博明学校2010年中考物理专题复习(测密度)

-1-博明学校2010年中考物理专题复习（测密度）初中物理测密度的各种方法测量物体密度的方法多种多样，可开发学生思维，博明学校归纳总结出以下几种测量方法：一、测固体密度基本原理:ρ＝m/V：1、称量法（一）：器材：天平、量筒、水、塑料（物体不与水反应、不溶于水、在水中下沉）、细绳步骤：1）、用天平称出塑料的质量；2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1，3）、用细绳系住塑料放入量筒中，浸没，读出体积为V2。计算表达式：ρ＝m/(V2－V1)思路引导：测密度的原理：ρ＝m/V，直接用天平一步就可测出物理的质量，用量筒测体积时用了两步，即：V＝V2－V1。当石块浸没在水中时，石块的体积就等于它排开水的体积V排水，用天平测出，利用V石＝V排水＝m排水/ρ水，即可解决测体积的问题。塑料块的密度计算的表达式就是ρ＝m/(V2－V1)2、称量法（二）器材：天平、量筒、蜡块(物体不与水反应、不溶于水、在水中上浮）、玻璃杯、水、铁块、细线。步骤：1）用天平测出蜡块的质量为m；2）在量筒中倒入适量的水，用细线拴好蜡块，并在蜡块下面系一铁块；3）用线拉着它们放入量筒内，先只让铁块浸入水中，读出体积为V1；再让铁块把蜡块拉入水中，读出体积为V2；计算表达式：ρ＝m/(V2－V1)3、称量法（三）器材：天平、正方体糖块(物体形状规则但溶于水）、刻度尺。步骤：1）用天平测出糖块的质量为m；2）用刻度尺测出糖块的边长为a。计算表达式：ρ＝m/a34、称量法（四）器材：天平、不规则糖块(物体形状不规则而且溶于水或与水反应）、量筒、细沙。步骤：1）用天平测出糖块的质量为m；2）在量筒中倒入适量的细沙，读出体积为V1；3）把量筒内细沙倒出一部分，把糖块放入量筒内，再把倒出的细沙装回量筒，读出体积为V2；计算表达式：ρ＝m/(V2－V1)5、比重杯法（一）：器材：烧杯、水、金属块、天平步骤：1）、往烧杯装满水，放在天平上称出质量为m1；2）、将属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为m2;3)、将金属块取出，把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。计算表达式：ρ＝ρ水(m2－m3)/(m1－m3)6、比重杯法（二）：器材：天平，空瓶，水，石块步骤：1）用天平测出石块的质量为m1；V1V1V1V2-2-2）在瓶中装满水，用天平测出空瓶和水的质量为m2；3）在瓶中先放入石块，再装满水，用天平测出空瓶、石块和水的总质量为m3。计算表达式：ρ＝ρ水m1/(m1＋m2－m3)思路引导：设瓶容积为V瓶，设石块的体积为，石块的体积就等于它排开水的体积V排水，即V石＝V排水。m2＝ρ水V瓶，m3－m1＝ρ水(V瓶－V石)＝ρ水V瓶－ρ水V石＝m2－ρ水V石。计算表达式：ρ＝ρ水m1/(m1＋m2－m3)6、阿基米德定律法：器材：弹簧秤、金属块、水、细绳步骤：1）、用细绳系住金属块，用弹簧秤称出金属块的重力G；2）、将金属块完全浸入水中，用弹簧秤称出金属块的示数为F；计算表达式：ρ＝ρ水G/(G－F)7、浮力法(一)：器材：塑料球、水、细针、量筒步骤：1）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1；2）、将木块放入水中，漂浮，静止后读出体积V2；3）、用细针插入木块，将木块完全浸入水中，读出体积为V3。计算表达式：ρ＝ρ水(V2－V1)/(V3－V1)图（1）图（2）图（3）拓展：利用量筒、水测量橡皮泥的密度。8、浮力法（二）：器材：刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块步骤：1）、在圆筒杯内放入适量水，再将塑料杯杯口朝上轻轻放入，让其漂浮，用刻度尺测出杯中水的高度h1;2)、将小石块轻轻放入杯中，漂浮，用刻度尺测出水的高度h2;3)、将小石块从杯中取出，放入水中，下沉，用刻度尺测出水的高度h3.