初中物理总复习力学专题多种方法测密度.docx

初中物理总复习力学专题多种方法测密度.docx

《初中物理总复习力学专题多种方法测密度.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理总复习力学专题多种方法测密度.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

初中物理总复习力学专题多种方法测密度

3.《弹簧测力计法》也可称（双提法）-----------测固体密度

•【例题】张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤

分析与解：

     这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。

阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。

它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。

  实验原理：

阿基米德原理

 实验器材：

一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。

实验步骤：

（1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水；

（2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力G；

  （3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。

实验结论：

ρ金＝

注意：

利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。

因此简称为双提法。

这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。

        密度的表达式推导过程如下：

        F浮＝G－F拉      

V金＝        ρ金＝

4.《弹簧测力计法》（也可称三提法）------------测液体密度

例．（05年试题）小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：

一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。

小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。

请你将小东的实验步骤补充完整：

（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中；

（2）                                                      ；

（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F；

（4）                                                      。

         请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度：

ρB＝                    。

分析与解：

上面的例题是用弹簧测力计，测不溶于水且密度大于水的固体的密度。

如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知液中，就可以测出未知液体的密度。

这就是所谓的“三提法”。

     这道题已经将实验器材以及部分实验步骤写出。

     应补充的步骤为：

（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G

 （4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B 

      中受到的拉力F’

实验结果：

液体B的密度：

ρB＝

【例题】设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。

 器材：

天平（含砝码）、刻度尺、两端开口的直玻璃管（一端扎有橡皮膜）、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

分析：

这是一道开放性设计实验，难度较大的题目。

根据提供的器材，实验设计如下。

5.《 等 压 强 法 》

实验器材：

刻度尺、两端开口的直玻璃管（一端扎有橡皮膜）、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

实验步骤：

     1.烧杯中倒入适量的水；

     2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中，让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上，如图甲，用刻度尺测出牛奶的高度h牛；

     3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中，观察橡皮膜的凹陷程度，直到橡皮膜呈水平状态时为止。

用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水，如图乙。

实验结果：

当橡皮膜呈水平状态时，牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强。

即p牛＝p水   ρ牛gh牛＝ρ水gh水

牛奶的密度：

ρ牛＝

6.《 等 体 积 法 》

实验器材：

天平（含砝码）、刻度尺、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

实验步骤：

     1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量m0；

     2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m1，用刻度尺量出水面达到的

        高度h（或用细线标出水面的位置）；

     3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h处（或达到细线标出的位置），用天        平测出烧杯和牛奶的总质量m2。

实验结果：

   ∵ 因为水和牛奶的体积相等，

         V牛＝V水

   ∴

注意：

实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密度。

我们称之等体积法。

7.《 等 质 量 法 》

实验器材：

天平、刻度尺、两个相同的烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、滴管。

实验步骤：

（1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上；

（2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至天平再次平衡为止；

 （3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h水和牛奶液面达到的高度h牛。

即  ρ牛＝

注意：

这道题给出天平，但不含砝码，就没有办法测出水和牛奶的质量值。

可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度，计算出牛奶的密度。

这种方法，我们称之为等质量法。

8.《 杠 杆 法 》

例题8（2006 年北京市中考试题）小东想估测出某种油的密度ρ油，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，然后将已知密度为ρ的金属块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，如图所示。

下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。

（1）用刻度尺测出OE的长度Lo；

（2）把金属块B浸没在油中，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ρ油的表达式为：

              。

注意：

       1.利用杠杆平衡条件测密度。

2. 利用杠杆平衡条件测液体密度，通常我们把这种测密度的杠杆，称之为“密度秤”。

[例题9]   在课外小组里，肖英和其他同学利用木棍、铁块和细绳等材料制作了一杆可以测量液体密度的“密度秤”。

把细绳系在木棍的重心O处并把木棍挂起，M和N是两个铁块。

当M在A点，N在B点时，木棍如图所示平衡。

把M浸没在水中，N移至C点时，木棍再次水平平衡。

把M浸没在某种液体中，N移至D点时，木棍又处于水平平衡。

可知被测液体的密度________水的密度（填：

“大于”、“小于”或“等于”）。

     本题答案：

大于。

例题   如图所示，杠杆每一小格的长度相等，杠杆质量不计，以O为支点。

杠杆左端挂有物体M，支点右边A挂钩码，杠杆平衡。

将物体M浸没在水中，钩码移动到B处后，杠杆又平衡。

求：

物体M的密度。

本题答案：

 rM=3×103kg/m3

注意：

利用杠杆平衡条件不但能测液体密度，还能测固体密度，不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中。

《一漂一沉法》

（06题型示例）（开放式）

15．小红家有一个空心的废牙膏皮，学习了密度知识后，想利用量筒和水测定牙膏皮的密度，请你帮她完成下列任务。

（1）写出实验步骤；

（2）用所测量出的物理量写出 牙膏皮密度的表达式。

  【中】 

分析：

（1）实验步骤：

     ①在量筒内倒入适量的水，记下量筒的示数为V0；

     ②使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒的示数为V1；

     ③将空牙膏皮卷成团，把空气排除，浸没在量筒的水中，记下量筒中的水示数为V2。

（2）牙膏皮密度的表达式：

分析与解：

这道题运用的实验原理：

物体的漂浮条件。

所谓“一漂一沉法”，即“一漂”：

当物体漂浮在液面静止时，它受到的浮力等于重力。

利用物体漂浮在水中找到重力------得到物体的质量；“一沉”：

利用物体沉没在水中，找到体积，则物体的密度就可以测得。

    例题  如图在盛有水的量筒中放一个木块，水 面所对量筒的示数为V1，如图甲；若在木块上

  一石块后木块仍漂浮，此时水面所对量筒的示 数为V2，如图乙；若将石块从木块上拿下放入

  水中，水面所对量筒的示数为V3，如图丙。

 求：

石块的密度。

测密度的多种方法

（1）等浮力法   

（2）双提法、三提法    

（3）等体积法     4）等质量法

     （5）等压强法（6）一漂一沉法