测量密度的常用方法
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测量密度的常用方法(加 的例题必须掌握!!!)
原理: ρ=
v
m
基本方法:用天平称出固体或液体的质量;用量筒(量杯)、刻度尺等测体积;
由密度公式ρ=
v
m
计算密度。其中的关键在于掌握测量固体体积和液体质量的方
法,现介绍如下:
一、测固体的密度
1、计算法:形状规则的固体,可用刻度尺测出物体有关数据(如长、宽、高或半
径),然后根据体积公式算出物体体积。
例1、为了测一长方体金属块的密度,高子仪用直尺量得其长、宽、高分别为5cm ,
2cm ,1cm ,然后用调好的天平称量出金属块的质量是27.2g ,求此金属块密度。 解:金属块长、宽、高分别为a 、b 、c
则金属块的体积V=abc=5cm ×2cm ×1cm =10cm 3
金属块的密度ρ= m / v=27.2g /10cm 3 =2.72g/cm 3
2、排水法:密度大于水(可沉入水底)、体积较小的物体,可在量筒(量杯)中
装入适量水V 1 ,再将物体浸入量筒(或量杯)中,读出水和物体总体积V 2,则物体的体积V=V 2 -V 1
例2、下面是小明在测量一小石块密度时的主要步骤: (1)请你帮他按正确的操作顺序将序号排列出来 B A C D A 、倒入量筒中适量水,记下这些水的体积V 1 B 、用天平测出石块的质量m
C 、将石块放入量筒中,测出石块和水的总体积V 2
D 、利用密度公式 ρ=12m
V V 求出石块密度。
(2)根据表格中数据和图中信息,请你帮她将表格中空格的数据填上。
石块的质量
m (g )
量筒中水的体积
V 1 (cm 3
)
石块和水的总体积V 2 (cm 3
)
石块体积
V=V 2 -V 1 (cm 3
)
石块密度
ρ(g/cm 3
)
20
10
20
10
2
3、按压法或配重法:密度小于水、体积较小的物体,可利用细针将物体的整体压入水中,或者将被测物体与一个重物相连,这样被测物体就被重物“拉”入水中。接下来的操作与排水法测体积相似,利用前后体积差即可得出物体体积。
例3、利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块密度。
解析:本实验关键是如何测出密度比水小的塑料块的体积
方法一采用压入法,用细针尖把塑料块按压入水中,实验步骤:
(1)用天平测出塑料块的质量m
(2)往量筒中倒入一定量的水,并记下水的体积V1
(3)把塑料块放入水中,并用针尖将塑料块按入水中,记下水面到到达刻度V2塑料块体积为V= V2-V1
(4)根据公式ρ= m / v=m/(V2-V1)求出塑料块密度。
方法二采用配重法,将塑料块和一小铁块用细线连在一起,
实验步骤如下:
(1)用天平测出塑料块的质量m
(2)往量筒中倒入适量的水,把铁块放入其中,
记下水面到达的刻度V1(如图甲所示)
(3)把塑料块和铁块绑在一起放入量筒中,记下此时水面到达的刻度V2(如图乙所示),则塑料块体积为V= V2-V1
(4)根据公式ρ= m / v=m/(V2-V1),求出塑料块密度。
4、溢水法:较大固体无法浸入现有量筒(杯)中时,将物体浸入盛满水的容器内,
然后将溢出的水倒入量筒中,读取相应刻度的数值就是该物体体积。
例4、小刚要测一块玉石的密度,但玉石无法放入量筒,以下是他测量的步骤: (1)用调好的天平测出玉石质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码位置如图乙所示,玉石的质量是 60.4g
(2)按图乙所示的方法测出玉石的体积,体积是 20cm 3 (3)玉石的密度为 3.02×103kg/m 3
5、埋沙法:易溶于水的固体,将被测物放入量筒中,倒入适量细纱埋住被测物体,
晃动量筒,使沙子表面变平,记下两者总体积V 1 ,用镊子取出被测物体,晃动量筒使沙子表面变平并记下其体积V 2,则被测物体体积V= V 1 –V 2
例5、有一种用细砂糖制成的小糖块,为了测出它的密度,除有一些这种糖块以外,还准备了天平、量筒、小勺、镊子,利用上述器材写出实验主要步骤及所测物理量,用测得的物理量表示密度。 解:(1)用天平称出n 块糖的质量m
(2)把n 块糖放入量筒中,倒入适量白砂糖埋住糖块,晃动量筒使白砂糖表面变
平,记下白砂糖和糖块总体积V 1
(3)用镊子取出糖块,晃动量筒使白砂糖表面变平,记下白砂糖体积V 2 ,
则ρ= m/(v 1–v 2)。
6、替代法:缺少量筒(量杯)或者物体体积太大时,常用水的体积代替被测物体体
积,这是由于V 水 =m 水/ρ水,,所以只要用天平测出水的质量,便可计算出水的体积,也就得到了被测物体的体积。
例6 、一个容器装满水时的总质量是88g ,若在容器中先装入10g 沙砾,再装满水,
总质量为94g ,求沙砾的密度。
解:因为若在容器中先装入10g 沙砾,再装满水,则沙砾会占据与自身体积等量的
水,又已知容器中只装水时总质量是88g ,
故相当于溢出的水的质量为m 水 =m 1+m 砂-m 2=88g+10g-94g=4g , 所以 V 水 =m 水/ρ水=4g/1g/cm=4cm 3
V 砂=V 水
所以沙砾的密度为ρ砂 = m 砂 / v 砂=10g/4cm 3 =2.5g/cm 3
2 乙
甲