怎么样求固体,液体的密度用五种方法测量物体的密度,方法越多越好。、文字说明,最好有图画,要讲清楚,不能有遗漏,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 23:57:40
怎么样求固体,液体的密度用五种方法测量物体的密度,方法越多越好。、文字说明,最好有图画,要讲清楚,不能有遗漏,
怎么样求固体,液体的密度
用五种方法测量物体的密度,方法越多越好。、
文字说明,最好有图画,要讲清楚,不能有遗漏,
怎么样求固体,液体的密度用五种方法测量物体的密度,方法越多越好。、文字说明,最好有图画,要讲清楚,不能有遗漏,
测量物体的密度,只需要测得质量和体积即可.
物体 的质量可以直接称量.
体积:液体可以直接量体积.固体如果规则的话,可直接测量(如正方体、长方体、球体、圆锥体等);如果不规则,可以加入到某种液体中,看其排开液体的体积,即为固体的体积.
1)常规法(天平量筒法)
测固体密度:不溶于水(密度比水大ρ=m/v天平测质量,排水法测体积;密度比水小,按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法)。
溶于水;饱和溶液法、埋砂法
测液体密度:ρ=m/v天平测质量,量筒测体积
注意事项:天平的使用(三点调节,法码、游码使用法则),m、v测量次序,量筒的选择。
(2)仅有天平测固体(溢水法)
m溢水=...
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1)常规法(天平量筒法)
测固体密度:不溶于水(密度比水大ρ=m/v天平测质量,排水法测体积;密度比水小,按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法)。
溶于水;饱和溶液法、埋砂法
测液体密度:ρ=m/v天平测质量,量筒测体积
注意事项:天平的使用(三点调节,法码、游码使用法则),m、v测量次序,量筒的选择。
(2)仅有天平测固体(溢水法)
m溢水=m1-m2、v溢水=(m1-m2)/ρ水、v物=v溢水=(m1-m2)/ρ水、ρ物=ρ水m物/(m1-m2)
测液体的密度(等体积法)
m液体=m2-m1(m2-m1)、m水=m3-m1、v液=v水=(m3-m1)/ρ水、ρ液=m液/v液=ρ水(m2-m1)/(m3-m1)
(3)仅有量筒
量筒只能测体积。而密度的问题是ρ=m/v,无法直接解决m的问题,间接解决的方法是漂浮法。
V排=V2-V3、V排=V3-V1、G=F浮、ρ物gv物=ρ液gv排
若ρ液已知,可测固体密度、ρ物=ρ液(V2-V1)/(V3-V1);
若ρ物已知,可测液体密度、ρ液=ρ物(V3-V1)/(V2-V1);
条件是:漂浮。
(4)仅有弹簧秤
m物=G/g、F浮=G-F、ρ液gv物=G-F;
若ρ液已知,可测固体密度、ρ物=ρ液G/(G-F);
若ρ物已知,可测液体密度、ρ液=ρ物(G-F)/G;
条件:浸没,即ρ物〉ρ液。
密度测量还有很多其他方法如杠杆法、连通器法、压强法等。
收起
万变不离起踪, 求密度归根结底要根据密度公式ρ=m/v导出.但不同的题目,有不同的诀窍加快解题,本人特别花了很多时间通过整理搜索列举了尽可能全的求解方法附带例题:
对于可通过天平直接或者间接测量的固体液体气体,质量在体积前测量,避免沾水后质量偏大;放入水中要排除去气泡,避免体积偏大
(2)密度小于水的固体
1)按入法:用细铁丝和大头针将物体恰好全部按入水中,便于测体积。
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万变不离起踪, 求密度归根结底要根据密度公式ρ=m/v导出.但不同的题目,有不同的诀窍加快解题,本人特别花了很多时间通过整理搜索列举了尽可能全的求解方法附带例题:
对于可通过天平直接或者间接测量的固体液体气体,质量在体积前测量,避免沾水后质量偏大;放入水中要排除去气泡,避免体积偏大
(2)密度小于水的固体
1)按入法:用细铁丝和大头针将物体恰好全部按入水中,便于测体积。
2)助沉法:在量筒中先将助沉物全部浸没水中,测出总体积V1;然后将待测物体和助沉物一起浸没,测出总体积V2,求出待测物体体积V=V2-V1。
2、液体
方法:先测出烧杯和液体的总质量m1,再倒入一部分到量筒中,测出剩余液体和烧杯的总质量m2,求出倒入一部分到量筒中一部分液体的质量m=m1-m2;同时从量筒读出量筒中一部分液体的体积V,求出液体的密度ρ= (m1- m2)/V。此时质量和体积相应,误差较小。
若先测出烧杯的质量m1,再测出烧杯和液体的总质量m2,求出液体的质量m2;全部倒入量筒中测出液体的体积v,求出液体的密度ρ也可。但由于烧杯沾有液体,体积偏小,密度偏大。若先倒入量筒测出液体的体积v,然后测出烧杯的质量m1,再测出烧杯和液体的总质量m2,求出液体的质量m,又质量偏小,故密度偏小。
二、漂浮法
1、漂浮的质地均匀的规则柱体
可用刻度尺量出物体的长度L1,让物体漂浮在水中,测出物体漂浮在水中时,测出物体露出水面的长度L2,设底面积为S,根据漂浮条件和所测数据,可推出密度ρ=ρ水(L1-L2)/ L1。
若再将其放入另一种待测液体中使其漂浮,测出物体露出水面的长度L3,根据漂浮条件,可求出待测液体的密度ρ液=ρL1/(L1-L3)。
注:也可直接测出水下部分的长度。
2、不规则物体
在量筒中放入适量水,记下体积V1;将物体放于量筒中,使其漂浮,记下总体积V2;再将其放入水中,便其浸没在水中,记下总体积V3;则可计算出密度ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)。
注意:如是下沉物,可想法使其漂浮(如橡皮泥可捏成空心碗状)。若用柱形容器代替量筒,则可按上述步骤用刻度尺分别量出水的深度h1、h2、h3,设容器底面积为S,如上可推导求出密度ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)。
三、称重法
用弹簧测力计和水测量水中下沉物体的密度。
步骤:1、用弹簧测力计测中空气中物体的重力G,
2、将其浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F,
3、计算密度为:ρ=Gρ水/(G-F)
四、替代法
1、固体
方法1:用天平称出物体的质量m;将烧杯中装满水,用天平称出总质量m1,把物体浸没水中后取出,称出出剩余水和烧杯的总质量m2,则溢出水的质量为两者之差m1-m2,求出溢出水的体积即为物体的体积;求出物体的密度。
方法2:用天平称出物体的质量m;将烧杯中放入适量的水,用天平称出总质量,用线吊着物体浸没水中(不碰容器底),称出总质量m2,则两者之差为排开水的体积即为物体的体积v= (m2-m1)/ ρ水,求出物体的密度ρ=m ρ水/( m2-m1)。
2、液体
用天平称出空烧杯的质量m;将烧杯中装满水(或作好标记),用天平称出总质量m1:将水倒干,装入同样多的待测液体,用天平称出总质量m2:计算密度ρ=( m2-m) ρ水/( m1-m)。
五、U型管法(压强平衡法)
适用条件:适用于与水不相容的液体。
在U型管法中注入一定量的注水,再注入一定量的被测液体,分别测出液体交界面到达水面和液体面的深度h1、h2,根据两液体对交界面的压强相等,由p 1=p2求出待测液体的密度ρ=ρ水h1/ h2。
固体密度还可以演变成通过向心力来求,
比如往年高考题:中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子星的平均密度,试写出中子星的平均密度表达式,并计算出中子星的平均密度.
