物质测量密度方法及特殊物体密度测量方法整理(一)测量固体密度的方法1用天平和量筒测石块密度实验过程:1、用天平测物体质量m2、在量筒中装适量的水,读出体积V13、将待测物体浸没在水中,读出体积V2推导及表达式:V=V2-V1ρ=m/v=m/(V2-V1)ρ=m/v思考:上述实验天平无砝码怎么办呢?(1)将两只烧杯分别放在调节好的天平的左右盘上。(2)在左盘的烧杯中放入石块,在右盘的烧杯中注入水,并用滴管细致地增减水的质量,直到天平横梁重新平衡,则左盘中石块的质量和右盘中水的质量相等,即m水=m球。(3)将右盘烧杯中的水倒入量筒,测得这些水的体积为V1,则水的质量为m水=ρ水V1,所以石块的质量为m球=m水=ρ水V1。(4)把左盘烧杯中的石块轻轻放入量筒中,使其浸没在水中,读出体积为V22天平测石块密度方案1(烧杯水细线)(用水作介质)实验原理:ρ=m/v实验器材:天平、水、空瓶、石块实验过程:1、用天平测石块质量m12、瓶中装满水,测出质量m23、将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块及剩余水的质量m3推导及表达式:m排水=m1+m2-m3V石=V排水=(m1+m2-m3)/ρ水ρ石=m1/V石=m1ρ水/(m1+m2-m3)方案2(烧杯水细线)(利用浮力知识)实验原理:ρ=m/v实验器材:烧杯、天平、水、细线、石块实验过程:1、在烧杯中装适量水,用天平测出杯和水的总质量m12、用细线系住石块浸没入水中,使石块不与杯底杯壁接触,用天平测总质量m23、使石块沉入水底,用天平测出总质量m3推导及表达式:m石=m3-m1V石=V排=(m2-m1)/ρ水∴ρ石=m石/V石=(m3-m1)ρ水/(m2-m1)3量筒测石块密度原理:漂浮的物体所受浮力等于自身重力)器材:量筒水小杯(1)实验步骤:(1)量筒中放适量水,把小杯口朝上放在量筒中(漂在水面)记下水面刻度V1(2)石块轻放到小杯中,待水面静止记下水面刻度V2(3)将石块从小杯中取出,轻投入量筒中浸没记下水面刻度V3推导及表达式:V石=V3-V2漂浮时:G=F浮=ρ水g(V2-V1)ρ石=G/V石g=(V2-V1)ρ水/(V3-V1)4弹簧测力计测石块密度(利用浮力)实验原理:阿基米德原理实验器材:弹簧测力计、玻璃杯、石块、棉线、水实验过程:1、用测力计测出石块在空气中的重力G12、用测力计测出石块浸没入水中的重力G2推导及表达式:F浮=G1-G2V石=F浮/ρ水gρ石=G1/V石g=G1ρ水/(G1-G2)5刻度尺测石块密度(与杠杆组合利用浮力)实验原理:杠杆平衡条件实验器材:杠杆、烧杯、石块A、B、刻度尺、水、细线实验过程:1、在调平的杠杆两端分别挂上石块AB,调节AB位置,使杠杆再次平衡2、用刻度尺量出力臂a、b3、使A浸没在水中,调节B的位置至杠杆再次平衡,量出力臂c推导及表达式:GAa=ρAgvAa=GBbA浸没水中后杠杆左端受力F=GA-F浮=ρAgvA-ρ水gvA∴Fa=GBc∴(ρAgvA-ρ水gvA)a=GBc∴ρA=ρ水b/(b-c)6用天平和量筒测蜡块密度(在水中漂浮的物体)方案一(针压法)实验原理:ρ=m/v实验器材:天平、量筒、针实验过程:1、用天平测物体质量m2、在量筒中装适量的水,读出体积V13、用针将物体刺入水中浸没,读出体积V2推导及表达式:V=V2-V1ρ=m/v=m/(V2-V1)方案二(悬垂法)实验器材:天平、量筒、细线、铁块1、用天平测物体质量m2、量筒中装适量水,细线系住铁块浸没入水中,读出体积V13、用细线的另一端系住待测物体浸没入水中,读出体积V2推导及表达式:V=V2-V1ρ=m/v=m/(V2-V1)7量筒测测牙膏皮密度(木块、蜡块、土豆、水果、橡皮泥等可塑性物质以及能放进量筒中的小瓷杯等物质)实验原理:阿基米德原理、漂浮条件实验器材:量筒、水、实验过程:1、量筒中装适量水,记下体积V12、将牙膏皮做成空心盒状,漂浮在水面上,读出体积V23、将牙膏皮捏成一团浸没在水中,读出体积V3推导及表达式:V物=V3-V1漂浮时:G=F浮=ρ水g(V2-V1)ρ物=G/V物g=(V2-V1)ρ水/(V3-V1)8.