 第三组数据：75.0 / (5.0 × ((π × (10.0^2)) / 4)) = 0.171 g/cm³实验结果与讨论：1.根据直尺法和游标卡尺法测得的长度平均值，可以发现两种方法得到的结果非常接近，说明游标卡尺具有较高的测量精度。