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  所向披靡220 2013-10-21 00:00:00

  利用漂浮定律

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  修改人生4 2017-08-23 10:56:04

  在物理實(shí)驗(yàn)中使用的密度計(jì)，是一種測(cè)量液體密度的儀器。它是根據(jù)物體浮在液體中所受的浮力等于重力的原理制造與工作的。密度計(jì)是一根粗細(xì)不均勻的密封玻璃管，管的下部裝有少量密度較大的鉛丸或水銀。使用時(shí)將密度計(jì)豎直地放入待測(cè)的液體中，待密度計(jì)平 　　穩(wěn)后，從它的刻度處讀出待測(cè)液體的密度。常用密度計(jì)有兩種，一種測(cè)密度比純水大的液體密度，叫重表；另一種測(cè)密度比純水小的液體，叫輕表。 　　密度計(jì)原理 　　物體的重力將物體拉向地面，但是如果將物體放在液體中，一種名為浮力的力量將產(chǎn)生反方向的作用力。 浮力的大小等同于物體取代的液體的重量，或者說是排開的水的重量。 　　密度計(jì)根據(jù)重力和浮力平衡的變化上浮或下沉。 　　一個(gè)功能完好的密度計(jì)僅能處于漂浮狀態(tài)，因此浮力向上推的力量要比重力向下拉的力量稍微大一點(diǎn)。但在平衡的時(shí)候，其受的重力大小等于浮力。 　　因?yàn)槊芏扔?jì)的體積沒有發(fā)生變化， 其排開水的體積相同*。但是，因?yàn)槠渲邪烁嗟乃兊酶亍?當(dāng)重力大于浮力時(shí)，密度計(jì)會(huì)下沉。 密度計(jì)的重量小于相同體積水的重量，所以密度計(jì)重新浮起。 　　密度計(jì)的讀數(shù)是下大上小，當(dāng)它浸入不同的液體中，體積不變示數(shù)發(fā)生變化，密度計(jì)底部的鐵砂或鉛粒是用來保持平衡的！ 　　測(cè)量流體密度的物性分析儀器。與它相似的比重計(jì)是測(cè)量流體比重的儀器。密度是單位體積物質(zhì)的質(zhì)量;比重是液體或固體與水或者氣體與空氣在規(guī)定溫度和壓力時(shí)的密度比。水和空氣在一定溫度和壓力時(shí)的密度是已知的，因此，在規(guī)定條件下的比重和密度是可以互換的。物質(zhì)的密度或比重與物質(zhì)的成分有關(guān)，所以常用密度計(jì)和比重計(jì)來檢測(cè)如酒精、石油產(chǎn)品、酸堿溶液、煤氣和天然氣等的品質(zhì)。密度計(jì)還可用于這類產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過程的監(jiān)測(cè)和控制。 　　常用的密度計(jì)和比重計(jì)有浮子式密度計(jì)、靜壓式密度計(jì)、振動(dòng)式密度計(jì)和放射性同位素密度計(jì)。 　　浮子式密度計(jì) 它的工作原理是：物體在流體內(nèi)受到的浮力與流體密度有關(guān)，流體密度越大浮力越大。如果規(guī)定被測(cè)樣品的溫度（例如規(guī)定25℃），則儀器也可以用比重?cái)?shù)值作為刻度值。這類儀器中Z簡(jiǎn)單的是目測(cè)浮子式玻璃比重計(jì)（圖1）， 簡(jiǎn)稱玻璃比重計(jì)。 　　靜壓式密度計(jì) 它的工作原理是：一定高度液柱的靜壓力與該液體的密度成正比，因此可根據(jù)壓力測(cè)量?jī)x表測(cè)出的靜壓數(shù)值來衡量液體的密度。膜盒（見膜片和膜盒）是一種常用的壓力測(cè)量元件，用它直接測(cè)量樣品液柱靜壓的密度計(jì)稱為膜盒靜壓式密度計(jì)。另一種常用的是單管吹氣式密度計(jì)(圖2)。它以測(cè)量氣壓代替直接測(cè)量液柱壓力。將吹氣管插入被測(cè)液體液面以下一定深度，壓縮空氣通過吹氣管不斷從管底逸出。此時(shí)管內(nèi)空氣的壓力便等于那段高度的樣品液柱的壓力，壓力值可換算成密度。 　　振動(dòng)式密度計(jì) 它的基本工作原理是：物體受激而發(fā)生振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率或振幅與物體本身的質(zhì)量有關(guān)。如果在物體內(nèi)充以一定體積的液體樣品，則其振動(dòng)頻率或振幅的變化便反映一定體積的樣品液體的質(zhì)量或密度。

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