计算表达式：ρ＝ρ水(h2－h1)/(h3－h1)浮力法（三）器材：刻度尺、水桶、水杯（水杯上下均匀，水杯杯壁厚度忽略不记）、水、玉坠、细绳步骤：1）、在水桶内放入适量水，再将水杯内装入适量水杯口朝上轻轻放入水桶，让其漂浮，用刻度尺测出水杯浸入水里的深度h1、杯中水的高度h2;2)、将玉坠细绳系住轻轻放入杯中，杯仍然漂浮水桶水面上，用刻度尺测出此时水杯浸入水里的深度h3、此时水杯中水的高度h4;计算表达式：ρ＝ρ水(h3－h1)/(h4－h2)思路引导：设水杯底面积为S（由于水杯上下均匀，水杯杯壁厚度忽略不记，则杯内外底面积均为S），玉坠的重量G玉＝m玉g＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水g(h3－h1)S，玉坠的体积V玉＝V玉排＝(h4－h2)SV1V3（1）用量筒量取适量的水，体积记为V1（2）用细针将塑料球完全按入水中，水面对应读数为V2（3）让塑料球自由的浮在水面上，水面对应读数为V3-3-9、密度计法：器材：鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯步骤：1）、在玻璃杯中倒入适量水，将鸡蛋轻轻放入，鸡蛋下沉；2）、往水中逐渐加盐，边加边用密度计搅拌，直至鸡蛋漂浮，用密度计测出盐水的密度即等到于鸡蛋的密度；二、液体的密度：1、称量法（一）：器材：烧杯、量筒、天平、待测液体步骤：1）、用天平称出烧杯的质量m1；2）、将待测液体倒入烧杯中，测出总质量m2；3）、将烧杯中的液体倒入量筒中，测出体积V。计算表达：ρ＝(m2－m1)/V2、称量法（二）：器材：玻璃杯、量筒、天平、待测液体(盐水（牛奶、食用油等）)步骤：1）用天平测出玻璃杯和盐水（牛奶、食用油等）的质量为m1；2）把玻璃杯中的盐水（牛奶、食用油等）倒入量筒中一部分，读出体积为V；3）用天平测出玻璃杯和剩余盐水（牛奶、食用油等）的质量为m2。计算表达：ρ＝(m1－m2)/V2、比重杯法：器材：烧杯、水、待测液体、天平步骤：1）、用天平称出烧杯的质量m1；2）、往烧杯内倒满水，称出总质量m2；3）、倒去烧杯中的水，往烧杯中倒满待测液体，称出总质量m3。计算表达：ρ＝ρ水(m3－m1)/(m2－m1)拓展：利用托盘天平、砝码、水、矿泉水瓶、测量牛奶的密度。3、阿基米德定律法：器材：弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子步骤：1）、用细绳系住小石块，用弹簧秤称出小石块的重力G；2）、将小块浸没入水中，用弹簧秤称出小石的示数为F1；3）、将小块浸没入待测液体中，用弹簧秤称出小石块的示数为F2；。计算表达：ρ＝ρ水(G－F2)/(G－F1)4、U形管法：器材：U形管、水、待测液体、刻度尺步骤：1）、将适量水倒入U形管中；2）、将待测液体从U形管的一个管口沿壁缓慢注入。3）、用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2.(如图3)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、密度计法：器材：密度计、待测液体方法：将密度计放入待测液体中，直接读出密度。6、自制密度计法-4-器材：自制密度计、未知液体、量筒测量步骤：1）把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计；2）在量筒中放适量的水，让密度计漂浮在水中，测出它在水中的体积V水3）在量筒中放适量的未知液体，让密度计漂浮在液体中，测出它在液体中的体积V液计算表达式：ρ＝ρ水V水/V液思路引导：ρ水＝m/V水ρ＝m/V液m＝ρ水V水＝ρV液ρ＝ρ水V水/V液一、测固体密度基本原理:ρ=m/V1．常规法：器材：天平、量筒、水、金属块、细绳步骤：1）、用天平称出金属块的质量m；2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1，3）、用细绳系住金属块放入量筒中，浸没，读出体积为V2。表达式：ρ=m/(V2-V1)测固体体积：不溶于水密度比水大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、埋砂法整型法如果被测物体容易整型，如土豆、橡皮泥，可把它们整型成正方体、长方体等，然后用刻度尺测得有关长度，易得物体体积。例：正北牌方糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法。请你答出两种测量方法，要求写出（1）测量的主要步骤及所测的物理量。（2）用测得的物理量表示密度的式子。