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小制作 自制“密度秤”
王寶森
　
　　通過初中物理浮力知識的學習，我們知道了密度計測液體密度的原理和方法．把阿基米德原理和杠桿平衡條件兩部分知識結(jié)合起來，我們可以制作“密度秤”．
　　1．制作材料：硬質(zhì)木桿（外形與桿秤相似，長約60厘米），鐵塊兩塊（質(zhì)量可為50克和300克），細線若干．
　　2．制作原理：秤鉤的地方吊一鐵塊(300克)，秤砣(50克)放在A處，調(diào)節(jié)提紐和A點的位置，使秤桿平衡，如圖1所示．若鐵塊重為G鐵、秤碼重為G砣，秤桿重為G桿，則：G鐵l1=G砣l2+G桿l①
　　鐵塊浸入液體中，秤砣移到B處，秤桿平衡，如圖2所示．
　　　　
　　(G鐵-F浮)l1=G砣l2’+G桿l 即 G鐵l1-F浮l1=G砣l’2+G桿l②
　　將①式代入②式得：G
　　砣l2+G桿l-F浮l1=G砣l2’+G桿l
　　即 G砣(l2-l’2)=F浮l1 ③
　　
　　式中m鐵、m砣、ρ鐵、l1都是不變量，所以Δl2只隨ρ液而改變，也就是被測液體的不同密度對應秤桿上秤砣的不同位置．密度越大，標密度值的位置越靠近提紐．
　　鐵塊沒有浸在液體里，可理解為液體密度為零，秤砣在A處，所以A點刻度應標零．只要用天平測出m鐵、m砣的質(zhì)量，用刻度尺測出l1的長度，便可根據(jù)④式計算出任一位置處應標明的密度值．
　　例如，m砣=50克，m鐵=300克，l1=10厘米
　　當Δl2=10厘米時ρ液=1.32×103千克／米3
　　當Δl2=5厘米時ρ液=0.66×103千克／米3
　　當Δl2=15厘米時ρ液=1.98×103千克／米3……依此類推．
　　3．測量方法：將鐵塊浸入被測液體中，調(diào)節(jié)秤砣位置使秤桿平衡，便可從秤桿上標明的密度值直接讀出被測液體密度．

托盤天平和量筒的制作及使用
一、托盤天平的制作
　
　　【目的】學習自制托盤天平，測量物體的質(zhì)量．
　　【器材】零件(1)、(2)、(6)、(7)、(12)、(28)、大頭針3根、回形針6根、細鐵絲30厘米．
　　
　　【步驟】1．將一大頭針插入(2)正中的小孔，把大頭針彎成直角，用棉線將其綁牢，把塑料尺掛在大頭針上．用棉線把(28)綁在尺的兩端；把回形針弄直插入(6)中再彎成托盤架；然后把(6)插入(28)中，用大頭針從它們的孔中穿入，取25厘米細鐵絲，中間繞在(2)上，兩端彎成小圓環(huán)，套在(6)上．
　　2．用硬紙片畫一標尺貼在(2)上，取5厘米細鐵絲，用烙鐵壓住一端將其熱壓入尺的中間作指針，用同樣方法將螺拴螺母熱壓入尺的兩端（也可用膠粘或線綁）．將(12)放在托盤架上．
　　3．取一段金屬絲彎成“”形，卡在塑料尺上作游碼．游碼刻度方法：底坐放平，將游碼移至橫梁左端零刻度處，把橫梁調(diào)平，在左盤中加1克砝碼，調(diào)節(jié)游碼使橫梁平衡，記下此時游碼位置L，則
　
　　是組裝好的天平．
　　4．進碼可用螺母、硬幣等小物品代替，它們的質(zhì)量近似為：
　　
　
二、量筒的制作
　
　　【目的】自制量筒，學會用量筒測固體和液體的體積．
　　【器材】100毫升的塑料瓶、(10—20)毫升糖漿瓶、玻璃罐頭瓶、500毫升的鹽水瓶或其他圓柱狀塑料瓶、磚頭塊或金屬塊、線．
　　【步驟】1．如圖4—2所示．將100毫升的塑料藥瓶或500毫升的鹽水瓶，在瓶壁刻度旁貼上一紙條，將原刻度每10毫升等分成五份，每份表示2毫升，一種量筒就制成了．
　　
　　2．用(10—20)毫升糖漿瓶，每次量取10毫升水，倒入玻璃罐頭瓶或其他圓筒狀塑料瓶內(nèi)，并在瓶上貼一紙條，標出10毫升的刻度，每量一次，標記一次，如圖4—2所示．然后再將10毫升刻度等分成5份，每份2毫升．另一種量筒就制成了．
　　3．在自制量筒中注入60毫升水．
　　4．將被測物塊用細線拴好，放入自制的量筒中，讀出液面對應的體積數(shù)，即被測物塊和水的總體積為_____毫升，那么物塊的體積為______立方厘米．
　　想一想，怎樣觀察量筒中液面對應的刻度值才是正確的．
　　5．有一只形狀不規(guī)則的容器（如圖4—3所示），充滿了水你本能把水全部倒出，怎樣利用自制量筒測出它的容積，你能想出一個好辦法嗎？（提示：先將容器里的一小部分水倒出，倒入量筒里，量出這部分水的體積為V1，同時在容器外標出V1記號；第二次向外倒水，容器中只留下V1體積的水，量出第二次倒出水的體積為V2，則容器的容積為2V1+V2）．
　　
三、用自制天平和量筒測定
物質(zhì)的密度
　
　　【目的】測量物質(zhì)的密度．
　　　
可計算出構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度．
　　【器材】桿秤、完整的磚塊、不規(guī)則的小石塊或鐵塊．直尺、自制的天平、量筒、水、線、酒．
　　【步驟】1．用直尺測出磚塊的長、寬、高，根據(jù)所測數(shù)據(jù)算出磚塊的體積V=______厘米3．
　　2．用桿秤稱出磚塊的質(zhì)量m=______千克．
　　3．磚塊的密度ρ磚=______千克／米3．
　　4．用托盤天平測出石塊（或鐵塊）的質(zhì)量m=______千克．
　　5．將石塊（或鐵塊）用線拴好，放入盛水的量筒中，測出石塊（或鐵塊）的體積V=______厘米3．
　　6．石塊的密度ρ石______千克／米3．
　　鐵塊的密度ρ鐵______千克／米3．
　　7．測酒的密度．找一小空杯用天平稱出其質(zhì)量m1=______千克，然后倒入約20—30毫升的酒．再用天平稱其質(zhì)量m=______千克．(m為杯子和酒的質(zhì)量和）．則酒的質(zhì)量為m2=m-m1=______千克．
　　8．將杯中酒倒入量筒中測出其體積V=______厘米3．
　　
自制靈敏密度計
　　
　　(1)材料：小塑料瓶、空圓珠筆芯（筆尖保留）、氣門芯、細沙若干．
　　(2)制作
　　在小塑料瓶內(nèi)裝適量細沙，用氣門芯把空筆芯與小塑料瓶連接在一起．反復調(diào)節(jié)瓶中細沙量，裝置漂浮時，使筆芯在水面露出一半．即制成可以顯示鹽水和清水密度微小差別的靈敏密度計．
　　

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