初中物理測密度實(shí)驗(yàn)題全解

1、,多 種 方 法 測 密 度,天平量筒法 例題 有一塊形狀不規(guī)則的石塊，欲測量它的密度，所需 哪些器材并寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并表示出測量的結(jié)果。 分 析：用天平和量筒測定密度大于水的物質(zhì)的密度，可用 排水法測體積。 實(shí)驗(yàn)原理： 實(shí)驗(yàn)器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、線、水、石塊 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）用調(diào)節(jié)好的天平，測出石塊的質(zhì)量m； （2）在量筒中倒入適量的水，測出水的體積V1 （3）將石塊用細(xì)線拴好，放在盛有水的量筒中， （排水法）測出總體積V2； 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：, 助 沉 法 例題 有一塊形狀不規(guī)則的蠟塊，欲測量它的密度，所需 哪些器材并寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并表示出測量的結(jié)果。 分 析：用天平和量筒測定

2、密度小于水的物質(zhì)的密 度，可用助沉法測體積。 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、 線、水、蠟塊、鐵塊。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）用調(diào)節(jié)好的天平，測出蠟塊的質(zhì)量m； （2）在量筒中倒入適量的水，如圖甲將蠟塊和鐵塊 用細(xì)線拴好，先將測鐵塊沒入水中，測出水 和石塊的體積V1 （3）再將蠟塊浸沒在水中，如圖乙。（助沉法）測出 水、石塊、蠟塊的體積總體積V2；,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,注意：物質(zhì)的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒測出體積。例題中采用的方法是助沉法中的沉錘法，還可以用針壓法，即用一根很細(xì)的針，將物體壓入量筒的水中，忽略細(xì)針在水中占據(jù)的體積，則可用排水法直接測出物體的體積了。,

3、11（西城05一摸）用天平和量筒測某種液體的密度。 在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，首先應(yīng)將游碼置于標(biāo)尺左端的_處，然后調(diào)節(jié)_，使天平的橫梁處于水平平衡。 實(shí)驗(yàn)的主要測量步驟如下： 用天平稱出燒杯和液體的質(zhì)量m1； 從天平上取下燒杯，向量筒中倒入一定體積的液體，如圖24； 用天平稱出燒杯和剩余液體的質(zhì)量m2，如圖25； 請(qǐng)將測量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入表格。,【例題】小明家買的某品牌的牛奶喝著感覺比較稀，因此他想試著用學(xué)過的知識(shí)測量一個(gè)這種牛奶的密度。他先上網(wǎng)查詢了牛奶的密度應(yīng)該為1.03g/cm3，然后他找來一根粗細(xì)均勻的細(xì)木棒，在木棒的表面均勻地涂上一層蠟，并在木棒的一端繞上一段金屬絲(體積不計(jì))，做成了一枝

4、“密度計(jì)”，小明又找來一個(gè)足夠深的盛水容器和一把刻度尺，請(qǐng)你幫助小明利用這些器材設(shè)計(jì)一個(gè)測量牛奶密度的方案。要求寫出主要的測量步驟并推導(dǎo)出計(jì)算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。,等浮力法,分析： 實(shí)驗(yàn)原理：漂浮條件、阿基米德原理。 實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺、粗細(xì)均勻的細(xì)木棒、一段金屬 絲、燒杯、水、牛奶。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）將一段金屬絲繞在木棒的一端，制成“密度 計(jì)”，用刻度尺測出其長度L； （2）將 “密度計(jì)”放入盛有水的燒杯中，使其漂浮 在水中，用刻度尺測出“密度計(jì)”露出水面的高 度h水； （3）將 “密度計(jì)”放入盛有牛奶的燒杯中，使其漂 浮在牛奶中，用刻度尺測出“密度計(jì)”露出牛奶 液面的高度h

5、牛。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 因?yàn)椤懊芏扔?jì)”在水中和在牛奶中，均處于漂浮狀態(tài)。因此“密度計(jì)”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度計(jì)”的重力。“密度計(jì)”的重力不變，所以兩次浮力相等。即 F牛F水，根據(jù)阿基米德原理可得： 牛gV牛排水gV水排 牛gSh牛排水gSh水排 h牛排Lh牛 h水排 Lh水 牛(Lh牛) 水(Lh水) 牛奶的密度：,注意：從給定的器材看，即無量筒，也無天平，此時(shí)解題的著眼點(diǎn)就不能局限于利用質(zhì)量、體積測密度。應(yīng)該展開豐富的聯(lián)想，而給出“密度計(jì)”，是和浮力有關(guān)的，就要聯(lián)想到利用浮力測液體的密度。這種利用兩次浮力相等來測密度，我們簡稱為“等浮力法”。,-測固體密度,彈簧測力計(jì)法,也可稱(雙

