特殊方法测密度.ppt

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1、专题复习：多种方法测浮力,常规方法 特殊方法（1）等浮力法（2）双提法、三提法（3）等压强法（4）等体积法（5）等质量法（6）杠杆法（7）一漂一沉法,用天平、量筒测固体和液体的密度 例题 有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，需要哪些器材？写出实验步骤，并表示出测量的结果。分析：用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度，可用排水法测体积。实验原理：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块 实验步骤：（1）用调节好的天平，测出石块的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1（3）将石块用细线拴好，轻轻放入盛有水的量筒中，测出总体积V2；实验结论：,助 沉 法例题 有一块形

2、状不规则的蜡块，欲测量它的密度，需哪些器材？写出实验步骤，并表示出测量的结果。分析：用天平和量筒测定密度小于水的物质的密度，可用助沉法测体积。实验原理：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、蜡块、铁块。实验步骤：（1）用调节好的天平，测出蜡块的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，将蜡块和铁块用细线拴好，先将测铁块没入水中，测出水和石块的体积V1（3）再将蜡块浸没在水中。测出水、石块、蜡块的体积总体积V2；,实验结论：,注意：物质的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒测出体积。本题中采用的方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法，即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中，忽略细

3、针在水中占据的体积，则可用排水法直接测出物体的体积了。,例（西城05一摸）用天平和量筒测某种液体的密度。在调节天平平衡时，首先应将游码置于标尺左端的_处，然后调节_，使天平的横梁处于水平平衡。实验的主要测量步骤如下：用天平称出烧杯和液体的质量m1；从天平上取下烧杯，向量筒中倒入一定体积的液体，如图24；用天平称出烧杯和剩余液体的质量m2，如图25；请将测量数据和计算结果填入表格。,等浮力法,例：小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3，然后他找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在

4、木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计)，做成了一只“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。,实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属 丝、烧杯、水、牛奶。实验步骤：（1）将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L；（2）将“密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的度h水；（3）将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高

5、度h牛。,实验结论：因为“密度计”在水中和在牛奶中，均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等。即 F牛F水，根据阿基米德原理可得：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：从给定的器材看，即无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想，而给出“密度计”，是和浮力有关的，就要联想到利用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称为“等浮力法”。,测固体密度,双提法,例题：小清同学捡到一块不知名

6、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测力计、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个实验，测量金属块的密度，写出实验步骤及表达式。,分析：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。,

7、实验结论：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。密度的表达式推导过程如下：F浮GF拉 V金 金,三提法 测液体密度,例：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）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G；（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F；（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 请根据小

8、东测量的物理量表示出液体B的密度：B,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：B,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

9、度较大的题目。根据提供的器材，实验设计如下。,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：当橡皮膜处于水平状态时，牛奶对橡皮膜向下的压强等于水对橡皮膜向上的压强。即p牛p水 牛gh牛水gh水牛奶的密度：牛,等 体 积 法,实验器材：天平(含砝码

10、)、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。,等 质 量 法,例题：利用所给器材测牛奶的密度，写出实验步骤，并写出表达式实验器材：天平（不含砝码）、刻

11、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。,实验结果：因为水和牛奶的质量相等，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,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，然后将已知密度为的金属块B挂在硬棒左

12、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油的表达式为：。,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。,例：见海淀一模试题第35题,一漂一沉法,例：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

13、，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。,分析：（1）实验步骤：在量筒内倒入适量的水，记下量筒的 示数为V0；使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒 的示数为V1；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。,知识拓展：利用这个方法还可以测橡皮泥的密度，测试管玻璃的密度等,例：现给你一个量筒，一个量杯（内盛足量的水），一小块橡皮泥，橡皮泥的密度大于水的密度，一个镊子，请你用所给的器材，测出橡皮泥的密度。（1）实验步骤（2）橡皮泥密度的表达式,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。,