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1、物理直播课堂,密云区物理直播课堂,初三物理学科,主讲：密云五中市级骨干教师 景建英,助教：密云五中初三物理教师 王 娜,测定物质密度,物理直播课堂,一、天平、量筒测密度,原理：,（固 水）,用天平测质量,（一）用天平、量筒测固体密度,用量筒测体积，需要用“排水法”,（一）用天平、量筒测固体密度,（固 水）,用天平测质量,用量筒测体积，需要用“压入法”或“助沉法”,例1：某同学用助沉法测定密度小于水的蜡块的密度，采取了以下步骤： （1）在已调好的天平上测出蜡的质量，如图1； （2）取蜡块用细线系好，再在蜡块下系一小铁块，如图2； （3）再用量筒测出蜡块的体积，如图3、4、5,m=18.2g,V=
2、20cm3,=0.91g/cm3,图1,图2,图3,图4,图5,1.先测质量后测体积,测量时m和v 哪一个误差较大？,测量结果“” 偏大,2.先测体积后测质量,测量结果“”偏小。,测量时m和v 哪一个误差较大？,m1,m2,3.减液法测密度,原理：,如何用天平测体积？,测量工具：天平 辅助工具：烧杯、瓶子、水,例2：测量一不规则小石块的密度。 （1）用调好的天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示； （2）往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上做标记如图乙所示； （3）取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g如图丙所示； （4）往烧杯中加水，直到标记处，再测
3、出此时烧杯和水的总质量为184g如图丁所示。,m=62g,153g,184g,甲,乙,丙,丁,V石= V排水,=,m排水,水,=,31g,1g/cm3,=,31cm3,石=2g/cm3,例3：测定某种金属块的密度 实验器材：天平、水、小烧杯、溢水杯。,=,m1,V金= V排水,=,m排水,水,V金=,=,m1,烧杯也可以做成溢水杯，请你写出密度的表达式？,例4：一只质量为68g的瓶子，装满水后总质量为184g，如果在瓶中先放入36g的金属块，再装满水，总质量为217g,求金属块的密度。,-,m排水,=,(m1+m金)-m2,=184g+36g-217g,=3g,V金= V排水,=,水,=,3g
4、,1g/cm3,=,3cm3,m排水,金=12g/cm3,220g,少了3g,一,方法应用：请你写出钢珠密度的表达式,=,m1,在课外物理小组的活动中，老师让同学们利用如图所示的“密度瓶”和天平来测量某种金属颗粒的密度。“密度瓶”是一个玻璃瓶，配有瓶塞，瓶塞中央有一根细管，在密度瓶中注满水后用瓶塞塞住瓶子时，多余的水经过细管从上部溢出。,用天平称出待测金属颗粒的质量m1； 在“密度瓶”中注满水，塞好瓶塞，擦干瓶壁，用天平称出“密度瓶”的总质量m2； 将，塞好瓶塞，擦干瓶壁，用天平称出“密度瓶”的总质量m3； 根据已知量和测量量，推导出计算金属颗粒密度的公式。,针对训练1：,金属颗粒放入“密度瓶
5、”,总结：,用天平测固体体积的方法,V固= V排水,V排水=,水,m排水,F浮=m2g -m1g,G杯水=m1g,G杯水+G石-F拉=m2g,G石-F拉=m2g-m1g,G排水=m2g-m1g,m排水=m2-m1,能力提升：用天平测体积,水,m2-m1,V金= V排水,=,例5：一个空瓶质量是24克，装满水后，瓶与水的总质量是64克。如果用这个空瓶装满油，瓶和油的总质量是56克。求油的密度。,V油= V水,V水=,水,=,64g-24g,1g/cm3,=,40cm3,m水,V油,油=,=,56g-24g,0.8g/cm3,=,40cm3,m油,V油= V水,水,=,64g-24g,1g/cm3
