:密度是一个重要的物理量,不论是在技术上还是在教学中都需要测量物体的密度,通常是先通过测量物体的
质量(用天平)和体积(量筒)来计算物体的密度的。用上述传统装置来测量密度的方法比较烦琐,所测密度值需要计算才能得到,且也不够精确。
发明内容
:本实用新型的目的是针对普通密度测量工具及测量方法的不足,而设计了更简便、快捷的测量密度的新工具一密度天平。密度天平是把杠杆原理与
浮力原理有机结合在一起,把天平从简单量具改造成复合量具。为实现上述目的,本实用新型采用下述技术方案:密度天平,包括砝码盘(4),砝码盘(4)上放有砝码(7),其特征在于:
支点(1)的左侧设有重物臂(2);右侧设有密度臂(3),密度臂(3)的端部悬有砝码盘(4),重物臂(2)的端部挂有被测物(5),被测物(5)置于盛
水容器(6)中,所述的密度臂(3)上设有刻度。
本实用新型是通过将杠杆原理与浮力原理的巧妙结合,以及对天平臂的定标处理,可以方便、快捷地直接给出被测物体的密度值,从而大大简化了测量物体密度的程序。密度天平除了能方便地测量物体的密度值,它更是一种新型的教学用具,它在使用过程中能使学生受到创造思维的教育。密度天平是把阿基米德的杠杆原理与浮力定律巧妙结合的结果,而这一结果又测到了物体的密度,若用密度天平验定王冠,则不但有判断出王冠的真假,而且能判断出金王冠里面的含金量,把定性的判断上升到定量的测量。因此,密度天平是把阿基米德三大发明,即:杠杆原理、浮力原理、王冠鉴定巧妙综合应用的结果。该产品结构简单、使用方便、测量
精度高、启人心智,可广泛用于力学实验和教学中。
附图说明
:图1是本实用新型的结构示意图。
具体
实施例:参照图1,密度天平,包括砝码盘4,砝码盘4上放有砝码7,其特征在于:支点1的左侧设有重物臂2;右侧设有密度臂3,密度臂3的端部悬有砝码盘4,重物臂2的端部挂有被测物5,被测物5置于盛水容器6中,所述的密度臂3上设有刻度。
使用方法:首先,把被测物体置于天平左侧,并在天平右侧加砝码,使天平平衡,然后把被测物完全置于水中,但不要
接触盛水容器的底部,让它受到水的浮力,这时,把砝码向支点方向移动,当移到合适的
位置时,天平将重新平衡,这重新平衡的位置仅决定于被测物的密度ρ物,若此,我们就可以依据物理原理在天平的右臂上的相应点标以数值,这些数值可以表示被测物体的密度。天平臂上的密度值是依据杠杆平衡条件和浮力原理相结合而标定的。现阐述如下:被测物体的体积为 ,它在水中所受的浮力为 ,于是物体在水中时的力矩是在水外时力矩的 ,据此,我们就可以在天平的密度臂(即图中右臂)上标上密度值,例如在 处即处标上20,这意味着当砝码移动到这儿与置于水中的被测物平衡,表示这一被测物的密度是20(以水的密度为1),密度臂的长度