A. 測量密度的方法有哪些
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。
B. 測量物質的密度的六種方法
(1)常規法(天平量筒法)
測固體密度:不溶於水(密度比水大ρ=m/v天平測質量,排水法測體積;密度比水小,按壓法、捆綁法、吊掛法、埋砂法)。
溶於水;飽和溶液法、埋砂法
測液體密度:ρ=m/v天平測質量,量筒測體積
注意事項:天平的使用(三點調節,法碼、游碼使用法則),m、v測量次序,量筒的選擇。
(2)僅有天平測固體(溢水法)
m溢水=m1-m2、v溢水=(m1-m2)/ρ水、v物=v溢水=(m1-m2)/ρ水、ρ物=ρ水m物/(m1-m2)
測液體的密度(等體積法)
m液體=m2-m1(m2-m1)、m水=m3-m1、v液=v水=(m3-m1)/ρ水、ρ液=m液/v液=ρ水(m2-m1)/(m3-m1)
(3)僅有量筒
量筒只能測體積。而密度的問題是ρ=m/v,無法直接解決m的問題,間接解決的方法是漂浮法。
V排=V2-V3、V排=V3-V1、G=F浮、ρ物gv物=ρ液gv排
若ρ液已知,可測固體密度、ρ物=ρ液(V2-V1)/(V3-V1);
若ρ物已知,可測液體密度、ρ液=ρ物(V3-V1)/(V2-V1);
條件是:漂浮。
(4)僅有彈簧秤
m物=G/g、F浮=G-F、ρ液gv物=G-F;
若ρ液已知,可測固體密度、ρ物=ρ液G/(G-F);
若ρ物已知,可測液體密度、ρ液=ρ物(G-F)/G;
條件:浸沒,即ρ物〉ρ液。
密度測量還有很多其他方法如杠桿法、連通器法、壓強法等。
根據密度的定義:密度=物體的質量/物體的體積
直接測量法,測體積和質量
間接測量法,測和已知密度物質的關系密度的測量
利用測量流體壓力用壓差法測量密度:
利用放射性鎘109測量流體的密度
參考 網上資料
對物質密度的測量一直是中考的重點和熱點,也是學生學習的難點。在測量物質的密度時要能恰當地選用器材,正確理解測量中的原理、方法以及巧妙地安排實驗步驟和正確處理實驗數據,現將測量物質密度的方法總結如下:
一.用觀察比較法測量物質的密度
觀察比較法是物理學中常用的方法之一,要求對各種物理現象、物理實驗在觀察的基礎上,與確定的對象(或標准)進行比較後,做出正確的判斷或結論。
例題1.將16g鹽完全溶解在如圖甲所示的量筒內的水中,液面升高後的位置如圖乙所示,則圖乙中鹽水的密度為_______。
分析:運用觀察比較法,首先要確定標准,這一般在「圖」中已畫出;然後觀察對象與標准去比較;最後做出判斷.這里的標准就是量筒的最大刻度和最小分度,只有認清它,才能准確讀數。
本題要計算出鹽水的密度,必須知道鹽和水的質量和鹽水的體積,水的體積可以通過圖甲讀出,然後計算出水的質量,從而計算出鹽水的密度。
答案:1.1 × 103 kg/m3
二.使用替代法測量物質密度
在缺少量筒的情況下,用替代的方法,也能測出物質的密度,例如在缺少量筒的情況下,常用水的體積來替代被測物體的體積。而水的體積是用天平先稱出其質量後,運用
計算得來,這樣就不需要量筒了。
對形狀不規則的固體採用溢水法。將被測物體浸沒在盛滿水的容器中,細心收集被溢出的水,並用上述方法計算出體積,該水的體積就是這個固體的體積。
對液體採用標記法。將同一容器分別盛水與待測液體至同一記號處(或盛滿),容器內水的體積就是待測液體的體積。
例題2.給你天平、量筒和水,要測出石蠟的密度,還需要哪些輔助器材?並寫出實驗步驟。
分析:該實驗的關鍵是測出石蠟的體積,由於石蠟不下沉,可用細線把它和一鐵塊捆在一起浸入水中,用排水法測出體積,因此該實驗還需要的輔助器材有:鐵塊、細線。
實驗步驟:
用天平稱出石蠟的質量
將量筒內裝入一定體積的水
把鐵塊放入量筒內,計下水面位置的讀數V1
把鐵塊和石蠟用細線栓在一起,放入量筒內,讓石蠟和鐵塊全部浸入水中,再記下水面的位置的讀數V2
算出石蠟的體積
,則
三.判斷物體是「空心」還是「實心」的三種方法
比較密度:根據公式
求出
,再與物質密度
比較:
若
<
,則為空心,若
=
,則為實心。
比較體積:把物體作為實心物體對待,由公式
求出
,再與
比較:
若
<