托盘天平的妙用

托盘天平的妙用
托盘天平的用途一般用来测量物体质量，其实天平还有其他许多的妙用。

它不仅可以用来测物体的质量，还可以测固体和液体的密度、固体和液体的体积、容器的容积、浸入液体中的物体受到的浮力等。

下面将在这些方面做一些论述。

一、测体积
（一）固体的体积
对于已知材料的物体，我们可以利用材料的密度，求出体积。

例：如何利用天平，测出一不规则形铜块的体积？
方法：用天平测出铜块的质量为m，在密度表中查出铜的密度ρ铜，利用v=m/ρ铜即可算出铜块的体积。

对于未知材料的物体，则需要利用水的密度来测，用到的器材除天平外，还需要水、细线、大烧杯和小烧杯。

例：利用天平、大烧杯、小烧杯、细线和水，如何测一种陨石的体积？
方法：
1.将大、小烧杯按照如下图所示放置，并在大烧杯中盛入适量的水，使水与杯口相平。

2.用天平测出小烧杯的质量为m。

3.用细线系好陨石并没入大烧杯的水中（注意陨石不能接触杯底，若是漂浮的物体，则需要用细针压入水中）。

4.当水不再溢出时，用天平测出溢出水和小烧杯的总质量为m1。

5.物体的体积的表达式为v=（m1-m）/ρ水
（二）液体的体积
对于密度已知的液体来说，只要测出空杯子的质量和倒入液体之后杯子的质量，即可求出液体的质量。

然后利用公式v=m/ρ液即可求出液体的体积。

对于密度未知的液体来说，则需要借助其他的器材才能测出。

例：用天平、水、细线和滴管，如何测出半瓶醋的体积？
方法：
1.用细线绕瓶子两圈，并与醋的液面相平，记下液面的位置。

2.将醋倒出，用天平测出空瓶子的质量为m1。

3.在瓶中盛入适量的水，并用滴管滴水至细线记号处，再用天平测出瓶子和水的总质量为m2。

4.则醋的体积v=（m2-m1)/ρ水。

二、测容积
巧妙地利用水的密度测容积。

例：利用天平、水，如何测出小空瓶的容积？
方法：
1.用天平测出小空瓶的质量为m1。

2.将小空瓶中装满水，用调好的天平测出水和瓶的总质量为m2。

3.小空瓶的容积v=（m2-m1）/ρ水。

三、测密度
（一）测固体的密度
例：利用天平、水、细线、大烧杯和小烧杯，如何测一铁块的密度？
方法：
1.用天平测出铁块的质量为m1。

2.用天平测出小烧杯的质量为m2。

3.大、小烧杯按照如下图所示放置，并在大烧杯中放入适量的水，使水面与杯口相平。

4.用细线系好铁块，并将铁块没入大烧杯的水中（注意铁块不能接触杯底）。

5.用天平测出溢出水和小烧杯的总质量为m3。

说明：用此方法可以测沉入水中的物体和不沉入水中的物体的密度。

如果是不沉入水中的物体，可以用细针压入水中，就可以测出物体的体积。

（二）测液体的密度
例：利用天平、水、小空瓶，如何测牛奶的密度？
方法：
1.用天平测出小空瓶的质量为m1。

2.将小空瓶中装满水，用天平测出水和瓶的总质量为m2。

3.将小空瓶中装满牛奶，用天平测出牛奶和瓶的总质量为m3。

四、测重力
无论是测固体还是液体的重力，只要测出它们的质量，都可利用公式g=mg算出它们的重力，在这里就不再赘述了。

五、测浮力
无论物体是沉入水中的，还是漂浮在水中的，都可用天平测出它们所受浮力的大小。

（一）测漂浮在液面上的物体所受浮力的大小
例：用天平测出蜡块放入水中自然静止后所受浮力的大小。

方法：
1.在小烧杯中盛入适量的水，把烧杯放在天平的左盘，并测出杯和水的总质量为m1。

2.将蜡块放入小烧杯中，当蜡块静止时，读出天平再次平衡时的示数为m2。

3.则蜡块所受到的浮力f浮=（m2-m1)g。

（二）测没入水中的物体所受浮力的大小
我们也可以求出蜡块没入水中时所受浮力的大小
例：如何用天平测出蜡块没入水中时所受浮力的大小呢？
方法：
1.在小烧杯中盛入适量的水，把烧杯放在天平的左盘，并用天平测出杯和水的总质量为m1。

2.将蜡块放入小烧杯中，用细针把蜡块压入水中，当蜡块浸没时，读出天平再次平衡时的示数为m2。

3.则蜡块所受到的浮力f浮=（m2-m1)g。

例：如何用天平、水、细线和小烧杯测一小石块浸入水中所受浮力的大小？
方法：
1.在小烧杯中盛入适量的水，并用天平测出杯和水的总质量为m1。

2.用细线系好小石子，并浸入小烧杯的水中（石子不接触杯底），读出天平再次平衡时的示数为m2。

3.小石子所受浮力的大小为f浮=（m2-m1)g。