密度测量方法汇总己

密度测量方法汇总己

This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

密度测量方法汇总

一、天平量筒法 1、常规法

实验原理：ρ= 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）调节好的天平，测出石块的质量m ； （2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V 1

（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V 2；

实验结论：

2、天平测石块密度 方案1（烧杯、水、细线） 实验原理：ρ= m/v

实验器材：天平、水、空瓶、石块 实验过程：

1、用天平测石块质量m 1

2、瓶中装满水，测出质量m2

1

2v v m －＝

V m =

ρ

3、将石块放入瓶中，溢出一部分水后，测出瓶、石块及剩余水的质量m 3

推导及表达式：m排水=m1＋m2－m3

V石=V排水 =(m1＋m2－m3)／ρ水

ρ石=m 1／V石=m 1ρ水／(m1＋m2－m3)

方案2（烧杯、水、细线）

实验原理：ρ= m/v

实验器材：烧杯、天平、水、细线、石块

实验过程：

1、在烧杯中装适量水，用天平测出杯和水的总质量m 1

2、用细线系住石块浸没入水中，使石块不与杯底杯壁接触，用天平测总质量 m2

3、使石块沉入水底，用天平测出总质量m 3

推导及表达式：m石=m3－m1

V石=V排=（m2－m1)／ρ水

∴ρ石=m石／V石=(m3－m1)ρ水／（m2－m1)

3、等体积法

实验器材：天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。

1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量m 0；

2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m 1，用刻度尺量出水面达到的高度h （或用细线标出水面的位置）；

3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h 处（或达到细线标出的位置），用天平测出烧杯和牛奶的总质量m 2。

实验结果：

∵ 因为水和牛奶的体积相等， V 牛＝V 水

∴ 4、 等质量法

实验器材：天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。

实验步骤：

（1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上； （2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至天平再次平衡为止；

（3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h 水和牛奶液面达到的高度h 牛。

水

水

牛

牛

＝

ρρm m

∵ 因为水和牛奶的质量相等，

m 牛＝m 水

∴ ρ牛V 牛＝ρ水V 水

ρ牛h 牛S ＝ρ水h 水S

ρ牛h 牛＝ρ水h 水

即 ρ牛＝

二、利用浮力测密度： 1、浮力法——天平

器材：天平、金属块、水、细绳 步骤：

1）往烧杯装满水，放在天平上称出质量为 m 1；

2）将属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为m 2;

3) 将金属块取出，把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m 3。 表达式：ρ=ρ水(m 2-m 3)/(m 1-m 3) 2．浮力法----量筒

器材：木块、水、细针、量筒 步骤：

水

牛

水

h h

1）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1；

2）、将木块放入水中，漂浮，静止后读出体积 V2；

3）、用细针插入木块，将木块完全浸入水中，读出体积为V3。

表达式：ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)

3、等浮力法

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，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h牛。

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

∵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：

4、双提法

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。

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。

说明：若选用已知密度的金属块即可测液体的密度。

5、三提法

实验原理：阿基米德原理

实验器材：一支弹簧秤、两个烧杯及足量的水、金属块、线、待测液体B

实验步骤：

（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）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G

（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的 拉力F ； （4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B 中受到的拉力F ＇。 液体B 的密度：

ρB ＝

6、杠杆法

实验原理：阿基米德原理、杠杆平衡原理

实验器材：一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体B 、刻度尺 实验步骤：

1、首先找一根直硬棒，用细线系在O 点吊起，硬棒在水平位置平衡，

2、将已知密度为ρ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E ，如图所示，用刻度尺测出OE 的长度L o ；

3、把金属块B 浸没在油中，把重物A 从E 处移动到D 处时，硬棒再次在水平位置平衡；用刻度尺测出OD 的长度L 1；

4、利用上述测量出的物理量和题中的已知 量计算ρ油的表达式为：

水

ρF

G F G -'

-