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小制作 自制“密度秤”
王宝森
　
　　通过初中物理浮力知识的学习，我们知道了密度计测液体密度的原理和方法．把阿基米德原理和杠杆平衡条件两部分知识结合起来，我们可以制作“密度秤”．
　　1．制作材料：硬质木杆（外形与杆秤相似，长约60厘米），铁块两块（质量可为50克和300克），细线若干．
　　2．制作原理：秤钩的地方吊一铁块(300克)，秤砣(50克)放在A处，调节提纽和A点的位置，使秤杆平衡，如图1所示．若铁块重为G铁、秤码重为G砣，秤杆重为G杆，则：G铁l1=G砣l2+G杆l①
　　铁块浸入液体中，秤砣移到B处，秤杆平衡，如图2所示．
　　　　
　　(G铁-F浮)l1=G砣l2’+G杆l 即 G铁l1-F浮l1=G砣l’2+G杆l②
　　将①式代入②式得：G
　　砣l2+G杆l-F浮l1=G砣l2’+G杆l
　　即 G砣(l2-l’2)=F浮l1 ③
　　
　　式中m铁、m砣、ρ铁、l1都是不变量，所以Δl2只随ρ液而改变，也就是被测液体的不同密度对应秤杆上秤砣的不同位置．密度越大，标密度值的位置越靠近提纽．
　　铁块没有浸在液体里，可理解为液体密度为零，秤砣在A处，所以A点刻度应标零．只要用天平测出m铁、m砣的质量，用刻度尺测出l1的长度，便可根据④式计算出任一位置处应标明的密度值．
　　例如，m砣=50克，m铁=300克，l1=10厘米
　　当Δl2=10厘米时ρ液=1.32×103千克／米3
　　当Δl2=5厘米时ρ液=0.66×103千克／米3
　　当Δl2=15厘米时ρ液=1.98×103千克／米3……依此类推．
　　3．测量方法：将铁块浸入被测液体中，调节秤砣位置使秤杆平衡，便可从秤杆上标明的密度值直接读出被测液体密度．

托盘天平和量筒的制作及使用
一、托盘天平的制作
　
　　【目的】学习自制托盘天平，测量物体的质量．
　　【器材】零件(1)、(2)、(6)、(7)、(12)、(28)、大头针3根、回形针6根、细铁丝30厘米．
　　
　　【步骤】1．将一大头针插入(2)正中的小孔，把大头针弯成直角，用棉线将其绑牢，把塑料尺挂在大头针上．用棉线把(28)绑在尺的两端；把回形针弄直插入(6)中再弯成托盘架；然后把(6)插入(28)中，用大头针从它们的孔中穿入，取25厘米细铁丝，中间绕在(2)上，两端弯成小圆环，套在(6)上．
　　2．用硬纸片画一标尺贴在(2)上，取5厘米细铁丝，用烙铁压住一端将其热压入尺的中间作指针，用同样方法将螺拴螺母热压入尺的两端（也可用胶粘或线绑）．将(12)放在托盘架上．
　　3．取一段金属丝弯成“”形，卡在塑料尺上作游码．游码刻度方法：底坐放平，将游码移至横梁左端零刻度处，把横梁调平，在左盘中加1克砝码，调节游码使横梁平衡，记下此时游码位置L，则
　
　　是组装好的天平．
　　4．进码可用螺母、硬币等小物品代替，它们的质量近似为：
　　
　
二、量筒的制作
　
　　【目的】自制量筒，学会用量筒测固体和液体的体积．
　　【器材】100毫升的塑料瓶、(10—20)毫升糖浆瓶、玻璃罐头瓶、500毫升的盐水瓶或其他圆柱状塑料瓶、砖头块或金属块、线．
　　【步骤】1．如图4—2所示．将100毫升的塑料药瓶或500毫升的盐水瓶，在瓶壁刻度旁贴上一纸条，将原刻度每10毫升等分成五份，每份表示2毫升，一种量筒就制成了．
　　
　　2．用(10—20)毫升糖浆瓶，每次量取10毫升水，倒入玻璃罐头瓶或其他圆筒状塑料瓶内，并在瓶上贴一纸条，标出10毫升的刻度，每量一次，标记一次，如图4—2所示．然后再将10毫升刻度等分成5份，每份2毫升．另一种量筒就制成了．
　　3．在自制量筒中注入60毫升水．
　　4．将被测物块用细线拴好，放入自制的量筒中，读出液面对应的体积数，即被测物块和水的总体积为_____毫升，那么物块的体积为______立方厘米．
　　想一想，怎样观察量筒中液面对应的刻度值才是正确的．
　　5．有一只形状不规则的容器（如图4—3所示），充满了水你本能把水全部倒出，怎样利用自制量筒测出它的容积，你能想出一个好办法吗？（提示：先将容器里的一小部分水倒出，倒入量筒里，量出这部分水的体积为V1，同时在容器外标出V1记号；第二次向外倒水，容器中只留下V1体积的水，量出第二次倒出水的体积为V2，则容器的容积为2V1+V2）．
　　
三、用自制天平和量筒测定
物质的密度
　
　　【目的】测量物质的密度．
　　　
可计算出构成该物体的物质的密度．
　　【器材】杆秤、完整的砖块、不规则的小石块或铁块．直尺、自制的天平、量筒、水、线、酒．
　　【步骤】1．用直尺测出砖块的长、宽、高，根据所测数据算出砖块的体积V=______厘米3．
　　2．用杆秤称出砖块的质量m=______千克．
　　3．砖块的密度ρ砖=______千克／米3．
　　4．用托盘天平测出石块（或铁块）的质量m=______千克．
　　5．将石块（或铁块）用线拴好，放入盛水的量筒中，测出石块（或铁块）的体积V=______厘米3．
　　6．石块的密度ρ石______千克／米3．
　　铁块的密度ρ铁______千克／米3．
　　7．测酒的密度．找一小空杯用天平称出其质量m1=______千克，然后倒入约20—30毫升的酒．再用天平称其质量m=______千克．(m为杯子和酒的质量和）．则酒的质量为m2=m-m1=______千克．
　　8．将杯中酒倒入量筒中测出其体积V=______厘米3．
　　
自制灵敏密度计
　　
　　(1)材料：小塑料瓶、空圆珠笔芯（笔尖保留）、气门芯、细沙若干．
　　(2)制作
　　在小塑料瓶内装适量细沙，用气门芯把空笔芯与小塑料瓶连接在一起．反复调节瓶中细沙量，装置漂浮时，使笔芯在水面露出一半．即制成可以显示盐水和清水密度微小差别的灵敏密度计．
　　

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