初中物理密度测量方法总汇一、 有天平,有量筒(常规方法)1. 固体:m 0V 1V 2 表达式:2. 液体1V 2表达式:测固体体积:不溶于水 密度比水大: 排水法测体积密度比水小:针压法、捆绑法溶于水 饱和溶液法、埋砂法整型法 如果被测物体容易整型,如土豆、橡皮泥,可把它们整型成正方体、长方体等,然后用刻度尺测得有关长度,易得物体体积。
吸 水 如木块,可使其吸饱水例1:正北牌方糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块,为了测出它的密度,除了一些这种糖块外还有下列器材:天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒,利用上述器材可有多种测量方法。
请你答出两种测量方法,要求写出(1)测量的主要步骤及所测的物理量。
(2)用测得的物理量表示密度的式子。
解:方案一(直接测量):用天平测出其质量,用刻度尺量出它的长、宽、厚,算出其体积,再用密度公式计算出糖块的密度。
方案二(埋沙法):用天平测出糖块的质量m ,再把糖块放入量筒里,倒入适量白沙糖埋住方糖,晃动量筒,使白沙糖表面变平,记下白沙糖和方糖的总体积V 1,用镊子取出方糖,再次晃动量筒,使白沙糖表面变平,记下白沙糖的体积V 2,则ρ=21V V m - 012m V V ρ=-12m m V ρ-=器材:石块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线 (1) 先用调好的天平测量出石块的质量0m(2) 在量筒中装入适量的水,读取示数1V(3) 用细线系住石块,将其浸没在水中(密度小于液体密度的固体可采用针压法或坠物法),读取示数2V 器材:待测液体、量筒、烧杯、天平和砝码(1) 在烧杯中装入适量的待测液体,用调好的天平测量出烧杯和液体质量1m(2) 把烧杯中的部分液体倒入量筒,读取示数V (3) 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量2m器材:天平、待测试管,足够多的水(1) 在量筒内装有适量的水,读取示数1V(2) 将试管开口向上放入量筒,使其漂浮在水面上,此时量筒示数2V(3) 使试管沉底,没入水中,读取量筒示数3V 器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋 (1) 用细线系住石块,将其放入烧杯内,然后烧杯放入盛有水的水槽内,用笔在烧杯上标记出液面(2) 取出塑料盒内的固体,往里缓慢倒入水,直到量筒内液面达到标记的高度(3) 将烧杯内水倒入量筒内,读取示数为V方案三(饱和溶液法):用天平测出3块方糖的质量m ,向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖,用玻璃棒搅动制成白沙糖的饱和溶液,记下饱和溶液的体积V 1,再把3块方糖放入饱和溶液中,记下饱和溶液和方糖的总体积V 2,则密度12V V m -=ρ。
二、 有天平,无量筒(等体积替代法)1. 固体 m 0m 1m 2 表达式:2. 液体 01m 2 表达式: 三、 有量筒,无天平 1. 固体 a 、一漂一沉法V 1V 2V 3表达式:b 、(冲称象法) 212131V V V V V V ρρρ--=-水水m=()0120012m m m m m m m ρρ+-=+-水水m =仪器:石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线(1) 用调好的天平测出待测固体的质量0m(2) 将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量1m (3) 用细线系住石块,使其浸没在烧杯中,待液体溢出后,用天平测得此时烧杯总质量2m 102010m m m m m m ρρ--=-水水m =仪器:烧杯、足够多的水,足够多的待测液体、天平和砝码 (1) 用调整好的天平测得空烧杯的质量为0m (2) 将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量为1m(3) 将烧杯中的水倒掉,然后在烧杯中装满待测液体,测得此时烧杯和液体的质量为2m123表达式:c、V2V3公式:3. 液体a、等浮力法1234公式:b、(冲称象法)1表达式:四、1.固体(双提法)21VVρρ=水2131V VV Vρρ-=-水4322143V V VV VV Vρρρρ---=-液水水g()=g(132VV Vρρ=-水器材:量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑料盒(1)将一木块放入盛有水的量筒内,测得体积为1V(2)将待测固体放在木块上,测得量筒示数为2V(3)然后通过细线将固体也放入量筒内,此时量筒示数为3V器材:弹簧测力计、烧杯、足够的水和细线、石块(1)用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得石块的重力GG 0F表达式:2.液体(三提法)G F 1F 2 表达式:五、 只有刻度尺1. 土密度计法表达式:器材:刻度尺,烧杯、足够的水和待测液体、粗细均匀的塑料棒或木棒,足够的金属丝(1) 取粗细均匀的木棒,用刻度尺测量其长度h ,底部缠上足够的金属丝(2) 烧杯中装入足够多的水,将木棒放入烧杯竖直漂浮,用刻度尺测量露出水面的高度1h ∆(3) 倒掉烧杯中的水,装入足够多的待测液体,将木棒放入烧杯,使其竖直漂浮,用刻度尺测量露出液面的高度2h ∆2. 