- 阿基米德原理测物体密度
阿基米德原理测物体密度的方法有多种,以下列举其中三种:
方法一:浮力法
1. 器材:弹簧测力计、烧杯、水、金属块、细线。
2. 步骤:
(1)用弹簧测力计测出金属块的重力G;
(2)金属块完全浸没在水中,再次用弹簧测力计测出其拉力F,则F浮=G-F'。
3. 表达式:ρ物=F浮/gV排=G排/gV物=G-F'/gV物。
方法二:盐水法
1. 器材:烧杯、天平、砝码、盐水、金属块、细线。
2. 步骤:
(1)用天平称出空烧杯的质量m0;
(2)用天平称出金属块的质量m1;
(3)将金属块放入烧杯中,再倒入盐水,用天平称出总质量m2;
(4)取出金属块,再称出杯和盐水的质量m3。
3. 表达式:ρ物=m1/(m2-m3) × ρ水。
方法三:溢水法
1. 器材:烧杯、天平或量筒、水、金属块、细线。
2. 步骤:
(1)用天平称出空烧杯的质量m0;
(2)将金属块放入烧杯中,往杯内倒入适量水,使金属块浸没在水中,称出总质量m1;
(3)取出金属块,再称出杯和剩余水的质量m2。
3. 表达式:ρ物=m1/V物=(m1-m0) × ρ水/m2。
以上三种方法都可以利用阿基米德原理测量物体的密度,其中浮力法是最常用的方法之一。
相关例题:
1. 准备一个盛满水的容器、金属块、一个弹簧测力计以及一块干净的不吸水的木板。
3. 将木板盖在容器口,防止水溢出。然后将金属块缓缓放入水中,确保它完全浸没。这一步是为了让浮力作用最大化。
4. 记录此时弹簧测力计的读数F2。
5. 根据阿基米德原理,F浮 = G排,其中F浮是浮力,G排是排开水的重力。由于容器和水是理想条件,所以我们可以认为排开的水就等于金属块的体积。
6. 取出金属块,用量筒量取F2时的水体积V1。
7. 根据密度 = 质量 / 体积,可计算金属块的密度:G1 / g / V2,其中G1是金属块的质量,g是重力加速度。
8. 将步骤5和步骤6的结果带入公式,即可得到金属块的密度。
通过这个过程,我们就可以利用阿基米德原理来测量一个不规则物体的密度。
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