密度秤采用高精度稱重系統和嚴密的測定程序,可測試固體、液體、粉末、吸水性物體的密度,直接顯示出樣品密度值,大大減少了人工換算的繁瑣和人為誤差,操作簡單,測量,直接明了,適用于各工業應用單位及科研部門的樣品密度測定。
將普通彈簧測力計改裝為密度秤,是在彈簧測力計下面掛一個物體,由于物體受到液體的浮力,彈簧測力計示數減少。這樣,彈簧測力計與液體密度之間存在線性關系,從而液體的密度與彈簧測力計示數之間存在一一對應的關系。如果用公式進行推導,則有:
F拉=G-F浮=G-ρ液gV排
公式中金屬塊的重量G、g和排開液體的體積V排都是常量,所以彈簧測力計的示數與液體密度之間存在線性關系,彈簧測力計的示數隨著液體密度的增大而減少。如果在彈簧測力計上重新標上密度的刻度,則刻度是均勻的,且下大上小。
對于初中學生進行項目學習,可以稍微弱化如上公式原理的推導過程,課堂上突出具體實例的應用:提供水、酒精、密度為1.2克/厘米3的硫酸銅溶液、未知密度的溶液、彈簧測力計、刻度尺、筆、紙、金屬塊等。
如何將彈簧測力計改裝為密度秤;
(1)此任務是在彈簧測力計上標上密度為0.8克/厘米3和1.0克/厘米3。當學生完成了這兩項任務后,對學生的“作品”進行比較,分析它們的異同點。值得一提的是,給每小組提供的金屬塊的質量或密度等不同,這樣,在組織學生討論提高密度秤度時,有了素材。
(2)推測1.2克/厘米3的刻度應該標在哪個位置?你的依據是什么?這是對密度秤原理的再一次梳理與應用,其中重要的內容是分析刻度是否為均勻的,可從理論與實驗兩個方面去推導與驗證。
(3)利用此密度計測未知溶液的密度。終公布未知溶液的密度,比較哪組制作的密度秤更。
(4)將彈簧測力計拉力與液體密度的數學關系轉化為圖像。