具有吸水性物体则用A.将物体用薄膜包住,再用排水法B.将物体涂一层防水层(如腊等),再用排水法(这两种方法都会导致所测密度值偏小)C.埋沙法(可用面粉等细小颗粒的物质替代细沙)器材:天平(砝码)量筒和细沙、物体、白纸步骤:(1)用天平测出物体质量为m(2)在量筒中倒入适量的细沙,摇匀摇平,读出体积为V1(3)将细沙倒在白纸上,物体放入量筒中,再将细沙倒回量筒,摇匀摇平,读出体积为V2(4)ρ=m/(V2-V1)9.可溶解性物体:比如白糖(使用饱和溶液法)A:用天平测出白糖的质量mB:在量筒中倒入适量的水,另取白糖使其在量筒中溶解,形成饱和溶液,读出体积为V1C:将待测白糖倒入饱和溶液中,读出体积为V2表达式:ρ=m/(V2-V1)10.当物体较大量筒装不下时的测量方法:1.溢水杯法(量筒能用):(1)用天平测出物体的质量为m(2)用细线拴住物体,将其没入装满水的溢水杯中,用量筒接住溢出的水,读出溢出水的体积为V(3)ρ=m/V2.(如果量筒不能使用或无量筒时)用排水法:方法一:(1)用天平测出物体的质量为m1(2)测出空烧杯的质量为m2(3)用细线拴住物体,将其没入装满水的溢水杯中,用烧杯接住溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量为m3(4)ρ=m1ρ水/m3-m2方法二:(1)用天平测出物体的质量为m0(2)将烧杯中装满水,测出质量为m1(3)将物体轻轻放入杯中,擦干杯壁上的水后,测出总质量为m2(4)ρ=m0ρ水/(m0+m1-m2)(二)测量液体密度的方法1天平和量筒测牛奶的密度器材:烧杯、量筒、天平步骤:1)、用天平称出烧杯的质量M1;2)、将牛奶倒入烧杯中,测出总质量M2;3)、将烧杯中的牛奶倒入量筒中,测出体积V。计算表达:ρ=(M2-M1)/V思考:上述实验有何不妥之处?怎么改进更好些??步骤:1)用调好天平测量烧杯和牛奶的总质量为M1;2)将部分牛奶倒入量筒中,测量体积为V3)用天平测量烧杯和剩余牛奶的质量为M2;计算表达式:ρ=(M2-M1)/V2天平测定牛奶的密度。器材:烧杯、水、牛奶、天平步骤:1)、用天平称出烧的质量M1;2)、往烧杯内倒满水,称出总质量M2;3)、倒去烧杯中的水,往烧杯中倒满牛奶,称出总质量M3。计算表达:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)3弹簧测力计测液体密度(水、小石块、细线)器材:弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳步骤::(1)先用弹簧秤测小金属块在空气中的重力G;(2)将金属块完全浸没在水中,读出弹簧秤的读数F1;(3)将金属块完全浸没在待测液体中,读出弹簧秤的读数F2;计算表达:ρ=ρ水(G-F2)/(G-F1)4刻度尺测液体密度(压强知识)(U形管法)、将适量水倒入U形管中;将待测液体从U形管的一个管口沿壁缓慢注入;用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2.计算表达:ρ=ρ水h1/h2(注意:用此种方法的条件是:待测液体不溶于水,待测液体的密度小于水的密度)5刻度尺测液体密度(利用杠杆以及浮力知识,另外还有一密度已知的金属块)(说明: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ρ的金属块B挂在硬棒左端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)(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ρ油的表达式为:。6量筒测待测液体密度(一个大量筒、一个密度比水的密度和待测液体密度都小的实心物体,该物体可放入量筒中)A向量筒内倒入适量的待测液体,记下液面所示的刻度值V1;B将实心物体放入量筒中液体里,待其静止时记下液面上升到刻度值V2;C;D、。推导出计算待测液体密度的表达式ρ液=。