[實用新型]一種簡易固體密度測量器

有效

• 申請號: 201420151418.8
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN203812454U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 尹卓異
• 申請（專利權）人: 尹卓異
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12;G01N9/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

技術領域

本實用新型涉及一種中學物理教學實驗用具，尤其是一種簡易固體密度測量器。

背景技術

物理學中，把某種物質的質量與該物質體積的比值稱作這種物質的密度。通常用“ρ”表示。密度是物質的一種重要的物理特性，不隨形狀和空間地理位置的變化而變化，但隨物質的狀態、溫度、壓強的變化而變化，密度相關知識在初中物理中占有十分重要的位置。目前，中學教學實驗中固體的密度測量方法多種多樣，包括稱重法、比重法、阿基米德定律法和浮力法等。

通常，測定比水密度大的固體密度時，需要先使用天平稱出固體的質量，再用量筒采用排水法測出固體的體積。利用公式ρ=m/v計算出固體的密度值。而測定比水密度小的固體密度時，則需要先用天平稱量固體質量。利用排水法測定固體體積時，通常有兩種方法：一是用細而長的針或者細鐵絲將物體壓浸于水中，排開水的體積即為固體的體積。二是先在固體下面系上一個密度比水大的物體，比如鐵塊，利用鐵塊重量使固體浸沒于水中，此時待測固體和鐵塊排開水的總體積減去鐵塊的體積即為待測固體的體積。固體的質量和體積測出后，再利用密度公式求出待測固體密度。

由此可見，用于測定固體密度時所需的儀器用具較多，如天平、燒杯、量筒、長針或細線，以及鐵塊等，測量過程較復雜，使用量筒多次進行體積讀數，測量結果誤差較多，從而待測固體密度值偏差較大；另外，實驗操作時間較長，不利于教學實驗的進行。

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種簡易固體密度測量器，它具有結構簡單、操作方便、測量結果準確快捷等特點。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種簡易固體密度測量器，包括大杯和小杯，所述小杯底部外壁安裝有一螺栓，所述小杯側面外壁上設有小杯刻度，所述大杯底部內壁安裝有一螺母，所述大杯側面外壁上設有大杯刻度，所述小杯置于所述大杯內部。

所述小杯刻度為小杯內部容量值。

所述大杯刻度為大杯和小杯相旋緊時，兩杯之間的容量值。

所述小杯容量明顯大于待測固體體積。

所述螺栓與所述小杯之間、所述螺母與所述大杯之間均通過防水膠粘連固定。

所述大杯刻度容量值明顯大于所述小杯刻度容量值。

所述大杯、所述小杯、所述螺栓和所述螺母的材質均為透明塑料材質。

本實用新型的有益效果是，

1.實驗裝置結構簡單、操作簡便；

2.實驗過程讀數較少，實驗誤差較小，測量結果準確；

3.測量結果快速，大大節約教學時間；

4.實驗原理扣合中學力學內容，實驗原理簡明易懂，便于學生掌握和理解；

5.提高教學趣味性的同時，刺激學生學習主動性和積極性。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

其中1.大杯，2.小杯，3.螺栓，4.螺母，5.大杯刻度，6.小杯刻度。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，一種簡易固體密度測量器，包括大杯1和小杯2，小杯2底部外壁安裝有一螺栓3，小杯2側面外壁上設有小杯刻度6，大杯1底部內壁安裝有一螺母4，大杯1側面外壁上設有大杯刻度5，小杯2置于大杯1內部。

小杯刻度6為小杯2內部容量值；大杯刻度5為大杯1和小杯2相旋緊時，兩杯之間的容量值；小杯容量明顯大于待測固體體積；螺栓3與小杯2之間、螺母4與大杯1之間均通過防水膠粘連固定；大杯刻度5容量值明顯大于小杯刻度6容量值；大杯1、小杯2、螺栓3和螺母4的材質均為透明塑料材質。

該實用新型簡易固體密度測量器在使用過程中，溫度、壓力視為恒定值。實驗測定具體操作步驟如下：

1.判斷待測固體密度

將待測固體放于水槽中，若固體物沉到水槽底部，則說明待測固體密度大于水密度，反之，則待測固體密度小于水密度。

2.若待測固體密度小于水密度

首先，旋緊螺栓3和螺母4，將小杯2與大杯1固定。向小杯2中注入水，直到小杯2中的水溢出一部分到大杯1中，此時讀取大杯刻度5數值V1；然后將待測固體放入小杯2中，此時，小杯2水又有部分水溢出到大杯1中，讀取記錄此時大杯刻度5數值V2；用細針將漂浮的待測固體完全壓進小杯2中，讀取記錄此時大杯刻度5數值V3。由力學相關知識分析可得，此時待測固體密度計算表達式為：ρ=ρ_水（V2-V1）/(V3-V2)。

3.若待測固體密度大于水密度