物理多种测密度的方法

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分析与解： 这是一道典型的利用浮力知识测密度的试
题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体 积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力， 利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算 出物体的密度值。
实验原理：阿基米德原理 实验器材：一支弹簧秤、一个烧杯及足量的
水、金属块、线。
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实验结论：
Vm＝v－ mv
2
1
注意：物质的密度比水小，放在量筒的水中漂
浮，不能直接用量筒测出体积。例题中采用的 方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法， 即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中， 忽略细针在水中占据的体积，则可用排水法直 接测出物体的体积了。
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• 11．（西城05一摸）用天平和量筒测某种液体的密度。 • ⑴在调节天平平衡时，首先应将游码置于标尺左端的____________
（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分
别倒入两个烧杯中；
（2）
；
（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的
拉力F；
（4）
。
请根据小东测量的物理量表示出液体B的密
度：ρB＝
。
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分析与解：上面的例题是用弹簧测力计，
测不溶于水且密度大于水的固体的密度。 如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知 液中，就可以测出未知液体的密度。这就 是所谓的“三提法”。
多种方法测密度
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《天平量筒法》
例题 有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，所需
哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。 分 析：用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度，可用
排水法测体积。
实验原理： m V
实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块
实验步骤：
（1）用调节好的天平，测出石块的质量m；
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实验步骤： （1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适
量的水； （2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力G； （3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受
到的拉力F。
实验结论：ρ金＝
G
G
F
水
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注意：利用弹簧测力计提着金属块测一次重
力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹 簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一 实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测 量物体密度的方法。
m1/g
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烧杯和 剩余液 体质量
m2/g
液体体
积V/cm3
液体
密度
/gcm3
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《等浮力法》
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【例题】小明家买的某品牌的牛奶喝着感
觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测 量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了 牛奶的密度应该为1.03g/cm3，然后他找来 一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均 匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一 段金属丝(体积不计)，做成了一枝“密度 计”，小明又找来一个足够深的盛水容器 和一把刻度尺，请你帮助小明利用这些器 材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写 出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度 的公式(有足量的水和牛奶)。
处，然后调节________________，使天平的横梁处于水平平衡。
• 实验的主要测来自百度文库步骤如下：
• ①用天平称出烧杯和液体的质量m1；
• ②从天平上取下烧杯，向量筒中倒入一定体积的液体，如图24；
• ③用天平称出烧杯和剩余液体的质量m2，如图25；
• ⑵请将测量数据和计算结果填入表格。
烧杯和 液体总 质量
漂
浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出
牛奶
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实验结论： 因为“密度计”在水中和在
牛奶中，均处于漂浮状态。因此“密度计”在
水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”
的重力。“密度计”的重力不变，所以两次浮
力相等。即 F牛＝F水，根据阿基米德原理可得：
ρ牛gV牛排＝ρ水gV水排
ρ牛gSh牛排＝ρ水gSh水排
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分析：
实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。
实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属
丝、烧杯、水、牛奶。
实验步骤：
（1）将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度
计”，用刻度尺测出其长度L；
（2）将 “密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂
浮
在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面
的高
度h水； （3）将 “密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其
∵h牛排＝L－h牛
h水排 ＝L－h水
∴ρ牛(L－h牛) ＝ρ水(L－h水)
牛奶的密度：
牛
Lh水 Lh牛
水
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注意：从给定的器材看，即无量筒，也 无天平，此时解题的着眼点就不能局限 于利用质量、体积测密度。应该展开丰 富的联想，而给出“密度计”，是和浮 力有关的，就要联想到利用浮力测液体 的密度。这种利用两次浮力相等来测密 度，我们简称为“等浮力法”。
（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1
（3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，
（排水法）测出总体积V2；
实验结论：
m＝ m V v－v
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《助沉法》
例题 有一块形状不规则的蜡块，欲测量它的密度，所需
哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。 分 析：用天平和量筒测定密度小于水的物质的密
密度的表达式推导过程如下：
F浮＝G－F拉
V金＝
F
浮 水
g
ρ金＝ Vm＝gGV＝G－ GF水
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《弹簧测力计法》（也可称三提法） ------------测液体密度
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49．（05年试题）小东同学想测出液体B的密度，他
手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、 两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出 了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步 骤补充完整：
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《弹簧测力计法》
也可称(双提法） -----------测固体密度
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• 【例题】张小清同学捡到一块不知 名的金属块，将它放到水中可以 沉没，现在，小清同学想测出它 的密度，但身边只有一支弹簧秤、 一个烧杯及足量的水，请你帮她 想一想，替她设计一个测量金属 块密度的实验过程，写出实验步 骤
度，可用助沉法测体积。 实验原理：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、
线、水、蜡块、铁块。 实验步骤：
（1）用调节好的天平，测出蜡块的质量m； （2）在量筒中倒入适量的水，如图甲将蜡块和铁块
用细线拴好，先将测铁块没入水中，测出水 和石块的体积V1 （3）再将蜡块浸没在水中，如图乙。（助沉法）测出 水、石块、蜡块的体积总体积V2；