由密度的定义式ρ=m/v可知,要求到物质的密度,必需先直接或间接测出物体的质量和体积,再根据ρ=m/v计算出物质的密度。其测量的方法有:
(一)有天平,有量筒测物质的密度
例1:现有天平、量筒、细线、水和金属块,请说出测金属块密度的办法和表达式。
过程与方法:(1)、用天平称出金属块的质量m;(2)、在量筒中加适量水,记下水面所对刻度V1;(3)、用细绳系住金属块放入量筒中,记下水面上升后所对刻度V2。
表达式:ρ=m/(V2-V1)
说明:对于漂浮物体,虽不能直接用排水法测物体体积,但可采用针扎或下吊重物拉的方法让其浸没水中来测出其体积,从而测出其密度。
(二)有天平、无量筒测物质的密度
例5:试用天平、空瓶和水,测定牛奶(足量)的密度
过程与方法:(1)、用天平称出空瓶的质量m1;(2)、测出装满水后的总质量m2;(3)、测出装满牛奶后瓶的质量m3;
表达式:ρ=m奶/V奶=m奶/V水=(m3-m1)ρ水/(m2-m1)
说明:没有量筒时,物体的体积只能利用间接的方法求到,如上题中就是利用体积转换的方法来求到牛奶的体积的。
(三)无天平、有量筒测物质的密度
例6,现有量筒、小矿石、平底试管、水。试测出小矿石的密度。
过程与方法:(1)、将平底试管放入有水的烧杯中,先后向试管中放入小矿石和水,并让烧杯中的水面到达同一位置;(2)、用量筒测出平底试管中水的体积v1;(3)在量筒中加入适量的水,测出小矿石放入前后的体积v2、v3。
表达式:ρ=ρ水v1/(v3-v2)
说明:上题中是利用等效替代的方法来求到小矿石质量的。
三、利用压强测物质的密度
例7:用水、U形管、刻度尺测出某植物油的密度
过程与方法::(1)、将U形管开口向上竖直放置,在U形管内注入适量的水,;(2)、从管的一侧缓慢注入植物油;(3)、静止后用刻度尺分别测出油柱高h油和两侧管内水的高度差h水。
表达式:P油=P水
ρ油=h水ρ水/h油
四、利用浮力测物质的密度
例8:某同学欲测一形状不规则铁块的密度,他手中只有弹簧秤,细绳及装有适量水的烧杯,他如何才能做好这个实验?
过程与方法:(1)用弹簧测力计测出铁块在空气中重G1;
(2)将铁块浸没到烧杯里的水中,记下此弹簧测力计的示数G2。
表达式:F浮=G1-G2=ρ水gV铁
ρ=G1ρ水/(G1-G2)
说明:该题中若已知的是铁的密度,则可测得水(或其它液体的密度),若为漂浮物体,则可根据F浮=G物求出液体的密度。
利用漂浮条件测密度比水大的固体密度
测橡皮泥的密度------漂浮法
(1)器材:量筒、水、橡皮泥
(2)步骤:将橡皮泥做成碗状,在量筒里装适量的水,记下水的体积V1,如果所给固体材料直接放在已知密度液体(如水)中不能“漂”,我们可采取措施使其“漂”。橡皮泥直接放入水中沉没,但如果把它捏成碗状,就能漂;牙膏皮放在水中沉没,但如果设法把它弄成空心并密封其口就能漂……对于像石块、金属块等密度大于已知液体密度又不可变形的固体,又如何让其“漂”呢?可让密度小于液体密度的物体(如木块、泡沫、塑料等)作道具,具体操作请看例3。
例3. 给你量筒一只,小石块、木块各一块,细线、水足够,如何测得石块密度?