6、提法）,【例題】張小清同學(xué)撿到一塊不知名的金屬塊，將它放到水中可以沉沒，現(xiàn)在，小清同學(xué)想測出它的密度，但身邊只有一支彈簧秤、一個(gè)燒杯及足量的水，請(qǐng)你幫她想一想，替她設(shè)計(jì)一個(gè)測量金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)過程，寫出實(shí)驗(yàn)步驟,分析與解： 這是一道典型的利用浮力知識(shí)測密度的試題。阿基米德原理的重要應(yīng)用就是已知浮力求體積。它的基本思路就是用彈簧測力計(jì)測出浮力，利用水的密度已知，求得物體的體積，即可計(jì)算出物體的密度值。 實(shí)驗(yàn)原理：阿基米德原理 實(shí)驗(yàn)器材：一支彈簧秤、一個(gè)燒杯及足量的 水、金屬塊、線。,實(shí)驗(yàn)步驟： （1）用細(xì)線系住金屬塊，在燒杯中倒入適 量的水； （2）用彈簧測力計(jì)測出金屬塊受到的重力G； （3）用

7、彈簧測力計(jì)測出金屬塊浸沒在水中受 到的拉力F。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金,注意：利用彈簧測力計(jì)提著金屬塊測一次重力；再提著金屬塊測一次金屬塊在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力。因此簡稱為雙提法。這一實(shí)驗(yàn)使用的儀器少，操作簡單，是常用的測量物體密度的方法。 密度的表達(dá)式推導(dǎo)過程如下： F浮GF拉 V金 金,彈簧測力計(jì)法（也可稱三提法） -測液體密度,（05年北京）小東同學(xué)想測出液體B的密度，他手邊只有：一個(gè)彈簧測力計(jì)、一根細(xì)線、一個(gè)小石塊、兩個(gè)燒杯和足量的水。小東同學(xué)根據(jù)這些器材設(shè)計(jì)出了下面的實(shí)驗(yàn)步驟，但不完整。請(qǐng)你將小東的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整： （1）用細(xì)線系住小石塊，將適量的水與液體B分 別倒入兩個(gè)燒杯中； （2）

8、； （3）用彈簧測力計(jì)測出小石塊浸沒在水中受到的 拉力F； （4） 。 請(qǐng)根據(jù)小東測量的物理量表示出液體B的密 度：B 。,分析與解：上面的例題是用彈簧測力計(jì)，測不溶于水且密度大于水的固體的密度。如果再用彈簧測力計(jì)提著物體浸沒在未知液中，就可以測出未知液體的密度。這就是所謂的“三提法”。 這道題已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)器材以及部分實(shí)驗(yàn)步驟寫出。 應(yīng)補(bǔ)充的步驟為： （2）用彈簧測力計(jì)測出小石塊受到的重力G （4）用彈簧測力計(jì)測出小石塊浸沒在液體B 中受到的拉力F,實(shí)驗(yàn)結(jié)果：液體B的密度： B,【例題】設(shè)計(jì)兩種測量牛奶密度的方法，所需器材請(qǐng)?jiān)谝韵绿峁┑钠鞑闹羞x擇。 器材：天平(含砝碼)、刻度尺、兩端開口的直玻璃

9、管(一端扎有橡皮膜)、燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、細(xì)線。,分析：這是一道開放性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，難度較大的題目。根據(jù)提供的器材，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。, 等 壓 強(qiáng) 法 ,實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺、兩端開口的直玻璃管(一端扎有橡 皮膜)、燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、 細(xì)線。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1.燒杯中倒入適量的水； 2.將適量的牛奶倒入直玻璃管中，讓扎有橡皮膜的一端 放在水平桌面上，如圖甲，用刻度尺測出牛奶的高度 h牛； 3.將直玻璃管緩緩放入燒杯的水中，觀察橡皮膜的凹陷 程度，直到橡皮膜呈水平狀態(tài)時(shí)為止。用刻度尺測出 橡皮膜到水面的高度h水，如圖乙。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)橡皮膜呈水平狀態(tài)時(shí)，牛奶對(duì)橡皮膜向下

10、的壓強(qiáng)等于誰對(duì)橡皮膜向上的壓強(qiáng)。即p牛p水 牛gh牛水gh水 牛奶的密度：牛, 等 體 積 法 ,實(shí)驗(yàn)器材：天平(含砝碼)、刻度尺、燒杯(無刻 度)、適量的水、足量的牛奶、細(xì)線。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1.用調(diào)節(jié)好的天平，測出空燒杯的質(zhì)量m0； 2.將適量的水倒入燒杯中，用天平測出燒杯和 水的總質(zhì)量m1，用刻度尺量出水面達(dá)到的 高度h（或用細(xì)線標(biāo)出水面的位置）； 3.將水倒出，在燒杯中倒入牛奶，使其液面 達(dá)到h處（或達(dá)到細(xì)線標(biāo)出的位置），用天 平測出燒杯和牛奶的總質(zhì)量m2。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 因?yàn)樗团Ｄ痰捏w積相等， V牛V水 ,注意：實(shí)驗(yàn)器材中只有天平（含砝碼），但沒有量筒，可以借助水的密度已知，利用體積相

