排液法测物体重力

• 作 者: 苗东云
• 出 处: 发明与创新·中学生
• 发表日期: 2016年8期
• 关键词: 物体漂浮 重力 阿基米德原理 液体 浮力

　　物体漂浮在液体中，其重力等于它受到的浮力。根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力，即漂浮物体的重力就等于它排开液体的重力。
　　排开液体的重力G=mg=ρvg。如果忽略g的变化（g取10N/kg），则G=104 V（ρ=103kg/m3），V的单位为立方米（m3），只要测出排开的体积V，就可以得出物体重力。如排开的体积是100cm3，代入V=10-4m3，则物体重力是1N。根据这一原理，可设计如下图的装置，用排液法测出物体的重力。
　　一、测量方法
　　1.在排液桶中加水至排液管，将装被测物的桶放入其中，使其浮在排液桶中，这时水从排液管中流出。
　　2.当管中不再出水时，关闭大量筒中的开关，将待测物轻轻放入装被测物的桶中，这时水从排液管中流入大量筒中。
　　3.打开相应开关让大量筒中超出上限刻度的水（从下到上每个开关流出口都有一个整数值大刻度）流入小量筒中。
　　4.物体的重力就等于大量筒中水的重力（整数刻度值）加上小量筒中水的重力（小数刻度值）。
　　二、优点
　　1.能测出弹簧测力计不能测出的较大物体的重力。
　　2.利用此装置也能测出物体的密度。在排液桶中加水至排液管，使管中有水流出，当管中不流水时，关闭大量筒中的开关，将被测物浸入排液桶中，使排开水的体积（物体的体积）流入大量筒。
　　同理，将超出上限刻度中的水放入小量筒中，从而读出排开水的体积V（量筒中刻度既可表示重力G，也可表示体积V）。利用排液法测出的物体重力可换算成质量m（g=10N/kg），由ρ= m/v得出物体密度。（指导老师：邓全笃 蒋水石）