液体密度的测量

液体密度的测量

液体密度测量方法

  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。

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