用力敏传感器测量不规则物体密度.docx

用力敏传感器测量不规则物体密度用力敏传感器测量不规则物体密度 固体和液体的密度测量是物理实验的一个基本课题，具有丰富的物理思想和训练内容。目前，力敏传感器在物理实验中已经得到较为广泛的应用，它的方便、快捷、准确已得到了普遍的认可。为此我们可利用力敏传感器，对不规则物体的密度进行测量，也便于学生掌握力敏传感器的特性。 实验目的 1了解压阻式力敏传感器； 2设计一种用电学量测量不规则物体密度的方法。 测量原理 1硅压阻式力敏传感器 硅压阻式力敏传感器是由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，该芯片由4个扩散电阻集成一个微型的惠斯通电桥。当外界拉力作用于梁上时，在拉力的作用下，梁产生弯曲，硅压阻式力敏传感器受力的作用，电桥失去平衡，有电压输出，输出电压与所加外力成线性关系，即 U=KF 式中U为传感器输出电压，F为外力大小，K为传感器的灵敏度。 2固体密度的测量 设被测量物体的质量为M，烧杯中液体的密度为0，V为烧杯中液体的变化量，即所测量物体的体积，g为重力加速度。 当物体没有浸入到液体中时，有 U1=KF1=KMg 当物体完全浸入到水中时，有 U2=KF2=K(Mg-r0gV) 由以、两式可得 M=U1 gKV=因此所求物体的密度为 U1-U2 r0gKU1r0M =VU1-U2r=由此可知，不用测出待测物体的质量和体积，只要已知烧杯中液体的密度，即可求出被测物体的密度。若已知物体的密度，还可以求其他不同液体的密度，还可以研究不同浓度的液体与密度的关系。 提供器材 压阻式力敏传感器、数字电压表、烧杯、已知密度的液体、待测不规则物体等。 实验装置与要求 1实验装置 实验装置图 1 立柱 2 传感器 3 待测物 4 烧杯 5 升降台 6 数字电压表 2实验要求 a、要求同学们在掌握实验原理的基础上自行设计实验步骤和实验方法，预习报告要求写出实验原理和实验步骤，并设计出原始数据记录表。 b、要测量出不规则物体的密度。 c、写出完整的实验报告。