密度测量方法汇总
一、天平量筒法
1、常规法测固体密度 实验原理:ρ= 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; mm?? 实验结论: Vv2 v12、天平测石块密度
方案1(烧杯、水、细线) 实验原理:ρ= m/v
实验器材:天平、水、空瓶、石块 实验步骤:
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m 3 推导及表达式:m排水=m1+m2-m3
V石=V排水 =(m1+m2-m3)/ρ水
ρ石=m 1/V石 =m 1ρ水/(m1+m2-m3)
方案2(烧杯、水、细线) 实验原理:ρ= m/v
实验器材:烧杯、天平、水、细线 、石块 实验步骤:
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=m排/ρ水=(m2-m1)/ρ水
∴ρ石=m石/V石 =(m3-m1)ρ水/(m2-m1) 3、等体积法测液体密度
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,
mmmm-m0 V牛=V水 ∴ ?牛=牛?水=2?水? ? m水m1-m0
4、 等质量法测液体密度
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。
实验结果:
∵ 因为水和牛奶的质量相等, m牛=m水
∴ ρ牛V牛=ρ水V水 ρ牛h牛S=ρ水h水S ρ牛h牛=ρ水h水 即 ρ牛= h水?水
h牛
二、利用浮力测固体密度: 1、浮力法——天平
器材:天平、金属块、水、细绳 实验步骤:
1)往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m1;
2)将金属块轻轻放入水中,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=(m2-m3)/ 【(m1-m3)/ ρ水】=ρ水(m2-m3)/(m1-m3) 2.浮力法----量筒
器材:木块、水、细针、量筒 实验步骤:
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=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
3、双提法
实验原理:阿基米德原理
实验器材:一支弹簧测力计、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。
说明:若选用已知密度的金属块即可测液体的密度。 4、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: ρB= G?F??水G?F
5、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、待测油、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,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ρ油的表达式为:
ρ油=
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)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。 V?V??10?水V2?V0牙膏皮密度的表达式:
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:
①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;
②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
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