6、,m水,油,油,=,56g-24g,0.8g/cm3,=,m油,另一种解法：,油,V水=V液,水,m2-m1,=,液,m3-m1,液,=,（m3-m1）水,m2-m1,方法应用：请你写出油密度的表达式,在烧杯上做标记，也可以让体积相等,V水=V液,液,=,（m3-m1）水,m2-m1,小玲同学想测花生油的密度，但家里只有天平（带砝码）、一个小空瓶，足量水，少量花生油（不够装满一小瓶），一只彩笔，而没有量筒。她思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及结果如图24所示。,图24,（1）她第三次测得物体的质量如图乙中砝码和游码所示，,m3= g；,（2）求出油的密度。,针对训练2：,m3=
7、33.2g,总结：,用天平测液体体积的方法,让未知液体的体积与水的体积相等,V液= V水,V水=,水,m水,原理：,如何用量筒测质量？,测量工具：量筒 辅助工具：烧杯、水,例6：一个量筒里装了体积为60cm的水,把一个小木块放入量筒中,它漂浮在水面上，量筒中水面刻度到达75cm;如果用大头针把小木块向下推，使它没入水中，量筒中水面刻度到达80cm,求小木块的密度。,因为漂浮： F浮=G物,m 木=水（V2-V1）,m 木=15g,V 木=V3-V1=20cm3,阿基米德原理：F浮=G排水,所以： G物= G排水,m物= m排水,木=0.75g/cm3,例7：（15年中考）小京利用铝块、细线、量
8、筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。,G物= G排水 m物= m排水,m 蜡=水（V1-V0）,V 蜡= V2-V3,水（V1-V0） （V2-V3）,蜡=,例8：利用量筒和水、小塑料杯测量密度比水大的红豆的密度。,m 豆=水（V2-V1）,水（V2-V1） （V3-V1）,豆=,V 豆=V3-V1,G物= G排水 m物= m排水,例9：利用量筒和烧杯、试管、水测量红豆的密度。,红豆的质量=试管中水的质量,m 豆=水V1,V 豆=V2-V1,豆,=,水V1,V2-V1,这种方法可以推广到测定某液体密度,液体的质量=烧杯中水的质量,m 液= m 水= 水V2,液,=,水V2,V1,小刚
9、想利用量筒、小筒和水，测量一小块铁矿石的密度。 （1）在量筒中倒入适量的水，将小筒放入量筒中，使其漂浮在水 面上，如图甲所示，读出量筒中水面的刻度值V1；,（2）将待测矿石放入小筒中，使小筒仍漂浮在水面上，如图乙所示，读出量筒中水面的刻度值V2； （3） ，读出量筒中水面的刻度值V3； （4）根据已知量和测量量，导出计算铁矿石密度的公式 。,针对训练3：,将石块浸没在水中,水（V2-V1） （V3-V1）,石=,总结：,用量筒测固体质量的方法,m固= m排水=,水V排水,利用“漂浮”测物体质量,物体密度比水小的可以直接漂浮在水中，物体密度比水大的可以借助小容器漂浮在水中。,（二）用量筒测液体密
10、度,例10：测定未知液体的密度 实验器材：木块、水、量筒、未知液体。,木块在水中的浮力=木块在未知液体中的浮力,水g(v1-v0)= 液g(v2-v0),液,=,水（V1-V0）,V2-V0,（二）用量筒测液体密度,例11：（16年中考）小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。,V0=50cm3,V1=66cm3,V0=50cm3,V2=70cm3,水g(v1-v0)= 液g(v2-v0),液=,0.8g/cm3,总结：,用量筒测液体密度的方法,F浮水 = F浮液,利用的是方程的思想,让木块在水中漂浮一次，再放在未知液体中漂浮一次，两次浮力相等。,水g
11、v排水= 液gv排液,G,G,F拉,F浮=G-F拉,G=mg=物gV物,F浮,液gV排=G-F拉,例12：小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下，然后又将此矿石浸没在水中，测力计两次示数分别如图（甲）、（乙）所示。 矿石受到浮力的大小 矿石的密度 (g=10N/kg),G=8.8N,F拉=7.2N,F浮=G-F拉,=8.8N-7.2N,=1.6N,方法一：,m=0.88Kg,V石= V排=,g水,F浮,=,1.6N,10N/kg,103Kg/m3,=,1.610-4m3,石=,m,V石,=,0.88Kg,1.610-4m3,=,5.5103Kg/m3,G=8.8N,F拉=7.2N,方法二：,G =石g
