测量物质密度的两种特殊方法

测量物质密度的常规方法有:一是对规则固体而言,用测长工具测体积,用天平称质量,再根据密度的定义求得;二是对不规则的固体用流体静力法进行测量,流体静力法对液体的密度测量同样适用;三是用比重瓶法测液体和固体的密度.而根据液体内部压强特点利用U型连通器或W型连通器测液体的密度和根据浮力的原理利用悬浮法测固体的密度的方法则不多见,而这种构思新颖、设计巧妙的方法能解决一些特殊物质的密度的测量.下面详细介绍这两种测密度的方法.     

"恒质式"液体压强演示器

学生对液体静压强的大小，只与液体深度与密度有关，而与液体质量多少、不同形状无关，缺少必要的感性认识．加之，现行教科书中，液体压强公式是通过建立抽象的理想液柱模型后，理论推导得出，初中学生受知识储备和心理水平发展的限制，对这样呈现知识的方式不太适应，接受起来比较困难，从而成为教学上的一个难点，也是初中学生学习物理知识的分化点，因而倍受一线教师的关注，许多教师都体会和认识到增加这一演示实验是很有必要的，也为此做了很多的尝试，努力研制过一些实验装置．但这些装置虽各有千秋，却都存在一个严重的不足，     

怎样对初中学生讲解电压的概念

“电压”确是为初中学生所难以接受的一个概念。我們在实际教学中,也体会到以液体静压强的对比来講解电压的不妥当,而积極研究和学习从电流作功引入电压概念这一个新的講授方式来施教。在我們学习过程中,先后参攷了物理通报1952年11月号苏联索科罗夫教授“在初中如何講解电压”及1954年9月号汪世清“关于在初中怎样講解电压的問題”二文,结     

例说与连通器相关的功和能的问题

连通器问题是我们在实际中经常碰到又比较难的问题，笔者认为主要是抓住几个关键点：其一、属不属于连通器模型；其二、抓住液体体积不变；其三、大气对研究的系统做功代数和为零；其四、善于利用液体等效体积的方法来处理问题．下面通过几个例题来讨论说明．     

关于电压教学问题的讨论我们是怎样讲授初中“电压”概念的

关于“电压”这一概念的教学,我们也曾参考汪世清同志“关于在初中怎样讲解‘电压'的问题”一文中的意见作了研究.一致认为这样可以比较正确地给学员树立“电压”的概念;比用液体静压强的对比讲解有着无比的优越性.可是,我们觉得:(1)所用的实验仪器不够直观,不适合课堂示范作业的要求,而且也难作得精确;(2)虽然对概念的树立逻辑性很强,     

偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响

我们使用一维流体模型,根据在不同偏滤器运行模式下静压强沿着磁力线方向的分布变化,讨论了偏滤器运行模式对托卡马克边缘区等离子体平行流的影响.低再循环模式下,静压强从X点 (X-point)附近的刮削层区域开始明显下降,变化趋势与密度变化趋势一致;等离子体平行流的马赫数在偏滤器区域逐步变大,变化从平缓到迅速.高再循环模式下,静压强在靶板附近的区域迅速下降,在其他区域变化非常小;等离子体平行流的马赫数仅在靠近靶板附近的区域迅速变大,在其他区域变化平缓.在弱脱靶模式下的静压强变化与高再循环模式下类似,不过静压强在X-point附近的刮削层区域开始出现下降的趋势,导致等离子体平行流的马赫数在X-point处的值比在高再循环模式下大.强脱靶模式下,静压强在刮削层区域开始明显下降,在远离靶板的偏滤器区域,静压强迅速下降的地方,观察到高马赫数等离子体平行流.静压强迅速下降引起动压强迅速上升来维持总的压强守恒是在强脱靶状态 下产生高马赫数平行流的一种可能驱动机理.     

液体密度测量仪

利用纯水作为比较液体,用2个玻璃管与注射器内的气体相通,另一端分别插入水和待测密度的液体中,拉动注射器的活塞,使注射器的压强减小,使液体和水同时在玻璃管中升高,液体上升稳定后,利用封闭在注射器内气体压强与外界大气压强的关系,即可方便测出液体密度.     

