固體密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)教案docx

知識(shí)創(chuàng)造未來(lái)知識(shí)創(chuàng)造未來(lái)/知識(shí)創(chuàng)造未來(lái)固體密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)教案實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)測(cè)量固體密度的方法與步驟。掌握金屬材料與非金屬材料的固體密度測(cè)試方法。加深對(duì)固體密度測(cè)量原理的理解。實(shí)驗(yàn)器材電子天平石蠟熱力計(jì)熱水或油浴實(shí)驗(yàn)毛細(xì)管純水填充物（如沙子、珠子等）實(shí)驗(yàn)原理固體密度是指固體材料單位體積所占據(jù)的空間大小，通常以g/c熱蠟熱力計(jì)法熱蠟熱力計(jì)法是通過(guò)將已知密度的熱蠟熱力計(jì)放入測(cè)量物體的容器中，測(cè)定容器表面在熱循環(huán)過(guò)程中的膨脹量以確定無(wú)須密度的物質(zhì)的密度。具體步驟如下：使用天平測(cè)量熱蠟熱力計(jì)的質(zhì)量，將其記為m1在一個(gè)密閉的容器內(nèi)放置待測(cè)固體，并用填充物填充使樣品不會(huì)晃動(dòng)不平衡。記錄容器的質(zhì)量并執(zhí)行天平測(cè)量，將其記為m2將室溫的熱蠟熱力計(jì)放入容器中。將裝有樣品和熱蠟熱力計(jì)的容器放入封閉的熱水或油浴中進(jìn)行加熱，升溫速度大約為每分鐘$2\\sim3^{\\circ}$C。在溫度升高到蠟熱力計(jì)內(nèi)熱蠟穩(wěn)定膨脹時(shí)，記錄當(dāng)前溫度下熱蠟熱力計(jì)長(zhǎng)度的變化L。根據(jù)下式計(jì)算待測(cè)試物質(zhì)的密度：$$\\rho_{test}=\\frac{m_{2}-m_{1}}{V_{2}\\times\\frac{L}{L_{0}}\\times\\rho_{wax}}$$其中，V2為固體容器內(nèi)體積，$\\rho_{wax}$為熱蠟熱力計(jì)的密度，L0為熱蠟在室溫下的長(zhǎng)度，L水熱法水熱法是通過(guò)將樣品浸泡在一定溫度的水中來(lái)測(cè)量固體密度，具體步驟如下：使用天平測(cè)量待測(cè)樣品的質(zhì)量，將其記為m1在低溫下（比水的冰點(diǎn)低一些）將樣品浸泡于熱水中，使其加熱到約比熱水高1至2度的溫度。在樣品完全浸沒(méi)在水中的情況下，從容器底部加入一根毛細(xì)管，使其貼緊樣品，并確保氣泡完全排出。按照毛細(xì)管中的測(cè)量結(jié)果計(jì)算樣品的浸沒(méi)體積V1接著，將樣品從容器中取出，過(guò)濾干凈并用紙片吸干。使用測(cè)量瓶容量的水浸沒(méi)干燥的樣品并記錄水的體積，稱(chēng)為V2在固定溫度下，根據(jù)以下公式計(jì)算樣品的密度：$$\\rho_{test}=\\frac{m_{1}}{V_{1}-V_{2}}$$實(shí)驗(yàn)步驟檢查實(shí)驗(yàn)器材和儀器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)備樣品，并分別用熱蠟熱力計(jì)法和水熱法進(jìn)行固體密度測(cè)量。計(jì)算并記錄固體密度，并將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。清洗和處理實(shí)驗(yàn)器材和儀器。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)器材和儀器是否在良好的工作狀態(tài)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。樣品需統(tǒng)一使用干燥的物質(zhì)，避免其重量在不同溫度下的變化。在進(jìn)行水熱法測(cè)試時(shí)，應(yīng)確保毛細(xì)管緊貼樣品，確保樣品置于恒溫水槽里的確保一定時(shí)間，使樣品與水的溫度相等。實(shí)驗(yàn)前需編制實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)記錄表，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仔細(xì)記錄所得到的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需清晰整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析經(jīng)過(guò)測(cè)試，使用兩種方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)進(jìn)行測(cè)試，并得到了以下結(jié)果：測(cè)試方法測(cè)定密度/g熱蠟熱力計(jì)法7.93水熱法7.90由表格可知，使用兩種方法測(cè)定密度結(jié)果基本一致，差異較小。在實(shí)驗(yàn)過(guò)