利用杠杆平衡条件测固体密度
【目的和要求】
利用杠杆平衡条件测定固体的密度，进一步熟悉杠杆；练习灵活运用杠杆平衡条件和阿基米德定律。
【仪器和器材】
待测密度的石子，金属，陶瓷片，杠杆及支架，细线，钩码3个（J2106型），刻度尺，玻璃杯，水。
【实验方法】
1．把杠杆的中点悬挂在支架上。调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
2．用细线将石子拴好，把石子m1码m2分别挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
3．分别量出动力臂L1阻力臂L2，由杠杆平衡条件算出石子的质量：m1gl1= m2gl2
则
4．在玻璃杯内盛水，将石子浸没水中，L1固定不变，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。
5．量出钩码所挂处与支点的距离L2，由杠杆平衡条件得出(mg1-F)l1= m2gl2，其中F为石子浸没水中所受浮力，由阿基米德定律知道，代入前式，求得石子的体积V。
6．由公式求出石子的密度。
7．将石子换成金属、陶瓷片，重做上述实验，分别求出金属和陶瓷的密度。把实验数据及计算结果填入表1．20－1中。
名称
钩码质量m1（千克）
动力臂L1（米）
阻力臂L2（米）
物体质量m1（千克）
物体浸没水中时钩码力臂L＇（米）
物体所受浮力F（牛）
物体体积V（米3）
物体密度 （千克/米3）
石子
金属
陶瓷
【注意事项】
玻璃杯内的水要能浸没物体且不溢出，物体与杯子不能接触。
【参考资料】
一、利用杠杆平衡条件测固体密度的另一种计算方法
实验步骤和方法与前相同。
当第一次杠杆平衡后，
m1gl1= m2gl2
则待测物体浸没水中，杠杆重新平衡后
由（2）÷（1）得
将代入式，其中为待测物体的密度，V为它的体积，则。
每次实验时，只要测出L2和L＇2，再代入（4）式中，即可求得所测物体的密度。水的密度是已知的，。
二、用杠杆“称”液体的密度
找根宽度、厚薄比较均匀的直木条（长约50厘米），中点用支架支起或者用线吊起。将已知密度P的重物G和任意平衡物P分挂在两边（图1．26－3），调节它们的悬挂位置，使杠杆平衡，则
Ga=Pb
保持重物G位置不变，将G全都浸入被测液体中，调节P的位置使杠杆平衡，则
将代入（l）、（2），并且将（2）÷（1）得，
欲测液体密度，每次实验，只需量出b和c的长度，然后代入上式，即可求出被测液体的密度。
密度和浮力都是初中物理力学的重要内容。利用浮力来测量物质密度涉及到密度、浮力等多个知识和称质量、测体积、求浮力等多个过程，综合性强，难度较大。此类实验不仅关注学生的基本操作技能，更注重提升学生实验创新能力和培养学生对知识的整合、应用能力，是中考命题热点之一。笔者在教学中做了如下归纳，请各位同行斧正。
一、利用浮力测固体质量的质量
原理：根据物体漂浮在液面上时，F浮=G物=m物g，而F浮=液gV排，只要能测物体漂浮时的浮力，通过等量代换就能间接算出物体的质量，然后根据=m/v，求得待测物的密度。对于不能漂浮的物体，要创造条件使其漂浮。
方法：等量代换 公式变形 充分利用漂浮F浮=G物的特点
二、利用浮力测固体物质的体积
原理：根据F浮=液gV排 得V排=，浸没时V排=V物，测出其浸没时受到的浮力，可计算物体排开液体的体积，即为物体体积。
方法：等量代换 公式变形 充分利用浸没V排=V物的特点
