如何准确测量微小物体的体积

测量物体的体积通常有三种方法,见下表.
如果要测量任意形状,密度未知的微小物体的体积,上述三种方法显
然均不适用.
本人利用下面介绍的方法测量微小物体的体积,具有快速,准确、方
便之特点,用此法测量了几十只纯金、银戒指的体积（体积在0.3─0.6
厘米3）,据此计算出的金、银密度值,与物理手册中给出的值相同.
一、测量方法：
器材：一架天平、一盒砝码、带横梁的铁架台、半杯水、一条细线、
一个小物体.
步骤：①调整好天平.将半杯水放在天平的左盘中,向右盘添加砝码,直至天平平衡.
②用细线拴住小物体,悬挂在铁架台的横梁上使小物体浸没在水中,
但不与杯子相接触.
③向天平右盘添加砝码,使天平再次平衡.若此次添加砝码的质量为
m 克,则小物体体积就等于m 厘米3.
二、测量原理：
当物体浸没在水中时,物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小
F 浮=ρ 水·V 排·g=ρ 水·V 物g
由于力的作用是相互的,物体也给水一个竖直向下的反作用力F′.
水通过杯子将力F′传递给天平左盘,使天平失去平衡.当向天平右盘再
次加m 克砝码时,天平再次平衡.因为天平是一个等臂杠杆,根据杠杆平衡
三、精度分析
若天平精度为10 毫克,可准确测出物体的最小体积为
用各种天平测量物体体积所能达到的精度见下表.
用此方法测量体积时,若用水银代替水,测量精度还可提高一个数量
级.当然,在测量精度达到千分之一厘米3时,水的密度随温度的变化就
必须考虑了.
注意：为了消除被测物浸没在水中时,附着在被测物体表面的气泡对测量
精度产生的影响,在测量前应用酒精对被测物体表面进行清洁预处理.