物质测量密度方法及特殊物体密度测量方法整理.docx
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物质测量密度方法及特殊物体密度测量方法整理
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物质测量密度方法及特殊物体密度测量方法整理
（一）测量固体密度的方法
1用天平和量筒测石块密度
实验过程：
1、用天平测物体质量m
2、在量筒中装适量的水，读出体积V1
3、将待测物体浸没在水中，读出体积V2
推导及表达式：
V=V2－V1
ρ=m/v=m／（V2－V1） ρ=m/v
思考：
上述实验天平无砝码怎么办呢？
（1） 将两只烧杯分别放在调节好的天平的左右盘上。
（2）在左盘的烧杯中放入石块，在右盘的烧杯中注入水，并用滴管细致地增减水的质量，直到天平横梁重新平衡，则左盘中石块的质量和右盘中水的质量相等，即m水=m球。
（3）将右盘烧杯中的水倒入量筒，测得这些水的体积为V1，则水的质量为m水=ρ水V1，所以石块的质量为m球=m水=ρ水V1。
（4）把左盘烧杯中的石块轻轻放入量筒中，使其浸没在水中，读出体积为V2
2天平测石块密度
方案1（烧杯水细线）（用水作介质）
实验原理：
ρ=m/v
实验器材：
天平、水、空瓶、石块
实验过程：
1、用天平测石块质量m1
2、瓶中装满水，测出质量m2
3、将石块放入瓶中，溢出一部分水后，测出瓶、石块及剩余水的质量m3
推导及表达式：
m排水=m1＋m2－m3
V石=V排水=（m1＋m2－m3）／ρ水
ρ石=m1／V石=m1ρ水／（m1＋m2－m3）
方案2（烧杯水细线）（利用浮力知识）
实验原理：
ρ=m/v
实验器材：
烧杯、天平、水、细线、石块
实验过程：
1、在烧杯中装适量水，用天平测出杯和水的总质量m1
2、用细线系住石块浸没入水中，使石块不与杯底杯壁接触，用天平测总质量m2
3、使石块沉入水底，用天平测出总质量m3
推导及表达式：
m石=m3－m1
V石=V排=（m2－m1）／ρ水
∴ρ石=m石／V石 =（m3－m1）ρ水／（m2－m1）
3量筒测石块密度
原理：
漂浮的物体所受浮力等于自身重力）
器材：
量筒水小杯
（1）实验步骤：
（1）量筒中放适量水，把小杯口朝上放在量筒中（漂在水面）记下水面刻度V1
（2）石块轻放到小杯中，待水面静止记下水面刻度V2
（3）将石块从小杯中取出，轻投入量筒中浸没记下水面刻度V3
推导及表达式：
V石=V3－V2
漂浮时：
G=F浮=ρ水g（V2－V1）
ρ石=G／V石g=（V2－V1）ρ水／（V3－V1）
4弹簧测力计测石块密度（利用浮力）
实验原理：
阿基米德原理
实验器材：
弹簧测力计、玻璃杯、石块、棉线、水
实验过程：
1、用测力计测出石块在空气中的重力G1
2、用测力计测出石块浸没入水中的重力G2
推导及表达式：
F浮=G1－G2
V石=F浮／ρ水g
ρ石=G1／V石g =G1ρ水／（G1－G2）
5刻度尺测石块密度（与杠杆组合利用浮力）
实验原理：
杠杆平衡条件
实验器材：
杠杆、烧杯、石块A、B、刻度尺、水、细线
实验过程：
1、在调平的杠杆两端分别挂上石块AB，调节AB位置，使杠杆再次平衡
2、用刻度尺量出力臂a、b
3、使A浸没在水中，调节B的位置至杠杆再次平衡，量出力臂c
推导及表达式：
GAa=ρAgvAa=GBb
A浸没水中后杠杆左端受力F=GA－F浮=ρAgvA－ρ水gvA
∴Fa=GBc
∴（ρAgvA－ρ水gvA）a=GBc
∴ρA=ρ水b／（b－c）
6用天平和量筒测蜡块密度（在水中漂浮的物体）
方案一（针压法）
实验原理：
ρ=m/v
实验器材：
天平、量筒、针
实验过程：
1、用天平测物体质量m
2、在量筒中装适量的水，读出体积V1
3、用针将物体刺入水中浸没，读出体积V2
推导及表达式：
V=V2－V1
ρ=m/v=m／（V2－V1）
方案二（悬垂法）
实验器材：
天平、量筒、细线、铁块
1、用天平测物体质量m
2、量筒中装适量水，细线系住铁块浸没入水中，读出体积V1
3、用细线的另一端系住待测物体浸没入水中，读出体积V2
推导及表达式：
V=V2－V1
ρ=m/v=m／（V2－V1）
7量筒测测牙膏皮密度（木块、蜡块、土豆、水果、橡皮泥等可塑性物质以及能放进量筒中的小瓷杯等物质）
实验原理：
阿基米德原理、漂浮条件
实验器材：
量筒、水、
实验过程：