(1)在量筒中倒入适量的水,然后把木块放入其中漂浮,记下水面达到的刻度V0;
(2)把小石块放在木块上,使木块仍漂浮在水面,记下此时水面所达到的刻度V1;
(3)把系好细线的小石块浸没水中,记下此时水面所达到的刻度V2;
(4)小石块密度
利用悬浮条件测密度
例1、测血液密度 器材:试管若干、各种不同密度的硫酸铜溶液、密度计
方法:将血液滴入不同密度的硫酸铜溶液中,若血液悬浮在某种密度的溶液中,则说明血液的密度等于该种硫酸铜溶液的密度,用密度计测出该溶液的密度既是血液的密度。
例2、测鸡蛋的密度
器材:量筒、密度计、水、盐
方法:把鸡蛋放在量筒的水中,逐渐向水中加盐,直到鸡蛋悬浮
五、综合法测物质的密度
测量密度时若同时运用上述两种或两种以上的方法,叫综合法。当然测量密度的方法还不止这些,在不断的实践过程中,有时需要综合运用各种测量密度的方法,但不能拘泥于这些测量方法,还要不断探索创新出更新颖、更科学的测量密度的方法,来更快捷地解决实际问题。
1. “三测法”测固体的密度
器材:天平、烧杯、水、待测固体(如金属块)。
方法(一):步骤:
1. 在烧杯中注满水,用天平测出它们的总质量 ;
2. 将金属块放入注满水的烧杯中,溢出了部分水,用天平测出烧杯、剩下的水和金属块的总质量 ;
3. 取出金属块,再用天平测出烧杯和剩余水的总质量 。
密度表达式:
点评:这里金属块的质量是 ,金属块的体积就是溢出的水的体积,即 ,然后用密度公式即可算出待测固体的密度。
方法(二):步骤:
1. 用天平测出金属块的质量 ;
2. 用天平测出注满水的烧杯的总质量 ;
3. 把待测金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,并溢出部分水,然后用天平测出金属块、烧杯和剩余水的总质量 。
密度表达式:
点评:这里金属块的体积就是溢出的水的体积,溢出水的质量是 ,故溢出水的体积是 ,然后用密度公式即可算出待测固体的密度。
2. “四测法”测固体的密度
器材:天平、空瓶、水、待测固体(如石块)。
步骤:
1. 用天平测出空瓶的质量 ;
2. 在空瓶中注满水,用天平测出它们的总质量 ;
3. 把待测的小石块放入空瓶中,用天平测出它们的总质量 ;
4. 此时再往瓶中注满水,用天平测出它们的总质量 。
密度表达式:
点评:这里石块的质量是 ,石块的体积就是实验步骤中第2步杯中水的体积减去第4步杯中水的体积,即: ,然后用密度公式即可算出待测固体密度。
测正方体木块的密度
方案一:器材:刻度尺、天平和砝码、木块
方法:(1)用刻度尺测出木块的边长a,求出木块的体积V=a3.(2)用天平测出木块的质量m
密度表达式:
方案二 器材:测力计、刻度尺、木块
方法:(1)用测力计测出木块的重力,求出质量m=G/g (2)用刻度尺测出木块的边长a ,求出体积V=a3.密度表达式:
方案三 器材:量筒、水、木块、细针
方法:(1)在量筒中装入适量的水记下水的体积V1(2)将木块放入水中,当木块漂浮时记下水的体积V2(3)用体积可以忽略不计的细针将木块压入水中,记下水的体积V3
密度表达式:
方案四
器材:量筒、水、细线、金属块、木块、天平和砝码
方法:(1)用天平和砝码测出木块的质量m(2)在量筒中装入适量的水
(3)将木块和金属块用细线栓在一起,不要靠得太近,现将金属块浸没在量筒的水中,记下水面的位置V1(4)将木块和金属块一起浸没在水中,记下水面的位置V2
液体密度可从密度计上读出,部分问题是根据这点演变出来的.
比如如图所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0.5cm2,管下部分还有一个玻璃泡.整个玻璃管、玻璃泡的质量共2.4g.小阳同学在玻璃泡中装进1cm3的水银后,请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管,当把它插进水中时,水面距上端4cm.请你帮助小阳同学推算出:密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值.
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