固体密度测量.doc
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测固体密度基本原理:ρ=m/V1.常规法:器材:天平、量筒、水、金属块、细绳步骤:1)、用天平称出金属块的质量m;2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1,3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。表达式:ρ=m/(V2-V1)测固体体积:不溶于水密度比水大排水法测体积。密度比水小按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法。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。例: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。饱和溶液法:方案一: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V1,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V2,则ρ=方案二:用天平测出糖块的质量。用橡皮泥将糖块包好放入水中,测出水、橡皮泥、糖块的总体积V1,取出糖水,测出水和橡皮泥的体积V2,算出糖块体积V=V1-V2。利用公式算出糖块密度。方案三: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V1,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V2,则密度。方案四: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。2.浮力法—弹簧秤器材:弹簧秤、金属块、水、细绳步骤:1)、用细绳系住金属块,用弹簧秤称出金属块的重力G;2)、将金属块完全浸入水中,用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/;表达式:ρ=Gρ水/(G-G/)例:不准用量筒,测量工具只用弹簧秤,如何测量某个小石块的密度。写出你的测量方法步骤及小石块密度的表达式。这是一道经典题,此题的关键是如何测定小石块的体积。如果知道利用弹簧秤可以测定小石块在水中受到的浮力,然后运用阿基米德原理即可求出体积,此问题就可以得到解决。但需要指出的是,此测量方法仅适用于被测物体的密度大于水的密度。近年来,为了考查学生的思维创新能力,出现了将上述经典命题变化有如下两例:3.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:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)例:给你一台已调好了的天平(带砝码)和一个盛满水的小烧杯,只用这些器材(不使用任何其它辅助工具)测出一纸包金属颗粒的密度。要求:写出实验步骤和计算金属密度的数学表达式。该题的难点是如何测量金属颗粒的体积,唯一的思路是如何用天平测与金属颗粒等体积水的质量,因为小烧杯盛满水,如果将金属颗粒放入烧杯内,则溢出水的体积必等于金属颗粒的体积。而用天平可称量金属颗粒、盛满水的烧杯、及烧杯溢出水后的质量,所以根据阿基米德原理,可计算出此金属密度的表达式。例:有一只玻璃杯、水和天平,怎样测出小石块的密度?写出实验步骤及石块密度表达式.分析:要测出石块的密度,应先测出石块的质量和体积,质量可以用天平测量,由于没有量筒,体积不能直接测量,石块体积应利用其它现有仪器进行特殊测量.解答:1.用天平测出小石块的质量m.2.在玻璃杯中加入适量的水,用天平测出它们的质量m1.3.在装水的玻璃杯中放入小石块,记下水面的位置.4.将石块取出再加水,使水面达到刚才标记位置,用天平测出它们的质量m2.5.石块密度:例.有一种密度瓶大家可能没有见过,但道理很简单,如图所示,它是一个壁较薄的玻璃瓶,配有磨光的瓶塞,瓶塞中央留有一细管,在注满水盖上塞子时,多余的水会从细管中溢出,从而保证瓶内总容积一定.如何用该密度瓶、天平(含砝码)及水来测量米粒的密度甲简要写出操作步骤及计算表达式.(1)先用天平测出适量米粒的质m;(2)将瓶注满水,称出总质量m1;(3)将米粒全部放人瓶中,盖上塞子,擦干因溢水而潮湿的瓶,再称出总质量m2(4)计算:被米粒排开水的质量m排=m+m1-m2;V排=(m+m1-m2)/ρ水;米粒的密度。4.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:ρ