Лабораторная работа №4. Измерение объема твердого тела
Цель работы: Измерить объем твердого тела с помощью измерительного цилиндра.
Приборы и материалы: Измерительный цилиндр, металлический брусок, тела неправильной формы небольшого объема (гайки, пластиковые игрушки, кусочки металла и др.), нитки.
Ход работы:
1. Определите цену деления шкалы измерительного цилиндра.
Определяем цену деления шкалы измерительного цилиндра. Выбираем два соседних обозначенных штриха, вычитаем из большего меньшее и делим полученную разницу на количество делений между выбранными нами обозначенными штрихами. С = \(\frac{135 - 130}{5}\) = 1 мл = 1 см3.
Вернуть оригинал2. Налейте в измерительный цилиндр столько воды, чтобы металлический брусок можно было полностью погрузить в воду, и измерьте её объём V1.
Наливаем воду в измерительный цилиндр, допустим, это будет V1 = 78 мл = 78 см3.
Вернуть оригинал3. Опустите металлический брусок, объём которого надо измерить, в воду полностью, удерживая его за нитку (рис. 195), и измерьте суммарный объём V2 воды и бруска. Определите объём бруска V = V2 - V1.
Опускаем брусок полностью в воду. Объем воды и бруска V2 = 98 мл = 98 см3. Определяем объем бруска V = V2 – V1 = 98 – 78 = 20 мл = 20 см3.
Вернуть оригинал4. Измерьте стороны бруска и рассчитайте его объём. Сравните его с объёмом, полученным в п. 3.
Длина бруска равна a = 4,6 см
Ширина бруска b = 2,5 см
Высота бруска c = 1,7 см
V = abc = 4,6 × 2,5 × 1,7 = 19,55 см3
5. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы измерительного цилиндра, запишите в таблицу 13. Учтите, что абсолютная погрешность ΔV измерения объёма тела будет складываться из погрешности ΔV1 измерения начального объёма и погрешности ΔV2 измерения объёма воды и тела. Результаты вычислений объёма тела (части тела) запишите без учёта погрешности.
ΔV1 = С = 1 см3
ΔV2= С = 1 см3
ΔV = ΔV1 + ΔV2 = 1+1 = 2 см3
| № опыта | Название тела/части тела | Объем воды в измерительном цилиндре V1 ± ΔV1, см3 |
Объем воды и тела/части тела V2 ± ΔV2, см3 |
Объем тела/части тела V ± ΔV, см3 |
Рассчитанный объем тела/части тела V, см3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | брусок | 78 ± 1 | 98 ± 1 | 20 ± 2 | 19,55 |
6. Погрузите брусок в воду наполовину, измерьте объём погружённой части бруска таким же способом, как вы это делали в п. 2, 3.
Объем воды в измерительном цилиндре V1 = 78 мл = 78 см3.
Вернуть оригиналОбъем воды с опущенным наполовину V2 = 88 мл = 88 см3. Определяем объем половины бруска V = V2 – V1 = 88 – 78 = 10 мл = 10 см3.
Вернуть оригинал7. Рассчитайте объём погружённой в воду части бруска. Сравните его с объёмом, полученным в п. 6.
Длина бруска равна a = 2,3 см
Ширина бруска b = 2,5 см
Высота бруска c = 1,7 см
V = abc = 2,3 × 2,5 × 1,7 = 9,78 см3
Объемы с учетом погрешности получились равными.
Вернуть оригинал8. Сделайте вывод о возможности измерения объёма твёрдого тела с помощью измерительного цилиндра.
Вывод: мы научились измерять объем твердого тела с помощью измерительного цилиндра: для этого необходимо определить разницу между начальным объемом воды в измерительном цилиндре и объемом воды с погруженным в нее телом.
Дополнительное задание:
Если тело неправильной формы не входит в измерительный цилиндр, то его объём можно определить с помощью отливного сосуда (рис. 196). Предложите способ измерения объёма твёрдого тела в этом случае.
Заполняем воду в отливной сосуд, пока она не начнет течь из носика в стоящий рядом сосуд. Ждем, пока вода не перестанет течь. Излишки вылившейся воды в стоящем рядом сосуде убираем. Затем погружаем в отливной сосуд тело неправильной формы. Вода выльется из носика в стоящий рядом пустой сосуд. Объем вытесненной воды будет равен объему погруженного тела. Далее переливаем вытесненную воду в измерительный цилиндр и по шкале смотрим, каким объемом обладает наше тело.
Вернуть оригинал