排液法測物體重力

苗東云

物體漂浮在液體中，其重力等于它受到的浮力。根據阿基米德原理，浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力，即漂浮物體的重力就等于它排開液體的重力。

排開液體的重力G=mg=ρvg。如果忽略g的變化（g取10N/kg），則G=104 V（ρ=103kg/m3），V的單位為立方米（m3），只要測出排開的體積V，就可以得出物體重力。如排開的體積是100cm3，代入V=10-4m3，則物體重力是1N。根據這一原理，可設計如下圖的裝置，用排液法測出物體的重力。

一、測量方法

1.在排液桶中加水至排液管，將裝被測物的桶放入其中，使其浮在排液桶中，這時水從排液管中流出。

2.當管中不再出水時，關閉大量筒中的開關，將待測物輕輕放入裝被測物的桶中，這時水從排液管中流入大量筒中。

3.打開相應開關讓大量筒中超出上限刻度的水（從下到上每個開關流出口都有一個整數值大刻度）流入小量筒中。

4.物體的重力就等于大量筒中水的重力（整數刻度值）加上小量筒中水的重力（小數刻度值）。

二、優點

1.能測出彈簧測力計不能測出的較大物體的重力。

2.利用此裝置也能測出物體的密度。在排液桶中加水至排液管，使管中有水流出，當管中不流水時，關閉大量筒中的開關，將被測物浸入排液桶中，使排開水的體積（物體的體積）流入大量筒。

同理，將超出上限刻度中的水放入小量筒中，從而讀出排開水的體積V（量筒中刻度既可表示重力G，也可表示體積V）。利用排液法測出的物體重力可換算成質量m（g=10N/kg），由ρ= m/v得出物體密度。（指導老師：鄧全篤 蔣水石）