饱和溶液法：方案一：用天平测出糖块的质量m，再把糖块放入量筒里，倒入适量白沙糖埋住方糖，晃动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖和方糖的总体积V1，用镊子取出方糖，再次晃动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖的体积V2，则ρ=21VVm方案二：用天平测出糖块的质量。用橡皮泥将糖块包好放入水中，测出水、橡皮泥、糖块的总体积V1，取出糖水，测出水和橡皮泥的体积V2，算出糖块体积V=V1-V2。利用公式算出糖块密度。方案三：用天平测出3块方糖的质量m，向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖，用玻璃棒搅动制成白沙糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积V1，再把3块方糖放入饱和溶液中，记下饱和溶液和方糖的总体积V2，则密度12VVm。方案四：用天平测出其质量，用刻度尺量出它的长、宽、厚，算出其体积，再用密度公式计算出糖块的密度。2．浮力法——弹簧秤器材：弹簧秤、金属块、水、细绳步骤：1）、用细绳系住金属块，用弹簧秤称出金属块的重力G；2）、将金属块完全浸入水中，用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/；表达式：ρ=Gρ水/(G-G/)例：不准用量筒，测量工具只用弹簧秤，如何测量某个小石块的密度。写出你的测量方法步骤及小石块密度的表达式。这是一道经典题，此题的关键是如何测定小石块的体积。如果知道利用弹簧秤可以测定小石块在水中受到的浮力，然后运用阿基米德原理即可求出体积，此问题就可以得到解决。但需要指出的是，此测量方法仅适用于被测物体的密度大于水的密度。近年来，为了考查学生的思维创新能力，出现了将上述经典命题变化有如下两例：例2：某中学初二特色班在开展物理课外活动中，指导教师在实验桌上放有以下器材：白色粉笔一盒，弹簧秤一只，-5-还有细线、烧杯、水、抹布。请你设计一套方案来测定白色粉笔的密度，并写出粉笔密度的表达式（不考虑粉笔吸水后体积的变化）。例3：不用量筒，测量工具只用弹簧秤，如何测定某一塑料块的密度（ρ塑料＜ρ水）。你可以选用任何简便器材，但不能选用其它测量工具。想一想，设计出理想可行的测定方案，并写出测定塑料块密度的表达式。例2和例3的共同之处是被测物体的密度均小于水的密度，且测量工具都是只能用一种——弹簧秤。不同之处是：例2的器材已选定，而例3的器材不确定；又粉笔吸水后会下沉，而塑料块不吸水。测定粉笔密度的关键在于必须将吸水后的粉笔重新拿出水面，用干抹布擦掉粉笔表面附着的水珠，再用弹簧秤称出吸水后粉笔的重量。然后根据例1的方法，就可得到粉笔密度的表达式。测定塑料块密度的关键在于如何将在水中不下沉的塑料块全部浸没水中。可行的办法是用细线把塑料块与某一金属块捆在一起，使其能下沉。测定方法仍类似于例1，但首先必须用阿基米德原理测定该金属块的体积。（分两次实验或用二阶法）【小燕想测粉笔的密度，它的质量可用天平直接测量，但因为粉笔的吸水性很强，不能用排水法测量。你能帮她想出办法测粉笔的体积吗？答：可用粉末代替水。把适当的粉末加入量筒，量出其体积V1；再把粉笔完全埋入粉末中，量出其体积V2，则粉笔的体积就是V2-V1。（其他方法可行的同样给分）】例：工作中需要侧一个不太重实心合金球的密度，由于条件有限只能找到一根轻质螺旋弹簧和一把带有毫米刻度的直尺。合金球挂在弹簧下，弹簧有明显形变且始终处于弹性形变范围内。请设计一个方案测出合金球的密度并写出表达式。进一步思考，能否用上述器材，接著某种密度已知的液体，测出另外一种液体的密度。ρ=(L1-L0/L1-L2)*ρ水3．浮力法——天平器材：天平、金属块、水、细绳步骤：1）往烧杯装满水，放在天平上称出质量为m1；2）将属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为m2;3)将金属块取出，把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。表达式：ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)例：给你一台已调好了的天平（带砝码）和一个盛满水的小烧杯，只用这些器材（不使用任何其它辅助工具）测出一纸包金属颗粒的密度。要求：写出实验步