CN204064846U - 密度天平 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密度天平，其特征在于，在底座的中间部位纵向设有支撑杆，在支撑杆的顶端通过天平刀口横向设有横杆，游码设在横杆的一侧，在横杆的另一侧通过吊杆吊有载杯托盘，排水杯设在载杯托盘上，在横杆两端的转轮上绕有环形拉线，游码与环形拉线的一侧连接，吊杆与环形拉线的另一侧连接，溢水杯设在底座的上平面一侧，在溢水杯的上方横杆上系有吊绳。通过以上设置，本实用新型根据初中物理课本中测量固体密度的内容设计，应用了初中物理学中的天平原理、杠杆原理、阿基米德定律等知识，能够简单、直观的测出物体的密度，简化了测量密度的过程，提高了测量精度。

Description

密度天平

技术领域

本实用新型涉及一种物理学的测量用具，具体说是一种测量物体密度的天平。

背景技术

密度是物理学中一个重要的物理量，但传统的测量方法比较繁琐，而且需要进行计算，误差较大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种测量物体密度的密度天平。

为了实现上述目的，本实用新型在底座的中间部位纵向设有支撑杆，在支撑杆的顶端通过天平刀口横向设有横杆，游码设在横杆的一侧，在横杆的另一侧通过吊杆吊有载杯托盘，所述吊杆能带动载杯托盘在横杆上左右滑动，排水杯设在载杯托盘上，在所述横杆的两端分别设有转轮，在横杆两端的转轮上绕有环形拉线，游码与环形拉线的一侧连接，吊杆与环形拉线的另一侧连接，溢水杯设在底座的上平面一侧，在溢水杯的上方横杆上系有吊绳。在所述溢水杯的一侧设有放水阀。

通过以上设置，本实用新型根据初中物理课本中测量固体密度的内容设计，应用了初中物理学中的天平原理、杠杆原理、阿基米德定律等知识，能够简单、直观的测出物体的密度，简化了测量密度的过程，提高了测量精度。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型横杆的俯视图。

图中：1、底座，2、支撑杆，3、天平刀口，4、横杆，5、游码，6、吊杆，7、载杯托盘，8、排水杯，9、转轮，10、环形拉线，11、溢水杯，12、吊绳，13、放水阀，14、待测物体。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型在底座1的中间部位纵向设有支撑杆2，在支撑杆2的顶端通过天平刀口3横向设有横杆4，游码5设在横杆4的一侧，在横杆4的另一侧通过吊杆6吊有载杯托盘7，所述吊杆6能带动载杯托盘7在横杆4上左右滑动，排水杯8设在载杯托盘7上，在所述横杆4的两端分别设有转轮9，在横杆4两端的转轮9上绕有环形拉线10，游码5与环形拉线10的一侧连接，吊杆6与环形拉线10的另一侧连接，溢水杯11设在底座1的上平面一侧，在溢水杯11的上方横杆4上系有吊绳12。在所述溢水杯11的一侧设有放水阀13。

通过以上设置，本实用新型游码5的质量等于载杯托盘7和排水杯8的质量和，游码5与环形拉线10的一侧连接，吊杆6与环形拉线10的另一侧连接，能够始终保持游码5和吊杆6到天平刀口2的距离相等，这样力矩也相等，消除了因质量问题造成的误差。在溢水杯11内注入水，打开放水阀13，直到水不外流为止，关闭放水阀13，在吊绳12上系好密度大于水的待测物体14，放入溢水杯11内的水中，再次打开放水阀13，将溢出的水装入排水杯8，这样溢出水的体积为待测物体14的体积，将排水杯8放入载杯托盘7上，调节吊杆6在横杆4上的位置，使横杆4平衡，此时，吊杆6所在横杆4上的刻度位置即为待测物体14的密度。

本实用新型的原理如下：待测物7的重量为G，体积为v，密度为ρ，待测物7完全浸没时所受的浮力为F，左端重物臂为l₄(固定不变)，右端密度臂为l₅，根据杠杆的平衡条件和浮力原理则有：

$\frac{G-F}{F}=\frac{l_5}{l_4}$ $\frac{G}{F}-1=\frac{l_5}{l_4}$

取ρ_水为一个密度单位，l₄为一个长度单位，则：ρ＝l₅+1即如果l₅为n倍的单位长度，则固体的密度为(n+1)倍水的密度。

Claims (2)

1.密度天平，其特征在于：在底座的中间部位纵向设有支撑杆，在支撑杆的顶端通过天平刀口横向设有横杆，游码设在横杆的一侧，在横杆的另一侧通过吊杆吊有载杯托盘，所述吊杆能带动载杯托盘在横杆上左右滑动，排水杯设在载杯托盘上，在所述横杆的两端分别设有转轮，在横杆两端的转轮上绕有环形拉线，游码与环形拉线的一侧连接，吊杆与环形拉线的另一侧连接，溢水杯设在底座的上平面一侧，在溢水杯的上方横杆上系有吊绳。

2.根据权利要求1所述的密度天平，其特征在于：在所述溢水杯的一侧设有放水阀。