12、V石,F浮 = 水gV排,F浮,G,=,石gV石,水gV排,F浮,G,=,石,水,1.6N,8.8N,=,石,水,石=5.5 水,F浮=G-F1,方法应用：根据图请你写出石块密度的表达式,G =石gV石,F浮 = 水gV排,F浮,G,=,石,水,G-F1,G,=,石,水,G-F1,方法应用：已知铝球的密度测未知液体的密度,F浮 = 液gV排,G =铝gV 铝,F1,F1-F2,=,液,铝,F1,例13：有一实心金属球，在空气中称时，弹簧测力计读数为40N;浸没在水中称时，弹簧测力计的读数为30N;浸没在某种液体中称时，弹簧测力计的读数为32N.则未知液体的密度。(g取10N/Kg).,F浮水=
13、G-F1,=40N-30N,=10N,F浮液=G-F2,=40N-32N,=8N,F浮液,F浮水,=,水gV排,液gV排,8N,10N,=,水,液,10液=8 水,液=0.8 水,方法应用：根据图请你写出盐水密度的表达式,F浮水=G-F1,F浮盐水=G-F2,=,水gV排,盐水gV排,G-F1,G-F2,总结：,在用弹簧测力计测密度时，我们用的是方程的思想，并没有去找“m”和“v”。,一固一液时：,一固二液时：,例14：课外小组的同学利用一根直棍，一个钩码和几根细线，就可以做成一个测量物体密度的仪器密度秤。,1.当不挂重物时，横杆在水平位置平衡，如图甲所示； 2.将被测石块挂在D点，钩码挂在A
14、点，横杆在水平位置衡，如图乙所示，用刻度尺测出OA的长度为30cm； 3.将石块没于水中，钩码移到C点，横杆在水平位置平衡，如图丙所示，用刻度尺测出OA的长度为24cm。,OA=30cm,OC=24cm,图甲,图乙,图丙,OA=30cm,OC=24cm,G石,G2,G石L=G2OA,L,G石-F浮,G2,（G石-F浮）L=G2OC,G石-F浮,G石,=,OA,OC,=,30cm,24cm,=,5,4,（G石-F浮）5=G石4,G石=5F浮,石gV石 =5水gV排,石=5 水,例15：某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时
15、，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图所示的装置去测量。杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下： （1）用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB在水平位置静止，金属块静止在空中，读出弹簧测力计此时的读数F1=4.5N； （2）向容器中加水使金属块浸没，读出弹簧测力计此时的读数F2=3.6N； （3）被测金属块密度的表达式： = 。,F1=4.5N,F2=3.6N,G金,G金-F浮,G金OA=F1OB,（G金-F浮）OA=F2OB,G金-F浮,G金,=,F1,F2,=,4.5N,3.6N,=,5,4,（G金-F浮）5=G金4,G金=5F浮,金gV金
16、 =5水gV排,金=5 水,例16：课外小组的同学做了一个测量液体密度的仪器密度秤。,1.当不挂重物时，横杆在水平位置平衡，如图甲所示； 2.将容积为100mL的空瓶挂在D点，将质量为100g的钩码挂在A点，横杆在水平位置衡，如图乙所示，用刻度尺测出OD的长度为10cm ，OA的长度14cm； 3.将瓶中装满被测液体，钩码移到C点，横杆在水平位置平衡，如图丙所示，用刻度尺测出OC的长度为22cm。,A,D,O,OA=14cm,OD=10cm,G=100g,图乙,C,D,O,A,OC=22cm,图丙,V=100cm3,G瓶OD=GOA,（G瓶+G液）OD=GOC,G液OD=G(OC-OA),m液gOD=mgAC,m液 10cm=100g8cm,m液=80g,V液,液=,=,80g,0.8g/cm
