一、 天平量筒法
方法:直接用天平测质量m,量筒测体积v。
1、固体
(1)密度大于水的固体
质量在体积前测量,避免沾水后质量偏大;放入水中要排除去气泡,避免体积偏大。
(2)密度小于水的固体
1)按入法:用细铁丝和大头针将物体恰好全部按入水中,便于测体积。
2)助沉法:在量筒中先将助沉物全部浸没水中,测出总体积V1;然后将待测物体和助沉物一起浸没,测出总体积V2,求出待测物体体积V=V2-V1。
2、液体
方法:先测出烧杯和液体的总质量m1,再倒入一部分到量筒中,测出剩余液体和烧杯的总质量m2,求出倒入一部分到量筒中一部分液体的质量m=m1-m2;同时从量筒读出量筒中一部分液体的体积V,求出液体的密度ρ= (m1- m2)/V。此时质量和体积相应,误差较小。
若先测出烧杯的质量m1,再测出烧杯和液体的总质量m2,求出液体的质量m2;全部倒入量筒中测出液体的体积v,求出液体的密度ρ也可。但由于烧杯沾有液体,体积偏小,密度偏大。若先倒入量筒测出液体的体积v,然后测出烧杯的质量m1,再测出烧杯和液体的总质量m2,求出液体的质量m,又质量偏小,故密度偏小。
二、漂浮法
1、漂浮的质地均匀的规则柱体
可用刻度尺量出物体的长度L1,让物体漂浮在水中,测出物体漂浮在水中时,测出物体露出水面的长度L2,设底面积为S,根据漂浮条件和所测数据,可推出密度ρ=ρ水(L1-L2)/ L1。若再将其放入另一种待测液体中使其漂浮,测出物体露出水面的长度L3,根据漂浮条件,可求出待测液体的密度ρ液=ρL1/(L1-L3)。注:也可直接测出水下部分的长度。
2、不规则物体
在量筒中放入适量水,记下体积V1;将物体放于量筒中,使其漂浮,记下总体积V2;再将其放入水中,便其浸没在水中,记下总体积V3;则可计算出密度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状)。若用柱形容器代替量筒,则可按上述步骤用刻度尺分别量出水的深度h1、h2、h3,设容器底面积为S,如上可推导求出密度ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)。
三、称重法用弹簧测力计和水测量水中下沉物体的密度。
步骤:
1、用弹簧测力计测中空气中物体的重力G,
2、将其浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F,
3、计算密度为:ρ=Gρ水/(G-F)
四、替代法
1、固体
方法1:用天平称出物体的质量m;将烧杯中装满水,用天平称出总质量m1,把物体浸没水中后取出,称出出剩余水和烧杯的总质量m2,则溢出水的质量为两者之差m1-m2,求出溢出水的体积即为物体的体积;求出物体的密度。
方法2:用天平称出物体的质量m;将烧杯中放入适量的水,用天平称出总质量,用线吊着物体浸没水中(不碰容器底),称出总质量m2,则两者之差为排开水的体积即为物体的体积v= (m2-m1)/ ρ水,求出物体的密度ρ=m ρ水/( m2-m1)。
2、液体
用天平称出空烧杯的质量m;将烧杯中装满水(或作好标记),用天平称出总质量m1:将水倒干,装入同样多的待测液体,用天平称出总质量m2:计算密度ρ=( m2-m) ρ水/( m1-m)。
五、U型管法(压强平衡法)
适用条件:适用于与水不相容的液体。
在U型管法中注入一定量的注水,再注入一定量的被测液体,分别测出液***界面到达水面和液体面的深度h1、h2,根据两液体对交界面的压强相等,由p 1=p2求出待测液体的密度ρ=ρ水h1/ h2。
如图甲为商店里使用的台秤,其工作原理与天平相同。使用时,先将游码移至左端0刻度处,若发现秤杆右端上翘,
(1)则调零螺丝应向_____________(选填:“左”或“右 ”)旋动才能使秤杆平衡;
某同学现在利用该台秤测定某种液体密体的实验情况如图乙所示,(A)、 (B)、(C)为最主要的三次实验步骤。问:
(2)三次最主要的实验步骤顺序是_________________;
(3)量筒中液体的质量是________________________g;
(4)在用量筒测量盐水体积时,该同学三次读数方法如图C所示,其中第_________次正确,量筒中盐水体积为____________mL。
(5)液体的密度是___________________________kg/m3。
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
