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1、 密度测量方法汇总 一、天平量筒法 1、常规法 实验原理:= m/v 实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块 实验步骤: (1)调节好的天平,测出石块的质量m; (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1 (3)将石块用细线拴好,放在盛有水的量筒中,(排水法)测出总体积V2; 实验结论: 2、天平测石块密度 方案 1(烧杯、水、细线) 实验原理:= 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 m 1 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 m 3 推导及表达式:m排水=m1 m2 m3 V
2、石=V排水 =(m1 m2 m3)水 石=m 1V石 =m 1水(m1m2 m3) 方案 2(烧杯、水、细线) 实验原理:= 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 m 1 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 m 3 推导及表达式:m石=m3 m1 V 石=V排=(m2 m1)水 石=m石V石 =(m3m1)水(m2 m1) 3、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
3、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 4、 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: 12vvmVm水水水牛牛0102mmmmmm水水牛牛mm (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
4、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。 实验结果: 因为水和牛奶的质量相等, m牛m水 牛V牛水V水 牛h牛S水h水S 牛h牛水h水 即 牛 二、利用浮力测密度: 1、浮力法天平 器材:天平、金属块、水、细绳 步骤: 1)往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m1; 2)将属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为 m2; 3) 将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量 m3。 表达式:=水(m2-m3)/(m1-m3) 2浮力法-量筒 器材:木块、水、细针、量筒 步骤: 1)、往量筒中注入适量水,读出体积为 V1; 2)、将
5、木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2; 3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为 V3。 表达式:=水(V2-V1)/(V3-V1) 3、等浮力法 实验原理:漂浮条件、阿基米德原理。 实验器材:刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。 实验步骤: (1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度 L; (2)将 “密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮 在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水; (3)将 “密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂 浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h牛。 实验结论: 因为“密度计”在水中和
6、在牛奶中,均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等。即 F牛F水,根据阿基米德原理可得: 牛gV牛排水gV水排 牛gSh牛排水gSh水排 h牛排Lh牛 h水排 Lh水 牛(Lh牛) 水(Lh水) 牛奶的密度: 4、双提法 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。 水牛水牛hhLL水牛水hh 说明:若选用已知密度的金属块即
7、可测液体的密度。 5、三提法 实验原理:阿基米德原理 实验器材:一支弹簧秤、两个烧杯及足量的 水、金属块、线、待测液体 B 实验步骤: (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)用弹簧测力计测出小石块受到的重力G (3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的 拉力F; (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。 液体B的密度: B 6、杠杆法 实验原理:阿基米德原理、杠杆平衡原理 实验器材:一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体 B、刻度尺 实验步骤: 1、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, 2、将已知密度为的金属块B挂在硬
8、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,用刻度尺测出OE的长度Lo; 3、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;用刻度尺测出OD的长度L1; 4、利用上述测量出的物理量和题中的已知 量计算油的表达式为: 说明: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。 7、一浮一沉法 实验原理:阿基米德原理 实验器材:烧杯、水 实验步骤: (甲)(乙) 在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为 V0; 使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量筒的示数为
9、 V1; 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。 牙膏皮密度的表达式: 水FGFG水0201VVVV 分析:这道题运用的实验原理:物体的漂浮条件。所谓“一浮一沉法”,即“一浮”: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。 8、量筒测石块密度 方案 1 一只溢水杯、几只小烧杯和清水, 实验步骤: 在溢水杯中装满水,先将小烧杯漂浮在水面上,再将小石块轻轻放在小烧杯中,同时用另一只小烧杯承接小石块放入杯中时溢出的水,用量筒量出溢出水的体积 V3;
10、先在量杯中倒入适量的水,读出读数 V1;把小石块浸没在水中读出体积 V2,玻璃球的体积为 V2-V1; 所测的物理量为水的体积 V1,水和玻璃球的总体积 V2,溢出水的体积 V3。 小石块的密度: 方案 2 (1)量筒中放适量水,把小烧杯口朝上放在量筒中(漂在水面)记下水面刻度 V 1 (2)石块轻放到小烧杯中,待水面静止记下水面刻度 V 2 (3)将石块从小烧杯中取出,轻投入量筒中浸没记下水面刻度 V 3 推导及表达式:V石=V3 V2 漂浮时:G= F 浮=水 g(V2V1) 石=G V石 g=(V2V1)水(V3V1) 三、利用压强测密度: 1、等压强法 实验器材:刻度尺、两端开口的直玻
11、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 牛gh牛水gh水 牛奶的密度:牛 2、 U 形管法: 器材:U形管、水、待测液体、刻度尺 步骤: 1)、将适量水倒入 U形管中; 2)、将待测液体从 U形管的一个管口沿壁缓慢注入。 3)、用刻度尺测出管中水的高度 h1, 待测液体的高度 h2.( 如图) 计算表达:= 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) 水牛水hh