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1、測量固體和液體的密度方法湖北省廣水市應辦中心中學(432700):邢大義QQ:605348436電話:13035191161固體和液體的密度在日常生活中的應用非常廣泛,測量固體和液體的密度的方法有很多種,歸類來看可分為:①常規(guī)測量法,測量物體的質量和體積,用公式來進行計算。②專用儀器測量法,如密度計,密度秤等。③代替器材測量法,利用別的器材來代替測量,如測量質量通常用天平,用彈簧測力計測量出重力,用公式計算出質量。④轉換測量法,還能利用轉換成測量壓強、浮力的方法來計算密度。⑤等效測量法,利用等效的方法間接測量。下面利用這些方法分門另類來說明。一、常規(guī)測量法:用天平測量質量、用刻度
2、尺(或量筒)測量體積,用公式來進行計算.1.固體的密度常規(guī)測量法:例1.測量一小塊形狀不規(guī)則的礦石密度有多大,可用天平、量筒、水和細線進行.(1)在調節(jié)天平時,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻線的左側,為使天平衡量平衡,應將右側的平衡螺母向______________端調節(jié).(2)由圖(丙)可知,礦石質量m=______________g.通過計算可知礦石的密度ρ=______________kg/m2.解析:(1)天平使用前調節(jié)平衡時,要調節(jié)平衡螺母,規(guī)則是“右偏左調,左偏右調”,即指針向右偏就向左調平衡螺母,指針向左偏就向右調平衡螺母,調左側的還是右側的平衡螺母都一樣.(2)左盤中物
3、體質量等于右盤中砝碼質量加游碼示數(shù);用量筒進行排水法測物體體積時,物體的體積等于物體和水的總體積減去水的體積;物體的密度等于物體的質量除以物體的體積.解答:(1)指針偏向分度盤中央刻線的左側,根據(jù)“右偏左調,左偏右調”的規(guī)則,應將平衡螺母向右調.(2)游碼對應的刻度值,標尺每一個大格代表1g,每一個小格代表0.2g,游碼對應的刻度值是3.4g;礦石的質量:m=20g+3.4g=23.4g.礦石的體積:V=V2﹣V1=30ml﹣20ml=10ml=10cm3.(3)礦石的密度:ρ===2.34g/cm3=2.34×103kg/m3.2.液體的密度常規(guī)測量法:例2.在測定鹽水密度的實
4、驗中,小東同學按照正確的實驗方法和步驟進行操作,并設計了如下記錄數(shù)據(jù)的表格。(1)小東將天平放在水平臺上,把游碼歸零后,發(fā)現(xiàn)指針靜止時如圖(甲)所示,這時他應將橫梁右端的平衡螺母向_______調節(jié)(選填“左”或“右”),使天平平衡。6(2)如圖(乙)顯示的是燒杯中裝入適量鹽水后,置于調平的天平上,天平重新平衡時的情景;丙顯示的是將燒杯中部分鹽水倒入量筒后的情景。根據(jù)圖中情景幫小東將下表填寫完整。燒杯和鹽水的總質量m總/g燒杯和剩余鹽水的質量m1/g倒出鹽水的質量m2/g倒出鹽水的體積V/cm3鹽水的密度?ρ/g·cm3??33??(3)另一位同學的實驗方法是:先測出空燒杯質量為
5、m1;接著向空燒杯中倒入適量鹽水后,測出總質量為m2;再把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,測出鹽水的體積為V;然后計算出鹽水的密度。與小東測出的鹽水密度ρ相比較,則ρ′_______ρ(選填“<”、“>”或“=”)。分析:(1)天平的調節(jié)原則:右偏左調,左偏右調,先快后慢.(2)天平的分度值是0.2g,讀數(shù)為砝碼質量加游碼對應的刻度值;量筒分度值為2ml,平視液面最低處讀數(shù).(3)另一位同學的做法中,燒杯中的鹽水沒有全部倒入量筒.解答:(1)指針右偏說明應該將螺母向左調節(jié);(2)燒杯液體總質量m1=100g+50g+5g+2g=157g,剩余燒杯鹽水質量m2=157g-33g=124
6、g,倒出鹽水的體積V=30ml,鹽水的密度ρ=.燒杯和鹽水的總質量m總/g燒杯和剩余鹽水的質量m1/g倒出鹽水的質量m2/g倒出鹽水的體積V/cm3鹽水的密度?ρ/g·cm315712533301.1(3)因燒杯壁粘液體,另一同學在將鹽水倒入量筒中時,不能全部倒入,致使體積偏小,密度偏大.二、代替(或缺少)器材測量法:測量時缺少天平或量筒,用其他的器材來代替完成測量密度。1.固體的密度代替器材測量法:例3例3.小科利用塑料瓶、定滑輪、量筒和水設計了測量黃蠟石密度的實驗.如圖甲所示,細線兩端各系一個完全相同的空塑料瓶,線的右端再系上黃蠟石,向左瓶中逐漸加水至13毫升時裝置恰好平衡;
7、接著用排水法測黃蠟石的體積,量筒讀數(shù)如圖乙所示,細線右端系一個空塑料瓶的目的是_____________________,使實驗更準確 ,黃蠟石的密度是__________g/cm3,(不考慮黃蠟石的吸水性和裝置的摩擦).?分析:定滑輪的實質是一個等臂杠桿,不省力也不費力;利用定滑輪測出黃蠟石的重力,再根據(jù)G=mg,計算出黃蠟石的質量;利用排水法分別測出黃蠟石的體積,最后根據(jù)密度公式6ρ=計算出黃蠟石的密度.解答:左瓶內水的質量:由ρ=得,m=ρV=1.0g/cm3×13cm3=