11、等，計(jì)算出密度。我們稱之等體積法。, 等 質(zhì) 量 法 ,實(shí)驗(yàn)器材：天平、刻度尺、兩個(gè)相同的燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、滴管。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）調(diào)節(jié)天平，將兩個(gè)相同的燒杯分別放在天 平的左右盤上； （2）將適量的水和牛奶分別倒入兩個(gè)燒杯中， 直至天平再次平衡為止； （3）用刻度尺分別測量出燒杯中水面達(dá)到的高 度h水和牛奶液面達(dá)到的高度h牛。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 因?yàn)樗团Ｄ痰馁|(zhì)量相等， m牛m水 牛V牛水V水 牛h牛S水h水S 牛h牛水h水 即 牛,注意：這道題給出天平，但不含砝 碼，就沒有辦法測出水和牛奶的 質(zhì)量值。 可以利用刻度尺測出水和牛奶 的高度，計(jì)算出牛奶的密度。這 種方法，我們稱

12、之為等質(zhì)量法。, 杠 桿 法 ,（2006 北京）小東想估測出某種油的密度油，他手邊的 測量工具只有刻度尺。小東利用身邊的器材設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。首先找一根直硬棒，用細(xì)線系在O點(diǎn)吊起，硬棒在水平位置平衡，然后將已知密度為的金屬塊B掛在硬棒左端C處，另外找一個(gè)重物A掛在硬棒右端，調(diào)節(jié)重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此時(shí)重物掛在硬棒上的位置為E，如圖所示。下面是小東測出油的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你按照小東的實(shí)驗(yàn)思路，將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。,（1）用刻度尺測出OE的長度Lo； （2）把金屬塊B浸沒在油中，把重物A從E 處移動(dòng)到D處時(shí)，硬棒再次在水平位置平衡； （3） ； （4）利用上述測量出的物理量和題

13、中的已知 量計(jì)算油的表達(dá)式為： 。,注意： 1.利用杠桿平衡條件測密度。,2. 利用杠桿平衡條件測液體密 度，通常我們把這種測密度 的杠桿，稱之為“密度秤”。,在課外小組里，肖英和其他同學(xué)利用木棍、鐵塊和細(xì)繩等材料制作了一桿可以測量液體密度的“密度秤”。把細(xì)繩系在木棍的重心O處并把木棍掛起，M和N是兩個(gè)鐵塊。當(dāng)M在A點(diǎn)，N在B點(diǎn)時(shí)，木棍如圖所示平衡。把M浸沒在水中，N移至C點(diǎn)時(shí)，木棍再次水平平衡。把M浸沒在某種液體中，N移至D點(diǎn)時(shí)，木棍又處于水平平衡?？芍粶y液體的密度_水的密度（填：“大于”、“小于”或“等于”）。 本題答案：大于。,B,例題 如圖所示，杠桿每一小格的長度相等，杠桿質(zhì)量不計(jì)，

14、以O(shè)為支點(diǎn)。杠桿左端掛有物體M，支點(diǎn)右邊A掛鉤碼，杠桿平衡。將物體M浸沒在水中，鉤碼移動(dòng)到B處后，杠桿又平衡。求：物體M的密度。 本題答案： M=3103kg/m3,注意：利用杠桿平衡條件不但能測液體密度，還能測固體密度，不過要將被測固體浸沒在已知密度的液體中。,一漂一沉法,（06題型示例）（開放式）15小紅家有一個(gè)空心的廢牙膏皮，學(xué)習(xí)了密度知識(shí)后，想利用量筒和水測定牙膏皮的密度，請(qǐng)你幫她完成下列任務(wù)。（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；（2）用所測量出的物理量寫出 牙膏皮密度的表達(dá)式。 【中】,分析： （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 在量筒內(nèi)倒入適量的水，記下量筒的 示數(shù)為V0； 使空牙膏皮漂浮在量筒中，記下量筒 的示數(shù)為V1； 將空牙膏皮卷成團(tuán)，把空氣排除，浸沒 在量筒的水中，記下量筒中的水示數(shù)為 V2。 （2）牙膏皮密度的表達(dá)式：,分析與解：這道題運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)原理：物體的漂浮條件。所謂“一漂一沉法”，即“一漂”：當(dāng)物體漂浮在液面靜止時(shí)，它受到的浮力等于重力。利用物體漂浮在水中找到重力-得到物體的質(zhì)量；“一沉”：利