實(shí)驗(yàn)一：流體靜力稱衡法測(cè)定固體密度的測(cè)量密度是物質(zhì)的基本屬性之一，每種物質(zhì)具有確定的密度。密度與物質(zhì)的純度有關(guān)，工業(yè)上常通過對(duì)物質(zhì)密度的測(cè)定來(lái)做成份分析和純度鑒定。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握游標(biāo)卡尺、千分尺的讀數(shù)原理。2.了解物理天平的構(gòu)造，掌握物理天平的調(diào)節(jié)與使用方法。3.學(xué)會(huì)用游標(biāo)卡尺、千分尺測(cè)量規(guī)則固體物體的密度。4.學(xué)會(huì)用流體靜力稱衡法測(cè)量固體的密度。5.理解不確定度及有效數(shù)字基本概念，用不確定度正確表示測(cè)量結(jié)果。【實(shí)驗(yàn)器材】游標(biāo)卡尺、千分尺、物理天平、玻璃燒杯、細(xì)線、鋁塊、銅圓柱、銅圓管、鋼球。【實(shí)驗(yàn)原理】一、用游標(biāo)卡尺、千分尺測(cè)量規(guī)則固體物體的密度若物體的質(zhì)量為、體積為，密度為，則根據(jù)密度定義有（4-1-1）可見只要測(cè)量了物體的質(zhì)量和體積，就可確定其密度。物體的質(zhì)量可由天平測(cè)出，當(dāng)待測(cè)物體是規(guī)則的銅圓柱體時(shí)，可分別測(cè)出直徑和高度，則體積為。因此，該銅圓柱體的密度為（4-1-2）當(dāng)待測(cè)物體是一圓管時(shí)，設(shè)其外徑為，內(nèi)徑為，高度為，質(zhì)量為，則其密度公式為（4-1-3）當(dāng)待測(cè)物體是小球時(shí)，設(shè)小球直徑為，則小球密度公式為（4-1-4）二、用流體靜力稱衡法測(cè)量固體物體的密度根據(jù)阿基米德定律：浸沒在液體中的物體要受到向上的浮力，浮力大小等于它排開的同體積液體的重量。如果忽略空氣的浮力，物體在空氣中的重量(為物體的質(zhì)量)，全部浸入水中的重量（為物體在水中的表觀質(zhì)量），則物體在水中所受的浮力為，應(yīng)等于同體積水的重量，由此可得物體的體積，所以，該物體的密度為（4-1-5）【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、測(cè)量銅圓柱體的密度1．用千分尺測(cè)圓柱體的直徑，在上、中、下各部分測(cè)量三次，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表4-1-1中，求出其平均值和不確定度。2．用游標(biāo)卡尺測(cè)圓柱體高度，在不同方位測(cè)量5次，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表4-1-2中，求出其平均值和不確定度。3．正確使用物理天平，稱出圓柱體的質(zhì)量。4．用式（4-1-2）算出銅圓柱體的密度。5．求出密度的不確定度和相對(duì)不確定度。6．正確表達(dá)測(cè)量結(jié)果。表4-1-1測(cè)量銅圓柱體直徑數(shù)據(jù)記錄表直徑/cm上端中端下端表4-1-2測(cè)量銅圓柱體高度數(shù)據(jù)記錄表高度/cm調(diào)至中央，保證天平立柱鉛直。有些天平是采用鉛垂線和底柱準(zhǔn)尖對(duì)齊來(lái)調(diào)節(jié)水平的。零點(diǎn)調(diào)節(jié)天平空載，先用鑷子把游碼:撥到刻度零位處，輕輕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕，支起橫梁，觀察指針的擺動(dòng)情況，當(dāng)指針指在標(biāo)尺中線或在其左右作小幅度等幅擺動(dòng)時(shí)，天平即達(dá)到平衡。如不平衡，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)旋鈕，落下橫梁，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，再觀察，直至天平達(dá)到平衡。使用物理天平之前要認(rèn)真了解物理天平的構(gòu)造和使用注意事項(xiàng)．物理天平的正確使用可以概括為4句話：（1）調(diào)水平；（2）調(diào)零點(diǎn)（注意游碼一定要放在零刻度線位置）3）左稱物；（4）常止動(dòng)．（即加減砝碼或物體）、移動(dòng)游碼、或調(diào)節(jié)平衡螺母都要關(guān)閉天平。4、數(shù)據(jù)處理：1）、用千分尺側(cè)小鋼球直徑根據(jù)測(cè)量原始數(shù)據(jù)，得小鋼球直徑測(cè)量值，數(shù)據(jù)如下表：測(cè)量次數(shù)12345679.5159.5149.5189.5169.5159.5139.517的測(cè)量值為：A類不確定度為：B類不確定度為：總的不確定度鋼球直徑測(cè)量結(jié)果：2）、用游標(biāo)卡尺測(cè)量空心圓柱體的體積根據(jù)測(cè)量原始數(shù)據(jù)記錄，整理數(shù)據(jù)如下表：測(cè)量次數(shù)外直徑（mm）內(nèi)直徑（mm）高（mm）110.966.5880.28211.006.6080.30311.026.5880.26410.986.5680.28510.986.5880.28610.966.5680.26平均D的A類不確定度為：同理：D的總的不確定度為：同理：空心圓柱體的體積為：的不確定度根據(jù)：有：；；空心圓柱體的體積測(cè)量結(jié)果：注：實(shí)驗(yàn)室條件：1、溫度：25.0℃；2、大氣壓強(qiáng)：759mmHg；3、濕度：65%【思考題】1．為什么圓柱體的