当前位置首页 > 高中物理 > 教学视频

怎样用弹簧秤做测量工具来测定木块密度?

更新时间:2023-10-23 文章作者:admin2 信息来源:http://wuliok.com 阅读次数:

众所周知弹簧秤是用来测量力的,但加以辅助器材就可以测量物体的密度,在近几年的升中考试中这类题目出现频度极高。随着素质教育的深入,对学生的动手实践能力的要求也越来越高,把弹簧秤改造成直接测量密度装置的题目在各类物理竞赛也经常出现,这类题目对学生的综合能力要求更高,下面结合这两种情况谈一谈弹簧秤在测密度实验中的应用。
一、测量固体的密度
原理:用弹簧秤测物体的重力,进而求出物体的质量;用弹簧秤测物体浸没在已知密度液体(一般是水)中的浮力,应用阿基米德原理求出物体的体积,即可求出物体的密度。
对题目的要求:物体的密度大于液体的密度,物体不溶于液体中。
例1:某登山爱好者在山间小溪边发现一种矿石,为确定矿石的成份需测定矿石的密度,可他随身只带有一只弹簧秤,请你为他设计一种测量矿石密度的方案。
解答:可用一根细线把矿石样品系于弹簧秤下,测量其重力为G。再把矿石样品浸入水中,测出弹簧秤对它的拉力为F。则:
矿石样品的质量为:
矿石样品的体积为:
矿石样品的密度为:
上述解答可以说是这一类题目的通解,不论题目怎样变化都可以用此方法处理。
二、测量液体的密度
原理:用弹簧秤测量同一物体浸没在两种液体中的浮力,根据阿基米德原理,浮力的大小与液体的密度成正比。
例2:现有一杯清水、弹簧秤和钩码,如何测量食用油的密度?
解答:1、用弹簧秤测量出钩码的重力为G。
2、用弹簧秤测量出钩码浸没在水中时弹簧秤对钩码的拉力为F1。
3、用弹簧秤测量出钩码浸没在食用油中时弹簧秤对钩码的拉力为F2。
则:钩码浸没在水中时受到的浮力为:
钩码浸没在食用油中时受到的浮力为:
食用油的密度为:
三、把弹簧秤改装为“密度计”
从上例中我们看出,弹簧秤辅以简单的器材就可以测量液体的密度,我们可以对弹簧秤进行简单的改造,使其能够直接测出液体的密度。改造的方法如下:
1、在最大称量为2牛的弹簧秤下用细线系一个重力约为2牛的玻璃球(选用玻璃是为了不与液体发生化学反应)。
2、在弹簧秤刻度的一侧贴上一层纸,刻上刻度后作为密度标尺。当弹簧秤垂直悬吊玻璃球时,在弹簧秤指针指示的位置画上刻度,标上“0”。
3、把弹簧秤悬吊的玻璃球浸入水中,此时在弹簧秤指针指示的位置画上刻度,标上“1”。
4、在“0”和“1”之间均匀地分为20等份,则每一份为0·05,并相应地标出“0·5”至“0·9”的位置;并按此等份的长度在“1”上面的位置进行划分,至到弹簧秤示为“0”的位置(此处密度的刻度值应等于玻璃球的密度)。
使用方法:把弹簧秤下的玻璃球完全浸没到待测液体中,读出弹簧秤指针所对应密度标尺上的数字,即为待测液体的密度,单位是克/厘米3(或103千克/米3)。
测量范围:待测液体的密度小于玻璃的密度。
原理:同一物体浸没在不同液体中所受到的浮力与液体的密度成正比,即: 。
用弹簧秤测密度的题目很多,但都不外乎上述几种情况,只要我们掌握用弹簧秤测密度的原理,具体问题就迎刃而解了。ZL5物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里