液体体积V(cm3) | 15 | 22 | 50 | 80 |
液体和容器的总质量m(g) | 67 | 72.6 | 95 | 119 |
在“用天平和量筒测盐水密度”的实验中,甲、乙两同学各提出了一套方案: 甲的方案:先用天平测出空烧杯的质量,然后在烧杯中装入一些盐水,测出它们的总质量,再将盐水倒人量筒中测出盐水的体积; 乙的方案:先用天平测出烧杯和盐水的总质量,然后将盐水倒人量筒中一部分,测出盐水的体积,再测出余下的盐水和烧杯的质量。 你觉得谁的方案好?请说明原因。 | ||||
小李想测量食用油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案找来一根均匀轻质直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,将一密度未知的金属块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D,如图所示,下面是小李测出ρ油的部分实验步骤,请你按照小李的实验思路,将实验步骤补充完整。 (1)用刻度尺测出OD的长度l0; 将适量水倒人烧杯(水的密度ρ水为已知),金属块B没入水中且不碰烧杯,把重物A从D处移动到E处时(E点未标出),硬棒再次在水平位置平衡,________________,将金属块B取出; (2)将适量油倒入另一烧杯,金属块B没人油中且不碰烧杯,将重物A从E 处移动到,处时,硬棒再次在水平位置平衡,___________________,将金属块B取出,用抹布擦干; (3)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为:__________。 | ||||
小刚同学利用弹簧测力计等器材测量液体密度 主要步骤如下: ①把塑料杯挂在弹簧测力计的挂钩上,然后再将测力计的指针调整到零刻度线处; ②在塑料杯中装入一定体积的水后,弹簧测力计指针的位置如图甲所示; ③将塑料杯中的水倒尽,再向塑料杯中注人体积相等的待测液体,弹簧测力计指针的位置如图乙所示 (1)由此可知,塑料杯中待测液体重________N;密度为_______kg/m3; (2)如果小刚同学把这个弹簧测力计面板上的物理量的单位改为“kg/m3”,他改造的这个“液体密度计” 的最大测量值是________ kg/m3 (3)他计算待测液体密度所依据的原理是___________。 | ||||
小明想测量牛奶的密度:他利用天平(含砝码)、刻度尺、小烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、橡皮筋等器材设计了一个测量牛奶密度的实验方案,以下是他设计的实验步骤,请你补充完整,并帮助小明设计一个实验数据记录表格. 用调节好的天平称出小烧杯的质量m1并记录在实验表格中; 在烧杯中注入适量的水,并用刻度尺量出水面的高度为h1,用天平称出烧杯和水的总质量m2并记录在实验表格中; (1)________________________________________ (2)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式为:__________。 (3)实验表格: | ||||
一个密度计如用所示,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~1.60 ×103 kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是____g/cm3。(计算结果保留两位小数) | ||||
某课外兴趣小组的同学们,将塑料小桶分别倒满已知密度的四种不同液体后,用弹簧测力计称它们的重量,记录了下表中的数据: | ||||
(1)通过分析此表,小红同学发现液体密度与弹簧测力计读数之间有一定的规律,能正确反映这一规律的图是下列图中的 | ||||
[ ] | ||||
A、 | ||||
B、 | ||||
C、 | ||||
(2)若小桶中盛满密度未知的某种液体时,弹簧测力计的读数为2.3N,小红推得该液体的密度是_______kg/m3。 | ||||
(3)小亮同学根据小红同学的发现,将实验时所用的弹簧测力计和小桶改装成了一个液体密度计。使用时,需将小桶中盛满待测液体,就可以从弹簧测力计指针指示的位置直接读出液体的密度。请你在图示的测力计上把液体密度计的零刻线和最大值刻度线向右延长,并标出相应的刻度值。 | ||||