初中物理测密度的几种方法

一、测固体密度基本原理:ρ=m/V：1、：（天平、量筒）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；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。计算表达式：ρ=12VVm2、等积法：器材：天平、烧杯、水、金属块、细线步骤：1）用天平测出金属块质量m1；2）往烧杯装满水，称出质量为m2；3）将属块轻轻放入水中，溢出部分水，将金属块取出，称出烧杯和剩下水的质量m3；ρ=321mmmρ水或者------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)3、浮力法（1）：器材：弹簧测力计、金属块、水、细绳步骤：1）、用细绳系住金属块，用弹簧测力计称出金属块的重力G；2）、将金属块完全浸入水中，用弹簧测力计称出拉力F。密度表达式：ρ=FGGρ水4、浮力法(2）：器材：木块、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=1212VVVVρ水5、浮力法（3）：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=1312hhhhρ水6、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，直至鸡蛋悬浮，用密度计测出盐水的密度即等到于鸡蛋的密度；二、测液体的密度：1、（天平、量筒）法：器材：烧杯、量筒、天平、待测液体步骤：1）、将适量待测液体倒入烧杯中，测出总质量m1；2）、将烧杯中的部分液体倒入量筒中，测出体积V；3）测出剩余液体与烧杯总质量m2.计算表达：ρ液=Vmm212、等积法器材：天平、烧杯、水、待测液体步骤：1）、用天平称出烧杯质量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密度表达式：ρ液=1213mmmmρ水3、浮力法：器材：弹簧测力计、水、待测液体、小石块、细绳步骤：1）、用细绳系住小石块，用弹簧测力计称出小石块的重力G；2）、将小石块浸没于水中，用弹簧测力计测出拉力F1；3）、将小石块浸没于待测液体中，用弹簧测力计测出拉力F2.计算表达：ρ液=12FGFGρ水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)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。1、学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。大家经过讨论，提出了以下猜想。猜想1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。猜想3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过7次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离）。请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。（1）为验证猜想1，应选用序号为_______、________、_______的实验数据，因为____________________________________________________________。（2）为验证猜想2，应选用序号为_______、________、_______的实验数据，因为____________________________________________________________。（3）为验证猜想3，应选用序号为_______、________、_______的实验数据，因为____________________________________________________________。（4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？、答案：（1）3、4、5，要研究与射出点高度的关系，应该保持射出速度、射出仰角相同。（2）1、2、7，要研究与射出速度的关系，应该保持射出点的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究与射出仰角的关系，应该保持射出点的高度、射出速度相同。（4）应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角。2、某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂上一个小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆来回摆动一次所用的时间（摆动周期T）与哪些因素有关，如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间。丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验，三位同学的实验数据分别记录在下表中。为了进一步探究单摆的摆动规律，他们进行了适量的运算，将结果记录在下表的后三列中。同学实验序号l(米)m(克)θ(度)30T（秒）2l(米2)l[(米)1/2]ml(米·克)甲11.0304601.001.03021.0404601.001.04031.0504601.001.050乙41.0303601.001.03051.0304601.001.03061.0305601.001.030丙70.8304540.640.92481.0404601.001.04091.2503661.441.160（1）三位同学在实验中都要测量单摆摆动30个周期的用的时间，目的是__________。（2）分析比较实验序号1、2与3，可知甲同学得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量____________（选填“有关”、“无关”）。（3）分析比较实验序号4、5与6，可知乙同学研究的是：单摆的周期与摆球__________的关系，他得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与_______________________________。（4）分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系，可知丙同学得出的结论是：_______________________________________。（5）进一步综合分析单摆的周期与表中后三列经运算后得到的数据关系，可归纳得出的结论是：__________________________________________________。解：（1）多次测量取平均值是为了减小误差；（2）由表格数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关．（3）通过比较实验序号4、5与6可知：单摆长度、质量和周期相同，摆动角度不同．所以可以研究单摆的周期与摆球摆动角度θ的关系，并且可以得出当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度θ大小无关．（4）通过比较实验序号7、8与9可以看出单摆的摆长越长，周期就越长．故答案是：（1）减小误差（2）无关（3）摆动角度θ、摆动角度θ大小无关、（4）单摆的摆长越长，摆动周期越长（5）单摆的周期与成正比。（或：单摆的周期与的比值是定值）3、某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们使光从空气斜射入水中，按表一中的入射角i依次进行了三次实验，并将相应的折射角r记录在表一中。然后他们使光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究入射角i和折射角r之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。表一（空气斜射入水）实验序号入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sini（×102）折射角的正弦sinr（×102）入射角的余弦cosi（×102）折射角的余弦cosr（×102）123.017.539309295236.026.759458189351.036.978606380表二（空气斜射入玻璃）实验序号入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sini（×100）折射角的正弦sinr（×100）入射角的余弦cosi（×100）折射角的余弦cosr（×100）423.015.039269297536.023.059398192651.031.378526385（1）分析比较实验序号___________________________________数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：光从空气斜射入其它介质，折射角随入射角的增大而增大。（2）分析比较每一次实验数据中的入射角i与折射角r的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是：___________________________________________。（3）分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件，可得出的初步结论是：_________________________________________。（4）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。（a）分析比较_________________________________________________________；（b）分析比较_________________________________________________________。（1）1、2与3（或4、5与6）（2）光从空气斜射入其它介质时，折射角总是小于入射角。（3）光从空气斜射入其它介质，当入射角相同时，玻璃中的折射角较水小。（4）（a）结论是：光从空气斜射入同一种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个定值；（b）结论是：光从空气斜射入不同介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是不同的，且光从空气斜射入玻璃时，这个比值较大。