学习了质量和密度后,我们做了测密度的实验,用到了天平和量筒。而中考时也会考到只有天平或只有量筒测密度的实验。下面我们来总结一下几种特殊方法测密度的实验。 一、有天平,无量筒(用水做中间转换量,等体积代换) 1、固体。 器材:石块、烧杯、天平和砝码、足够的水、够长的细线。 方法:(1)、用调好的天平测出待测固体的质量m0; (2)、将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量m1; (3)、用细线拉着石块,使其浸没在烧杯中,待液体溢出后,用天平测得此时烧杯总质量m2。 解析:ρ=m/v,本实验石块质量为m0,满水+杯子为m1,溢出后水+杯子+石块为m2,则m2-m0为溢出后水+杯子,m1-(m2-m0)为溢出去的水质量,溢出去的水体积等于石块体积V=m溢/ρ水=m1-(m2-m0)/ρ水。石块密度ρ=m0/v石=m0*ρ水/(m0+m1-m2)。 2、液体。 器材:烧杯、足够多的水、足够多的待测液体、天平和砝码 方法:(1)、用调整好的天平测得空烧杯质量为m0; (2)、将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量为m1; (3)、将烧杯中得水清空,然后在烧杯中装满待测液体,测得此时烧杯和液体质量为m2。 解析:实验原理ρ=m/v。本实验用水做中间转换量求体积,水的体积和待测液体体积相等。v水=v液=m水/ρ水=(m1-m0)/ρ水,ρ液=m液/v液=(m2-m0)*ρ水/(m1-m0) 二、有量筒,无天平 1、固体 a、在水中漂浮的物体,即密度比水小的固体 器材:量筒、待测固体、足够多的水、细铁丝 方法:(1)、在量筒里装入适量的水,读取时数v1; (2)、将待测固体放入量筒的水中,读取此时示数v2; (3)、用大头针将物体完全压入水中,读取此时示数v3。 解析:v=v3-v1。由图二物体漂浮得F浮=G=mg=ρ液gv排,所以m=ρ液v排=ρ液(v2-v1)。因此,ρ=m/v=(v3-v1)*ρ水/(v2-v1) b、会沉底的固体,即密度比水大的固体 器材:量筒、待测固体、足够的水和细线,木块 方法:(1)、将一木块放入盛有水的量筒内,测得体积为v1; (2)、将待测固体放在木块上,测得量筒示数为v2; (3)、然后通过细线将固体也放入量筒内,此时量筒示数为v3。 解析:v=v3-v1,而由图二得F浮=G木+G固=ρ液gv排,由图一得F浮=G木=ρ液gv排’。两式相减G固=ρ液g(v2-v1)。即m固=ρ液(v2-v1)。所以,ρ=m固/v=ρ液(v2-v1)/(v3-v1)。 2、液体 器材:量筒、足够的水、待测液体、木块 方法:(1)、量筒内装入适量的水,读出此时示数为v1; (2)、将木块放入水中漂浮,读出此时示数为v2; (3)、在量筒内装入适量待测液体,测得体积为v3; (4)、再将木块放入该液体内,测得体积为v4。 解析:由图一二得F浮=G木=ρ水g(v2-v1),由图三四得F浮’=G木=ρ液g(v4-v3),两式相除化简可得ρ液=(v2-v1)*ρ水/(v4-v3) 以上便是只有天平或量筒时怎样测液体和固体密度的方法,当然还有其他的测量方法,物理中很多题型都是换汤不换药,实验原理是不变的,都是v=m/ρ,同学们要学会发散思维,举一反三。 |
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