浅析浮力法测密度

浅析浮力法测密度

原理说明：

测量密度的原理为：ρ=m/v，实验的设计都是想办法测出质量（m）或体积（v）代入原理式中计算即可。浮力法测密度是用浮力的知识设计实验，测出原理式ρ=m/v中的m或v，根据提供的器材我们又分为三种：①弹簧测力计法②天平法③量筒法。下面分别举例说明：

方法说明：

一、弹簧测力计法

1、测量工具为弹簧测力计，可测出物体的重力（G），求出质量：m=G/g,缺乏的测量工具为量筒。无法直接测出体积V ，可用阿基米德原理间接测出V=V

排=F

浮

/（ρ

水

g），代入ρ=m/v中计算即可。

2、例：给你一个弹簧测力计、细线、烧杯、适量的水测出一个金属块的密

度。

步骤：①用细线拴住金属块，测出其余重力G，质量为m=G/g

②再将金属块浸没入装水的烧杯中，读出此时弹簧测力计的示数F，

则金属块所受的浮力为F

浮=G－F，所以金属块的体积V=V

排

=F

浮

/（ρ

水

g）

③金属块的密度计算式为：

ρ=m/V=（G/g）/〖 (G－F)/ρ

水g 〗=Gρ

水

/ (G－F)

二、天平法

1、提供的测量工具为天平，可测出物体的质量m，缺乏的测量工具仍为量筒，无法直接测出体积V，可用阿基米德原理间接测出V

2、例：给你一架天平（含砝码）、细线、烧杯、足量的水，测出一个金属块的密度

步骤：①用天平测出金属块的质量m

1

（图1）

②在烧杯中装入适量的水，用天平测出质量m

2

（图2）

③用细线拴住金属块，浸没入图2的水中，吊着测出此时总质量的

m 3,则排出水的质量为m

排

=m

3

－m

2

,物体的体积V=V

排

=m

排

/ρ

水

=（m

3

－m

2

）/ρ

水

④计算式为：

ρ=m/V=m

1

/〖（m

3

－m

2

）/ρ

水

〗=m

1

ρ

水

/（m

3

－m

2

）

三、量筒法

1、提供的测工具为量筒（或量杯），可测出物体的体积的体积V，缺乏测量

工具天平，直接测出质量m,可用浮力的知识使物体漂浮，F

浮=G，即m

排

=m，测出

排开水的体积即可。（注：测质量时，一定要让物体漂浮。）

2、例：给你一个量杯，足量的水，测出一块橡皮泥的密度

步骤：①在量筒中装入适量的水，测出体积V

1

②将橡皮泥做成一个船形，放入量杯中漂浮，测出总体积V

2

，则排出

水的质量m

排=ρ

水

（V

2

－V

1

），因漂浮，所以橡皮泥的质量m=m

排

=ρ

水

（V

2

－V

1

）

③将橡皮泥按入水中，测出总体积V

3，则橡皮泥的体积为V=V

3

－V

1

④橡皮泥的密度计算式：ρ=m/V=（V

2－V

1

）ρ

水

/（V

3

-V

1

）

综上所述，浮力法测密度事实上是学习物理的一种方法——转换法，它间接利用浮力的知识解决了无法直接测量的物理量m或V，是又一个培养学生发散思维的具体例证。