用恒流法自制仪器精确测定液体的黏度

介绍了用恒流法自制仪器精确测定液体的黏度.该自制仪器,能有效地保证底部的密封性、液体水位恒定和可操作性.另外,还增设一个玻璃管连通器,并附加一根标尺和游标,可使液体水位的测量精确度提高.在接毛细管输出液体的量筒处加上光电计时,可使测量液体的流速的精确度提高.再将相关数据送入已编好程序的电子仪器进行计算并显示出黏度.另外该仪器可调换不同管径的毛细管,因此应用本方法能快速准确地测量多种液体的黏度.     

探究液体和空气浮力的实验装置

针对教材中测量液体和空气浮力实验中存在的问题,做了相应的改进.首先,改进了探究液体浮力的实验装置,采用体积较大的物体作为研究对象,利用铁架台固定弹簧秤,并通过连通器注入液体,实现了稳定清晰地观测液体浮力现象.其次,设计了探究气体浮力的实验装置,收集VC泡腾片与水反应产生的气体,并充入气球,由于气球受到浮力导致杠杆变化,进而可以明显观察到气体的浮力现象.     

特殊连通器实验

为确定有风浪时船舶的吃水值,设计了特殊的连通器.使用该连通器可显示波浪中心面.     

多孔钼烧结体的静压p-V特性研究

 利用中等密度的多孔钼烧结体进行了中、低静压全程加载-卸载实验。研究了在不同直径（特别是较大尺寸）和不同初始密度时该材料的静压p-V特性曲线。实验发现，样品初始密度不同应变也不同；卸载曲线几乎不受样品初始密度、直径的影响。计算表明，泡沫钼在静压下具有较高的吸能性，吸能效率较高，但预压后的泡沫钼吸能性和吸能效率均有所下降。     

压力水介质脉冲击穿实验研究

 为了提高水介质脉冲形成线的储能密度和减小大型加速器的脉冲功率系统几何尺寸，实验研究了水在静压力作用下的耐压强度。简要介绍了液体绝缘介质的击穿机理，在设计的水介质耐压实验装置上研究了去离子水介质在压力作用下的脉冲击穿特性。结果表明，当压强由0.1MPa增加到0.7MPa时，水的击穿场强由25.3MV/m增加到46.7MV/m。     

液体静压强与流速的关系等实验的讨论

液体静压强与流速的关系这一实验,在中学物理教学和普通物理流体力学的教学中都是很重要的。由于目前很难买到这样的仪器,只有依靠自己设计、自己制作来解决。长时期来,我们也自制了几种仪器,但总是不太成功。问题的关键就在于如何把基本原理应用到仪器的制作上来。现就此问题谈一点粗浅看法,供同志们参考。     

液体沸点跟压强有关的演示

现行初中《物理》第二册,关于“液体沸点跟压强有关”,课文中只用了水在低压下沸腾的演示来说明,在压强减小时,液体的沸点降低,从而引入在压强增加时,液体的沸点就要升高的结论,这只能给学生一种抽象推理概念。为了让学生通过直观获得     

帕斯卡水桶的制作

液体的压强公式p=pgh指出,液体的压强只跟液体的深度和密度有关系,而跟它的总重、体积都没有关系。为了帮助学生理解这个问题,课本上介绍了著名的帕斯卡水桶实验,但演示这个实验的器材,特别是裂桶不好找,对此我们可作如下改进。     

用秒表测定液体的密度

介绍了利用秒表测定液体密度的方法.该方法通过秒表测量漂浮在待测液体中做简谐运动的试管的运动周期,经计算即可得到待测液体的密度.与传统测定液体密度的实验相比,该方法设计巧妙,操作简单.     

给一点点思想空间 获得意想不到的回报

利用一道测量液体密度的习题, 阐述了课堂中生成的利用测力计测液体密度的多种方法     

使用载荷传感器测量液体密度

载荷传感器用于液体密度测量,可将力信号通过传感器转化为电信号,经过运放由数字电压表显示密度值,实现了液体密度的实时测量.     

磁性液体表观密度随磁场变化测量仪的研制

利用自制的磁性液体研制出测量固、液两相胶体溶液磁性液体表现密度的测量装置并给出了测量方法和测量原理．该装置既能测量磁性液体中不同液层的表观密度，也能测量磁性液体中某点的表观密度随磁场变化的规律．     

干涉法测量液体膨胀系数的讨论

液体的折射率和液体的密度有直接关系,液体密度又与温度有关,根据已有关于透明介质的折射率公式,可得液体的膨胀系数的测量方法.迈克耳孙干涉法是测量液体折射率的温度系数的简捷的手段.用此方法得出了液体的膨胀系数,进而讨论了关于液体折射率的2个不同公式的精确程度.