初中物理总复习力学专题多种方法测密度.docx
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初中物理总复习力学专题多种方法测密度
3.《弹簧测力计法》也可称(双提法)-----------测固体密度
•【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
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。
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=
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。
密度的表达式推导过程如下:
F浮=G-F拉
V金= ρ金=
4.《弹簧测力计法》(也可称三提法)------------测液体密度
例.(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:
(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= 。
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”。
这道题已经将实验器材以及部分实验步骤写出。
应补充的步骤为:
(2)用弹簧测力计测出小石块受到的重力G
(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’
实验结果:
液体B的密度:
ρB=
【例题】设计两种测量牛奶密度的方法,所需器材请在以下提供的器材中选择。
器材:
天平(含砝码)、刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
分析:
这是一道开放性设计实验,难度较大的题目。
根据提供的器材,实验设计如下。
5.《 等 压 强 法 》
实验器材:
刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验步骤:
1.烧杯中倒入适量的水;
2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中,让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上,如图甲,用刻度尺测出牛奶的高度h牛;
3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中,观察橡皮膜的凹陷程度,直到橡皮膜呈水平状态时为止。
用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水,如图乙。
实验结果:
当橡皮膜呈水平状态时,牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强。
即p牛=p水 ρ牛gh牛=ρ水gh水
牛奶的密度:
ρ牛=
6.《 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。
实验步骤:
1.用调节好的天平,测出空烧杯的质量m0;
2.将适量的水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和水的总质量m1,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m2。
实验结果:
∵ 因为水和牛奶的体积相等,
V牛=V水
∴
注意:
实验器材中只有天平(含砝码),但没有量筒,可以借助水的密度已知,利用体积相等,计算出密度。
我们称之等体积法。
7.《 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。
即 ρ牛=
注意:
这道题给出天平,但不含砝码,就没有办法测出水和牛奶的质量值。
可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度,计算出牛奶的密度。
这种方法,我们称之为等质量法。
8.《 杠 杆 法 》
例题8(2006 年北京市中考试题)小东想估测出某种油的密度ρ油,他手边的 测量工具只有刻度尺。
小东利用身边的器材设计出一个实验方案。
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,然后将已知密度为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。
下面是小东测出ρ油的部分实验步骤,请你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出OE的长度Lo;
(2)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;
(3) ;
(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:
。
注意:
1.利用杠杆平衡条件测密度。
2. 利用杠杆平衡条件测液体密度,通常我们把这种测密度的杠杆,称之为“密度秤”。
[例题9] 在课外小组里,肖英和其他同学利用木棍、铁块和细绳等材料制作了一杆可以测量液体密度的“密度秤”。
把细绳系在木棍的重心O处并把木棍挂起,M和N是两个铁块。
当M在A点,N在B点时,木棍如图所示平衡。
把M浸没在水中,N移至C点时,木棍再次水平平衡。
把M浸没在某种液体中,N移至D点时,木棍又处于水平平衡。
可知被测液体的密度________水的密度(填:
“大于”、“小于”或“等于”)。
本题答案:
大于。
例题 如图所示,杠杆每一小格的长度相等,杠杆质量不计,以O为支点。
杠杆左端挂有物体M,支点右边A挂钩码,杠杆平衡。
将物体M浸没在水中,钩码移动到B处后,杠杆又平衡。
求:
物体M的密度。
本题答案:
rM=3×103kg/m3
注意:
利用杠杆平衡条件不但能测液体密度,还能测固体密度,不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中。
《一漂一沉法》
(06题型示例)(开放式)
15.小红家有一个空心的废牙膏皮,学习了密度知识后,想利用量筒和水测定牙膏皮的密度,请你帮她完成下列任务。
(1)写出实验步骤;
(2)用所测量出的物理量写出 牙膏皮密度的表达式。
【中】
分析:
(1)实验步骤:
①在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为V0;
②使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量筒的示数为V1;
③将空牙膏皮卷成团,把空气排除,浸没在量筒的水中,记下量筒中的水示数为V2。
(2)牙膏皮密度的表达式:
分析与解:
这道题运用的实验原理:
物体的漂浮条件。
所谓“一漂一沉法”,即“一漂”:
当物体漂浮在液面静止时,它受到的浮力等于重力。
利用物体漂浮在水中找到重力------得到物体的质量;“一沉”:
利用物体沉没在水中,找到体积,则物体的密度就可以测得。
例题 如图在盛有水的量筒中放一个木块,水 面所对量筒的示数为V1,如图甲;若在木块上
一石块后木块仍漂浮,此时水面所对量筒的示 数为V2,如图乙;若将石块从木块上拿下放入
水中,水面所对量筒的示数为V3,如图丙。
求:
石块的密度。
测密度的多种方法
(1)等浮力法
(2)双提法、三提法
(3)等体积法 4)等质量法
(5)等压强法(6)一漂一沉法
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- 初中 物理 复习 力学 专题 多种 方法 密度