第四节 实验 用天平和量筒测定固体和液体的密度

比重计

选自《中学教学实用全书》

　　比重计是利用阿基米德原理来测定液体密度的专门仪器，如图所示，它是一根封闭的、附有刻度的玻璃管，管底有一泡状部分，内装铅丸或水银，使它能在液体中竖直浮立，比重计的重力是一定的，它放在不同密度的液体中，浸入液体的那部分体积就不同，液体密度越大，比重计浮得越高，比重计与液面相平处的刻度就是液体相对密度的数值，习惯上把具有这种刻度的仪器叫做比重计，又叫密度计．

　　比重计分重标和轻标两种．重标用来测定大于1的相对密度，轻标用来测定小于1的相对密度．使用比重计时，要注意下列几个问题：

　　（1）测量前要根据被测液体的相对密度大于1，还是小于1来选用比重计．

　　（2）测量时要注意把比重计放入液体内，动作要轻，慢慢放手，以免把比重计碰坏．

　　（3）测量时要正确读出比重计上最小刻度所表示的数值，并能估计到最小刻度的后一位有效数字．（由于比重计的刻度不均匀，读数和估读时都要特别注意．）

密度的测量

选自《中学教学实用全书》

　　1．浮力法测密度

　　根据密度公式 ，欲测固体的密度，需要知道它的质量和体积，物体的质量可以直接测出，而不规则形状物体的体积就难直接测出，我们往往借助于阿基米德原理来解决，这就是浮力法测密度的基本思想．

　　若物体的密度大于已知液体的密度，应采用“浸没法”，即物体浸没在液体中所受浮力可由实重 和视重 之差求出，（“视重”指物体浸没在液体里所测得的重力）再由阿基米德原理求出物体体积， ，则物体的密度为：

          ．

　　由上式可知，只要先测出物体在空气中的重力 ，然后把它浸没在密度为 的液体里测出视重 ，根据上式就可求得物体的密度 ．

　　若物体的密度小于已知液体的密度，它将浮在液面上，这时要用“沉锤法”．即在物体下面系一块密度较大的重物，要使它足以拖住物体一起完全浸没在液体内．先让重物浸没在液内而物体全部露在液外（重物不与容器底接触）测出视重 ，再把重物和物体一起浸没在液内，测出视重 ，则物体所受浮力应为 ．以上操作程度既利用重物使物体沉没于液内，从而有 ，同时又使重物始终浸在液内，其自重和所受浮力对计算结果不起作用，构思相当巧妙．若物重为 ，则物体的密度 ．

　　若不使用弹簧秤，因为密度小于已知液体的物体可浮在液面上，此时所受浮力等于物重．只要把物体放入该液体中，测出 与 之比，则物体的密度 ．

　　2．海尔法测密度．

　　海尔法测密度的装置如图所示， 形管倒插在装着两种液体的容器中，然后从它上部开口处抽气，使两边液体上升到管内，根据液体内部压强公式：

         

         

　　式中 为抽气后管中液面上方空气压强， 为管外大气压强．由上面两式可知，两个液柱所产生的压强 是相等的，即

             

　　测出 和 ，若已知 ，则另一种液体的密度 即可求出．