1、量筒中装适量水，记下体积V1
2、将牙膏皮做成空心盒状，漂浮在水面上，读出体积V2
3、将牙膏皮捏成一团浸没在水中，读出体积V3
推导及表达式：
V物=V3－V1
漂浮时：
G=F浮=ρ水g（V2－V1）
ρ物=G／V物g=（V2－V1）ρ水／（V3－V1）
8.具有吸水性物体则用
A.将物体用薄膜包住，再用排水法
B.将物体涂一层防水层（如腊等），再用排水法
（这两种方法都会导致所测密度值偏小）
C.埋沙法（可用面粉等细小颗粒的物质替代细沙）
器材：
天平（砝码）量筒和细沙、物体、白纸
步骤：
（1）用天平测出物体质量为m
（2）在量筒中倒入适量的细沙，摇匀摇平，读出体积为V１
（3）将细沙倒在白纸上，物体放入量筒中，再将细沙倒回量筒，摇匀摇平，读出体积为V２
（4）ρ＝m/（V２－V１）
9.可溶解性物体：
比如白糖（使用饱和溶液法）
A:
用天平测出白糖的质量m
B：
在量筒中倒入适量的水，另取白糖使其在量筒中溶解，形成饱和溶液，读出体积为V1
C：
将待测白糖倒入饱和溶液中，读出体积为V2
表达式：
ρ＝m/（V2-V1）
10.当物体较大量筒装不下时的测量方法：
１.溢水杯法（量筒能用）：
（1）用天平测出物体的质量为m
（2）用细线拴住物体，将其没入装满水的溢水杯中，用量筒接住溢出的水，读出溢出水的体积为V
（3）ρ＝m/V
2.（如果量筒不能使用或无量筒时）用排水法：
方法一：
（1）用天平测出物体的质量为m1
（2）测出空烧杯的质量为m2
（3）用细线拴住物体，将其没入装满水的溢水杯中，用烧杯接住溢出的水，测出烧杯和溢出水的总质量为m3
（4）ρ＝m1ρ水/m3-m2
方法二：
（1）用天平测出物体的质量为m0
（2）将烧杯中装满水，测出质量为m1
（3）将物体轻轻放入杯中，擦干杯壁上的水后，测出总质量为m2
（4）ρ＝m0ρ水/（m0+m1-m2）
（二）测量液体密度的方法
1天平和量筒测牛奶的密度
器材：
烧杯、量筒 、天平
步骤：
1）、用天平称出烧杯的质量M1；
2）、将牛奶倒入 烧杯中，测出总质量M2；
3）、将烧杯中的牛奶倒入量筒中，测出体积V。
计算表达：
ρ=（M2-M1）/V
思考：
上述实验有何不妥之处？
怎么改进更好些？
？
步骤：
1）用调好天平测量烧杯和牛奶的总质量为M1；
2）将部分牛奶倒入量筒中，测量体积为V
3）用天平测量烧杯和剩余牛奶的质量为M2；
计算表达式：
ρ=（M2-M1）/V
2天平测定牛奶的密度。
器材：
烧杯、水、牛奶、天平
步骤：
1）、用天平称出烧的质量M1；
2）、往烧杯内倒满水，称出总质量M2；
3）、倒去烧杯中的水，往烧杯中倒满牛奶，称出总质量M3。
计算表达：
ρ=ρ水（M3-M1）/（M2-M1）
3弹簧测力计测液体密度（水、小石块、细线）
器材：
弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳
步骤：
：
（1）先用弹簧秤测小金属块在空气中的重力G；
（2）将金属块完全浸没在水中，读出弹簧秤的读数F1；
（3）将金属块完全浸没在待测液体中，读出弹簧秤的读数F2；
计算表达：
ρ=ρ水（G-F2）/（G-F1）
4刻度尺测液体密度（压强知识）
（U形管法）、将适量水倒入U形管中；将待测液体从U形管的一个管口沿壁缓慢注入； 用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2.
计算表达:
ρ=ρ水h1/h2
（注意:
用此种方法的条件是:
待测液体不溶于水,待测液体的密度小于水的密度）
5刻度尺测液体密度（利用杠杆以及浮力知识，另外还有一密度已知的金属块）
（说明：
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）
（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：
。
6量筒测待测液体密度（一个大量筒、一个密度比水的密度和待测液体密度都小的实心物体，该物体可放入量筒中）
A向量筒内倒入适量的待测液体，记下液面所示的刻度值V1；
B将实心物体放入量筒中液体里，待其静止时记下液面上升到刻度值V2；
C ；
D、 。
推导出计算待测液体密度的表达式ρ液= 。
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