双提法测量小石块密度

实验目的

利用弹簧测力计和浮力知识，测量小石块的密度。

实验原理

石块在空气中，测力计示数等于重力G，质量m=G/g。浸没水中示数为F，则浮力F浮=G-F。又F浮=ρ水gV排，石块浸没，V=V排。所以ρ石=m/V=Gρ水/(G-F)。

实验器材

• 弹簧测力计
• 小石块
• 细线
• 烧杯
• 水
• 铁架台（可选）

实验步骤

1. 用细线系好石块，挂在弹簧测力计下，静止时读出示数G。
2. 在烧杯中倒入适量水，水要能浸没石块。
3. 提着测力计，使石块完全浸没在水中，不碰杯底和杯壁。
4. 石块静止时读出测力计示数F。
5. 计算浮力F浮=G-F，再由F浮=ρ水gV求出石块体积。
6. 用ρ石=Gρ水/(G-F)计算石块的密度。

实验现象与结论

石块浸没水中后，测力计示数明显小于在空气中的示数，说明石块受到向上的浮力。两次示数之差越大，石块体积越大。计算结果即石块的密度，且与g的取值无关。

注意事项

• 石块要浸没但不能触碰烧杯底和杯壁
• 读数时石块保持静止，测力计保持竖直
• 石块重力不得超过测力计量程

常见问题

为什么石块不能碰到杯底？

碰到杯底会受到支持力，测力计示数变小，算出的浮力偏大，密度结果就会出错。

这种方法适用于哪些物体？

适用于密度大于水、不吸水、不溶于水的固体，且重力在测力计量程内。