内容正文:
第3节 测量液体和固体的密度
第六章 质量与密度
新教材 人教版 物理 典型习题
(特殊方法测量篇)
在测量物体密度时,如果天平或量筒不能正常使用,则可以借助一些其它仪器和其它已知条件,如已知水的密度ρ水,通过一些巧妙的方法设计,也能测量物质的密度。如溢水法、补水法、等体积法、等质量法等等。
但无论采用哪些方法,测量密度的基本原理仍然是
本节重点
步骤:
(1)质量m可用天平直接测量;
(2)体积V由于形状不规则且不能直接放入量筒中,可用溢水杯借助于排水法测量。
上图用烧杯代替溢水杯
一、溢水法
1.用天平、烧杯(溢水杯)和水(ρ水已知)测大石块的密度(有量筒);
或
3
例1:考古工作者从一批出土文物中发现了枚大约如火柴盒大小的印章(但不向火柴盒那么规则,
四周和上端都有浮雕)。按常理多为石头的,而这枚印章清洗后从光泽上看像金属的。为
搞清楚它究竟是什么材料,考古人员决定测出它的密度看看。现在把这个任务交给你,请
你选用实验室常用的器材或常见的生活用品做实验。
*有一点需说明的是,这枚印章放不进常用的量筒。
1).你需要什么资料以备在实验时参考?
2).实验室只有常见的量筒,你实验时是否选用?
3).写出主要的实验步骤(包括使用什么器材、怎样操作、如和处理实验数据以及得出结论等)
操作:1.用天平测出印章的质量M;
2.将盛满水的烧杯放在水槽中,小心地将印章放入烧杯中,
使水溢出,将溢出的水倒入量筒中测出水的体积V;
数据处理:1.根据p=m/V算出印章的密度,
2.查表确定它是什么材料。
m
m1
m2
(1)用调好的天平称出石块的质量m
(2)用调好的天平称出空烧杯的质量m1
(3)把装满水的大烧杯和空的小烧杯如下图放置,把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯,测出承接了溢出水的小杯总质量m2
2.用天平、烧杯(溢水杯)和水(ρ水已知)测大石块的密度(无量筒)
步骤:
mρ水
m2-m1
ρ石=
1、用天平、烧杯、量筒和水(ρ水已知)测大石块的密度(石块不能放入量筒中, 能放入烧杯中)
100
20
40
60
80
ml
V1
100
20
40
60
80
ml
V2
V1-V2
m
V1-V2
石块密度:ρ=
二、补水法
石块的体积:V=
用量筒补水到标记处
2、用天平、烧杯和水(ρ水已知)测石块的密度(无量筒)
(1)用调节好的天平测量出小石块的质量m1
(2)将适量的水倒入烧杯中,用调节好的天平测出此时烧杯和水的质量为m2
(3)将石块轻轻放入烧杯中,在此时的水面处做标记
(4)将石块从烧杯中取出,再向杯中补水至标记处
(5)用天平测出此时烧杯和烧杯中水的质量为m3
m1ρ水
m3-m2
石块密度:ρ=
步骤:
杯和水的质量m3
某同学想测酱油的密度,但家里只有天平、水 (ρ水已知) ,一个小塑料瓶 ,而没有量筒 ,请写出实验步骤及酱油密度的表达式
m1
m2
m3
步骤:1.用调节好的天平测量出小塑料瓶的质量m1
2.用调节好的天平测量出装满水后小塑料瓶和 水的总质量m2
3.将小塑料瓶中的水全部倒掉,用调节好的天平测量出装满酱油后小塑料瓶和酱油的总质量m3
酱油体积:V酱油=V水=
(m2-m1)
ρ水
(m3-m1)ρ水
m2-m1
三、等体积法
酱油密度:ρ酱油=
用天平(无砝码)、刻度尺、两个相同的烧杯、水(ρ水已知) ,测出某液体的密度
步骤:
1.将两个相同的烧杯分别放在调好的天平的两盘中,向一个烧杯中加入适量的水,向另一个烧杯中加入待测液体,直到天平平衡。
2.用刻度尺量出烧杯中水面到烧杯底的高度h1.
ρ水V1= ρ液V2
ρ水Sh1= ρ液Sh2
3.用刻度尺量出烧杯中待测液面到烧杯底的高度h2。
ρ水h1
h2
四、等质量法
ρ液=
1.用电子秤、一个玻璃杯和水,可以粗略测量椰子油的密度。先后测出空杯、装满水和装满油的杯子的质量,数据如下表。杯子两次“装满”,是为了使被测量的油和水 相同。根据测量数据计算,椰子油的密度是 kg/m3。
(ρ水=1.0×103 kg/m3)
0.84×103
空杯的质量/g 水和杯的质量/g 油和杯的质量/g
100 300 268
体积
典型习题
2.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度,请将他的实验步骤补充完整。
(1)把托盘天平放在水平台面上,将标尺上的游码移到零刻度线处,调节天平的________________使天平平衡。
平衡螺母
(2)用天平测量小石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图1所示,则小石块的质量为____g。
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(3)如图2所示。
a.往烧杯中加入适量的水,测得烧杯和水的总质量为153g;
b.把小石块浸没在水中,在水面到达的位置作标记;
c.取出小石块,往烧杯中加水,直到水面到达标记位置处,再测出此时烧杯和水的总质量为184 g;
d.小石块的体积为____cm3。
31
2
(4)用密度公式计算出小石块的密度为____g/cm3。
【解析】
V石=V加水=m加水/ρ水=(184g-153g)/1g/cm3=31cm3
ρ石=m石/V石=62g/31cm3=2g/cm3
(5)实验中量筒被摔碎了,老师说只用天平也能测量出食用油的密度。某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请补充完整:
①调节好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③将另一个烧杯装满食用油,用天平测出_________;
④根据测得的物理量写出该食用油的密度的表达式:
ρ油=______________(用m0、m1、m2和ρ水表示)。
总质量为m2
(m2-m0)ρ水
m1-m0
$$