速度!利用杠杆和浮力测物体密度

2025-05-17 16:35:33
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设计实验:利用杠杆测固态物质的密度
使用器材:一个烧杯,水,一个不知重力的重物,细线三条,细木棒(当做杠杆)、刻度尺,一块待测物体。
实验过程:第一步:用细线把待测物和重物分别栓好,挂在杠杆的两端,杠杆的中间用细线栓好,并且挂起来,通过调整中间细线的悬点使得杠杆达到水平状态,用刻度尺量出中间悬点到待测物端的长度L1及中间悬点到重物端的长度L2;
第二步:将矿石浸没于烧杯中的水中(悬于水中,不能接触杯底),调整中间绳的拴点,使杠杆仍保持水平状态,这时再用刻度尺量出中间悬点到待测物端的长度L3及中间悬点到重物端的长度L4。
公式推导:设待测物的密度为ρ,待测物的体积为V,另一重物的重为G。根据第一次的杠杆平衡条件,可得出下式:
ρ×V×g×L1=G×L2 --------1式
根据第二次的杠杆平衡条件,可得出下式:
(ρ-ρ水)×V×g×L3=G×L4---------2式
将2式两边分别除以1式两边,再将L1及L3移到等号右边可得:
(ρ-ρ水)/ρ=(L1×L4)/(L2×L3)
将上式整理就可得到:
ρ=ρ水×L2×L3/(L2×L3+L1×L4)