比較液體密度有巧招

劉暢 李建

為什么人們可以浮在死海的水面上看書，而在其他水域卻不能浮在水上？為什么雞蛋在清水里會沉底，而在較濃的鹽水里能漂浮？原來，這都與液體的密度有關，不同的液體密度不一樣。那我們怎么比較不同液體的密度呢？今天，我們一起用身邊的物品巧制一個比較液體密度的工具——密度計。

一、制作材料與工具

吸管、長尾夾、剪刀、膠帶、筆、卷尺、三種不同密度的液體（牛奶、清水、酒精），如圖1所示。

二、制作步驟與實驗

1.取一根長約15 cm的細長吸管，用記號筆在吸管上每隔1 cm畫上刻度，如圖2、圖3所示。

2.用膠帶將吸管的一端密封，避免水滲入吸管，如圖4、圖5所示。

3.用長尾夾夾住吸管上用膠帶封住的位置，以長尾夾作為配重，使吸管豎直漂浮于水中，如圖6、圖7所示。

4.用記號筆在水面對應吸管上的位置做標記，表示水的密度刻度線，如圖8、圖9所示。這樣，一個簡易的密度計就制作成功了。

5.將自制的密度計放入牛奶中，如圖10所示。我們可以看到牛奶液面在水的密度刻度線以下，說明牛奶的密度大于水的密度。

6.將自制的密度計放入酒精中，如圖11所示。我們可以看到酒精液面在水的密度刻度線以上，說明酒精的密度小于水的密度。

三、原理分析

利用自制的密度計比較液體密度大小的過程應用了阿基米德原理。因為密度計在不同的液體中均處于漂浮狀態，所以密度計在不同的液體中受到的浮力是相等的，且都等于自身重力。

在浮力相等時，液體的密度越大，排開液體的體積越小，液面相對于刻度就越靠下。

實驗中，我們先將自制的密度計放入水中，在水面對應吸管上的位置標記刻度，即水的密度刻度線，然后把自制的密度計放進不同的液體中。若液面在水的密度刻度線以上，則說明該液體的密度小于水的密度；若液面在水的密度刻度線以下，則說明該液體的密度大于水的密度。

科技知識窗

阿基米德是古希臘偉大的哲學家、科學家，他確定了幾何體表面積的計算方法、浮力的計算方法，發現了杠桿原理。

傳說國王讓金匠給自己做一頂金皇冠，當拿到金皇冠時，他疑心金匠在金皇冠中摻了其他東西，所以想讓阿基米德鑒定金皇冠是不是純金的。阿基米德苦苦思索了3個月，最終在洗澡的時候發現水從浴缸溢出的體積與物體浸在液體中的體積相等，從而受到啟發，提出了著名的阿基米德原理。