Лабораторная работа № 1

Тема: Определение плотности твёрдого тела.

Цель: используя, лабораторные методы определить плотность материала из

которого изготовлен, исследуемый образец

Теория

Опыт показывает, что массы тел состоящих из одного и того же вещества, прямо пропорциональны объёмам этих тел:

, где m-масса, V-объём.

Коэффициент пропорциональности  называется плотностью этого вещества. Плотность характеризует зависимость массы тела от рода вещества и измеряется массой вещества в единице объёма:

,

Масса тела определяется взвешиванием. Объём тела правильной геометрической формы определяется обмером тела.

Оборудование:

• рычажные весы с разновесом

• штангенциркуль

• набор брусков из стали, меди, алюминия, пластмассы.

Порядок проведения работы

1. Уравновесить чашечки весов.

2. Проверить весы: отклонение стрелки в обе стороны при качании коромысла должно быть одинаковым. Если нужно уравновесить весы, необходимо добавлять на более лёгкую чашку небольшие кусочки бумаги.

3. Взвешиванием определяют массу тела m правильной формы с точностью до 0,01 г.

4. Измерить штангенциркулем длину а, ширину b, толщину с по три раза: по краям тела и в средней его части. Определить среднее значение длины, ширины и толщины тела с точностью до сотых долей сантиметра.

5. Вычислить объём тела по формуле:

6. Вычислить плотность тела по формуле:

7. Выразить полученное значение плотности в кг/м³ .

8. Результаты всех измерений и вычислений записать в таблицу:

№ опыта	Вещество	Длина а, см	Ширина b, см	Толщина с, см	Объём V, см3	Масса m, г	Плотность , кг/м3	Относительная погрешность , %

9. Сравнить полученный результат с табличным значением плотности и определить относительную погрешность по формуле:

10. Значение плотности твёрдого тела записать в виде:

11. После проведения опытов и завершения расчётов сделать вывод.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте физический смысл плотности вещества. Как вы думаете, почему у различных веществ разная плотность?

2. Укажите единицы измерения плотности в системе СИ. Какова связь этой единицы измерения с внесистемными единицами плотности, используемыми в лабораторной работе?

3. Предложите метод определения объёма тела неправильной формы.

4. Выполнить задания из варианта № _______ .

Контрольные задания к лабораторной работе №1.

Примечание: для решения заданий вам понадобиться дополнительная

информации, которую можно найти в справочных таблицах.

Вариант №1:

1) Определить массу и вес воздуха в комнате, если площадь пола 20 м³, а высота

комнаты 3 м.

2) Для получения более точных результатов проводят несколько опытов. Как,

после вышеупомянутых действий, находят истинный результат?

Вариант №2:

1) Деревянная модель отливки имеет массу 4 кг. Какова масса латунной отливки,

если плотность дерева 500 кг/м³?

(Изменением объема латуни при охлаждении пренебречь.)

2) Поясните физический смысл абсолютной погрешности. Какие единицы

измерения имеет данная погрешность? Приведите примеры.

Вариант №3:

1) Моток медной проволоки сечением 2 мм² имеет массу 20 кг. Как, не разматывая

моток, определить длину проволоки? Чему она равна?

2) Сделайте перевод из внесистемных единиц в системные:

а) 365 см³ = ? м³ в) 78 г = ? кг

б) 33 мм³ = ? м³ г) 54мг = ? кг

Вариант №4:

1) Золото можно расплющивать до толщины 0,1 мкм. Какую поверхность можно

покрыть листком золота массой 2 г?

2) Почему даже при очень точных измерениях и вычислениях, какой – либо величины

существует погрешность? Перечислите известные вам виды погрешностей.

Вариант №5:

1) При одинаковых объемах масса куска железа на 12,75 кг больше, чем у куска

алюминия. Определить массы кусков железа и алюминия.

2) Что называют относительной погрешностью измерений? Напишите формулу

(в общем виде) для нахождения относительной погрешности.

Каковы единицы измерения, этой погрешности?

Вариант №6:

1) Чугунная отливка с наружным объемом 3,1 дм³ имеет массу 21 кг. Имеются ли в

ней пустоты? если имеются, то каков их объем?

2) Что называют инструментальной погрешностью измерений?

Чему равно значение инструментальной погрешности штангенциркуля,

используемого в вашей лабораторной работе.