A. 測定密度的常用方法有哪幾種
可以用密度計,就是把密度計放入液體中, 直接讀取就可
也可用質量除以體積
測量物體密度的方法多種多樣,可開發學生思維,本人歸納總結出以下幾種測量方法:
一、 測固體密度
基本原理:ρ=m/V:
1、 稱量法:
器材:天平、量筒、水、金屬塊、細繩
步驟:1)、用天平稱出金屬塊的質量;
2)、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1,
3)、用細繩系住金屬塊放入量筒中,浸沒,讀出體積為V2。
計算表達式:ρ=m/(V2-V1)
2、 比重杯法:
器材:燒杯、水、金屬塊、天平、
步驟:1)、往燒杯裝滿水,放在天平上稱出質量為 m1;
2)、將屬塊輕輕放入水中,溢出部分水,再將燒杯放在天平上稱出質量為m2;
3)、將金屬塊取出,把燒杯放在天平上稱出燒杯和剩下水的質量m3。
計算表達式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、金屬塊、水、細繩
步驟:1)、用細繩系住金屬塊,用彈簧秤稱出金屬塊的重力G;
2)、將金屬塊完全浸入水中,用彈簧秤稱出金屬塊在水中的視重G/;
計算表達式:ρ=Gρ水/(G-G/)
4、 浮力法(一):
器材:木塊、水、細針、量筒
步驟:1)、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1;
2)、將木塊放入水中,漂浮,靜止後讀出體積 V2;
3)、用細針插入木塊,將木塊完全浸入水中,讀出體積為V3。
計算表達式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
5、 浮力法(二):
器材:刻度尺、圓筒杯、水、小塑料杯、小石塊
步驟:1)、在圓筒杯內放入適量水,再將塑料杯杯口朝上輕輕放入,讓其漂浮,用刻度尺
測出杯中水的高度h1;
2)、將小石塊輕輕放入杯中,漂浮,用刻度尺測出水的高度h2;
3)、將小石塊從杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺測出水的高度h3.
計算表達式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
6、 密度計法:
器材:雞蛋、密度計、水、鹽、玻璃杯
步驟:1)、在玻璃杯中倒入適量水,將雞蛋輕輕放入,雞蛋下沉;
2)、往水中逐漸加鹽,邊加邊用密度計攪拌,直至雞蛋漂浮,用密度計測出鹽水的
密度即等到於雞蛋的密度;
二、 液體的密度:
1、 稱量法:
器材:燒杯、量筒 、天平、待測液體
步驟:1)、用天平稱出燒杯的質量M1;
2)、將待測液體倒入 燒杯中,測出總質量M2;
3)、將燒杯中的液體倒入量筒中,測出體積V。
計算表達:ρ=(M2-M1)/V
2、 比重杯法
器材:燒杯、水、待液體、天平
步驟:1)、用天平稱出燒的質量M1;
2)、往燒杯內倒滿水,稱出總質量M2;
3)、倒去燒杯中的水,往燒杯中倒滿待測液體,稱出總質量M3。
計算表達:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、水、待測液體、小石塊、細繩子
步驟:1)、用細繩系住小石塊,用彈簧秤稱出小石塊的重力G;
2)、將小塊浸沒入水中,用彈簧秤稱出小石的視重G/;
3)、將小塊浸沒入待測液體中,用彈簧秤稱出小石塊的視重G//。
計算表達:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)
4、 U形管法:
器材:U形管、水、待測液體、刻度尺
步驟:1)、將適量水倒入U形管中;
2)、將待測液體從U形管的一個管口沿壁緩慢注入。
3)、用刻度尺測出管中水的高度h1,待測液體的高度h2.(如圖)
計算表達:ρ=ρ水h1/h2
(注意:用此種方法的條件是:待測液體不溶於水,待測液體的密度小於水的密度)
5、 密度計法:
器材:密度計、待測液體
方法:將密度計放入待測液體中,直接讀出密度。
B. 測量密度的方法
一、
天平量筒法
方法:直接用天平測質量m,量筒測體積v。
注意點:1、固體
(1)密度大於水的固體
質量在體積前測量,避免沾水後質量偏大;放入水中要排除去氣泡,避免體積偏大。
(2)密度小於水的固體
1)按入法:用細鐵絲和大頭針將物體恰好全部按入水中,便於測體積。
2)助沉法:在量筒中先將助沉物全部浸沒水中,測出總體積V1;然後將待測物體和助沉物一起浸沒,測出總體積V2,求出待測物體體積V=V2-V1。
2、液體