等压强法器材:玻璃管、橡皮膜和细线、烧杯、足够多的水和待测液体、刻度尺 (1) 使用刻度尺测出试管的长度h ,通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住 000ρρρ=水排水G gV =G -F,G -F 0120201F F ρρρρ=++=水排液排液水G gV =gV G -F G -F 1212h h h h ρρρρ-∆=-∆水液液水gh =gh 器材:弹簧测力计、待测液体、石块、烧杯、足够多的水和细线 (1) 用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力0G(2) 将烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在水中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为1F(3) 将烧杯中装入足够多的待测液体,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在待测液体中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为2Fm 1m 2m 3水液h 1h 2表达式:3. 浮力法 h 1h 2h 3 表达式:六、 天平+浮力法表达式:杠杆法测密度07崇一33.小文用一根硬直尺设计出测果汁饮料密度ρ果汁的实验方案。
首先用细线系在O 点吊起,使硬直尺在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ铁的小铁块A 挂在硬直尺左端C 处,把一块橡皮B 挂在硬直尺右端,调节橡皮B 的位置,使硬直尺在水平位置平衡,此时橡皮挂在硬直尺上的位置为E ,如图25所示。
下面是小文测量ρ果汁的部分实验思路,将其补充完整。
(1)在直尺上读出OE 的长度Lo ;(2)把铁块A 浸没在果汁中,把橡皮B 从E 处移动到D 处时,硬直尺再次在水平位置平衡;212131m h h h h ρρρ=-=-水水(h -h )s 32132F m gV m m m ρρρ==-浮水水g-m g=11)h h h h ρρρρ-∆=-水液液水gh =g(h 器材:烧杯,足够的水和细线、待测固体、水槽、刻度尺(1) 使一空烧杯悬浮在水槽内,用刻度尺测得液面的高度1h(2) 将待测固体放在烧杯内,测得液面高度2h(3) 将固体取出通过细线直接放入水槽内,测得液面高度3h 。
器材:天平和砝码、待测固体、烧杯、足够的水和细线(1) 用调节好的天平,测得待测固体的质量1m (2) 把盛有液体的烧杯放在天平上测量,此时天平示数为2m (3) 用细线使待测物体浸没在水中,此时天平的示数3m 图25(3) ;(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量写出计算ρ果汁的表达式: 。
答案: (3)在直尺上读出OD 的长度L; (4) ρ果汁= (L 0-L) ρ铁/L 008海一36.小军在参加学校组织的拓展训练时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,他想测出小石块的密度。
小军书包里有一个水杯、一把钢尺和一些细线,他利用钢尺、水杯和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案,以下是他设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)用一根细线拴好小石块系在钢尺的一端A ,用另一根细线系在钢尺的某一适当位置O ,手提细线使钢尺悬挂,钢尺恰好在水平位置平衡,____________________;(2)把小石块浸没在盛有湖水的水杯中,将钢尺的悬挂点向远离A 端移动到另一适当位置O ′,使钢尺再次在水平位置平衡, ;(3)已知湖水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度的表达式为 ρ石= 。
答案: (1)读出OA 的长度l 1和O 点到钢尺中心距离l 2(2)读出O ′A 的长度l 1′和O ′点到钢尺中心距离l 2′(3)水ρ212121l l l l l l '-''08怀二37.小东想估测出金属块B 的密度ρB ,他手边的测量工具只有刻度尺。
小东利用身边的器材设计出一个实验方案。
首先找一根直硬棒,用细线系在O 点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将金属块B 挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A 挂在硬棒右端,调节重物A 的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E ,如图25所示。
下面是小东测出ρB 的部分实验步骤,请你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整。
(3分)(1)用刻度尺测出OE 的长度L 1;(2)把金属块B 浸没在水中,把重物A 从E 处移动到D 处时,硬棒再次在水平位置平衡;(3) ;(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρB 的表达式为: 。
答案: (3)用刻度尺测出OD 的长度L 2(1分); (4)ρB =ρ水211L L L - (2分) 图25。