方法:先測出燒杯和液體的總質量m1,再倒入一部分到量筒中,測出剩餘液體和燒杯的總質量m2,求出倒入一部分到量筒中一部分液體的質量m=
m1-
m2;同時從量筒讀出量筒中一部分液體的體積v,求出液體的密度ρ=
(m1-
m2)/v。此時質量和體積相應,誤差較小。
若先測出燒杯的質量m1,再測出燒杯和液體的總質量m2,求出液體的質量m2;全部倒入量筒中測出液體的體積v,求出液體的密度ρ也可。但由於燒杯沾有液體,體積偏小,密度偏大。若先倒入量筒測出液體的體積v,然後測出燒杯的質量m1,再測出燒杯和液體的總質量m2,求出液體的質量m,又質量偏小,故密度偏小。
二、漂浮法
1、漂浮的質地均勻的規則柱體
可用刻度尺量出物體的長度L1,讓物體漂浮在水中,測出物體漂浮在水中時,測出物體露出水面的長度L2,設底面積為S,根據漂浮條件和所測數據,可推出密度ρ=ρ水(L1-L2)/
L1。
若再將其放入另一種待測液體中使其漂浮,測出物體露出水面的長度L3,根據漂浮條件,可求出待測液體的密度ρ液=ρL1/(L1-L3)。
註:也可直接測出水下部分的長度。
2、不規則物體
在量筒中放入適量水,記下體積V1;將物體放於量筒中,使其漂浮,記下總體積V2;再將其放入水中,便其浸沒在水中,記下總體積V3;則可計算出密度ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)。
注意:如是下沉物,可想法使其漂浮(如橡皮泥可捏成空心碗狀)。若用柱形容器代替量筒,則可按上述步驟用刻度尺分別量出水的深度h1、h2、h3,設容器底面積為S,如上可推導求出密度ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)。
三、稱重法
用彈簧測力計和水測量水中下沉物體的密度
步聚:1、用彈簧測力計測中空氣中物體的重力G,
2、將其浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數F,
3、計算密度為:ρ=Gρ水/(G-F)
四、替代法
1、固體
方法1:用天平稱出物體的質量m;將燒杯中裝滿水,用天平稱出總質量m1,把物體浸沒水中後取出,稱出出剩餘水和燒杯的總質量m2,則溢出水的質量為兩者之差m1-m2,求出溢出水的體積即為物體的體積;求出物體的密度。
方法2:用天平稱出物體的質量m;將燒杯中放入適量的水,用天平稱出總質量,用線吊著物體浸沒水中(不碰容器底),稱出總質量m2,則兩者之差為排開水的體積即為物體的體積v=
(m2-m1)/
ρ水,求出物體的密度ρ=mρ水/(
m2-m1)。
2、液體
用天平稱出空燒杯的質量m;將燒杯中裝滿水(或作好標記),用天平稱出總質量m1:將水倒干,裝入同樣多的待測液體,用天平稱出總質量m2:計算密度ρ=(
m2-m)
ρ水/(
m1-m)。
五、U型管法(壓強平衡法)
1、U型管法:適用於與水不相容的液體
在U型管法中注入一定量的注水,再注入一定量的被測液體,分別測出液體交界面到達水面和液體面的深度h1、h2,根據兩液體對交界面的壓強相等,由p
1=p2求出待測液體的密度ρ=ρ水h1/
h2。
C. 測密度方法
一.
「兩測法」測液體的密度
器材:天平、量筒、玻璃杯、待測液體。
步驟:
1.
在量筒中注入待測液體;
2.
將量筒中一部分液體倒入玻璃杯中,記下量筒中剩餘液體的體積V1;
3.
用天平測出玻璃杯及杯內液體的質量
;
4.
將量筒中的液體再向玻璃杯中倒入一部分,記下量筒中液體的體積V2;
5.
用天平再測出此時玻璃杯及杯內液體的質量m2。
密度表達式:
二.
「三測法」測液體的密度
器材、天平、空瓶、水、待測液體。
步驟:
1.
用天平測出空瓶的質量
;
2.
在空瓶中注滿水,用天平測出它們的總質量
;
3.
將瓶中的水倒出,烘乾,再向瓶中注滿待測液體,用天平測出它們的總質量
。
密度表達式:
點評:瓶中液體的質量是
,瓶中液體的體積就是瓶中水的體積,即
,然後用密度公式即可算出待測液體的密度。
三.
「三測法」測固體的密度
器材:天平、燒杯、水、待測固體(如金屬塊)。
方法(一):步驟:
1.
在燒杯中注滿水,用天平測出它們的總質量
;
2.
將金屬塊放入注滿水的燒杯中,溢出了部分水,用天平測出燒杯、剩下的水和金屬塊的總質量
;
3.
取出金屬塊,再用天平測出燒杯和剩餘水的總質量
。
密度表達式:
D. 在水裡測物品的密度
應該是不規則的物體吧!
1、你量出它的重量m,
2、把它放進一個較大的容器里
3、量出物體在水裡吸水後的體積v1
4、量出物體吸水後的質量M
5、(M-m)/水的密度=吸收水的體積v2
7、現在你看看容器里剩水的體積v3
8、m/(v1-v2-v3)=物體的密度