密度测量专题复习.doc

初三物理专题复习密度的测量一、复习目标：1、通过复习密度的测量巩固质量、密度、体积、重力、浮力、压强的简单计算及天平、量筒、弹簧测力计的使用方法。2、知道测量密度的一般方法，初步掌握测量密度的一些特殊方法，学会评估实验、分析实验误差。培养学生应用知识解决问题的能力和思维能力二、自主复习：1、常见的力学物理量的测量工具：（1）质量：_ （2）体积：_（3）长度：_ （4）力：_2、计算密度必须涉及的两个物理量：_、_。3、含有密度、质量、体积、重力的公式：（1）m=_ （2）G=_（3）F浮=_(阿基米德原理)（4）弹簧测力计测浮力：F浮=_（5）物体漂浮、悬浮的条件：F浮=_（6）p=_（液体压强公式）4、从包含密度、质量、体积、重力的公式可以看出，密度测量的实验题往往会和浮力、压强、杠杆等相结合。5、测量密度的题可能倾向：（1）给出天平和量筒 （2）只给天平 （3）只给刻度尺 （4）只给弹簧测力计（5）只给量筒三方法总结、典例引领 （三）一些测密度的特殊方法（附：典例引领）1、利用浮力测密度（1）用量筒或量杯测密度原理：根据物体漂浮在液面上时，F浮=G物=m物g，而F浮=液gV排，只要能测物体漂浮时的浮力，通过等量代换就能间接算出物体的质量，然后根据=m/v，求得待测物的密度。对于不能漂浮的物体，要创造条件使其漂浮。方法：等量代换 公式变形 充分利用漂浮F浮=G物的特点例请利用一个量筒和适量的水测出一玻璃制成的小试管的密度，写出主要实验步骤和玻璃密度表达式。分析：有量筒和水易测出试管的体积，要测其密度关键是如何通过等量代换找出质量。空试管能漂浮在水面上F浮=G物，算出浮力就知道重力和质量。实验步骤：（如图）（1）在量筒中倒入适量水，记下水面对应刻度V1。（2）将小试管放进量筒使其漂浮，记下水面对应刻度V2。（3）将小试管沉浮在量筒里的水中，记下水面对应刻度V3。表达式：玻= 拓展：利用上题中的器材，如何测出沙子的密度。分析：沙子的密度大于水，要创造条件使其漂浮（将沙子放进漂浮的试管里），沙子重力等于试管增大的浮力。实验步骤见图：表达式：其实上题中的试管就相当于浮力秤，将被测物放进漂浮的试管，增加的浮力即为被测物重力，G物=水g（V2-V1）。“曹冲称象”也是利用这个原理测质量，使船两次浸入水中的深度相同，所受浮力相同，于是大象重等于石头重。对于密度大于水的橡皮泥，可做成船状使其漂浮，测出V排算出浮力得到质量，再使其下沉测出体积，可算出密度。（2）用测力计测密度原理：根据F浮=液gV排 得V排=，浸没时V排=V物，测出其浸没时受到的浮力，可计算物体排开液体的体积，即为物体体积。方法：等量代换 公式变形 充分利用浸没V排=V物的特点例小新能利用的器材有：弹簧秤、大口溢水杯、口径较小的量筒、细线和足量的水，他要测量一石块的密度，请你写出他能用的两种方法并写出所测石块密度的表达式。分析：用弹簧秤很容易测出石块的重力得到质量，但由于量筒口径较小，无法直接测出石块体积。若能测出其浸没时受到的浮力，根据F浮=液gV排 得V排=，浸没V排=V物可得石块体积。然后根据=可算出石块密度。有弹簧秤、溢水杯、量筒，测浮力可用称重法和阿基米德原理。实验步骤：方法：（1）用弹簧秤测出石块的重力G1；（2）将挂在弹簧下的石块浸没水中（不能碰到容器底），记下此时弹簧秤示数G2；石块密度表达式：石=1量筒的使用(1）量筒的使用方法：使用前，首先要认清量筒的最大测量值和分度值(刻度上的每个小格代表的刻度数），在测量前应根据被测物的尺度和测量精度的要求来选择合适的量筒。量筒在使用时，应放在水平桌面上，使有刻度的一侧面对观察者。(2）量筒的读数量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面），也有的液面呈现凸表(如水银面），读数时，视线一定要与液面所对应的刻度垂直(如图1所示），视线偏上或偏下，读数均不准，如图2所示，甲图读数会偏大，乙图读数会偏小。重点：量筒是用来测量体积的工具，量筒壁上相邻两条刻度线之间的距离为分度值，其单位也在筒壁上标出，一般为毫升(mL，即cm3），最上面的刻度是量筒的最大测量值，即量程。【例1】甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图所示，其中_同学读数正确，量筒中液体体积为_mL。2测量物质密度的原理根据密度的计算公式可知，要测量物质的密度，就要测出它的质量和相应的体积，然后根据密度公式求出它的密度。【例2】要测量物体的密度，一般需要测定它的_和_，然后利用公式_，计算出物质的密度，这是一种_(填“直接”或“间接”）的测量方法。基本方法与能力3用量筒测体积用量筒不仅能够直接测量出液体的体积，而且还可测量某些形状不规则的固体的体积：(1）排水法：形状不规则而且密度大于水且不溶于水的固体的体积测量常用此法。在量筒中注入一定体积(V1）的水(多少以能使固体浸没水中且水在量筒的满刻度以下为标准），以免固体放入后不能全部浸没或放入后液体超出量程而溢出筒外；用不易断的细线系住固体并使其全部浸没在水中，读出此时水面所对刻度为V2；该固体的体积为VV1V2，如图甲所示。来源:学。科。网(2）压入法：形状不规则，不溶于水而在水中又不能下沉的固体适用于此方法。压入法是指物体漂在水面上时，可使用一细长钢针(或其他细长物体）将它压入到浸没，即可测出物体体积。(3）沉坠法：沉坠法是指不能在水中下沉的物体，可在其下面悬挂一密度大的物体(例如铁块），如图乙所示，分别读出铁块浸没时水面所指刻度V1和物体与铁块一起浸没到水中的刻度V2，则物体体积为VV2V1。(4）饱和法：可用于测能溶于水的固体体积(如食盐），可先在烧杯内放入一定体积的水，然后添加食盐，再把需测食盐放入量筒中(此时食盐已不能继续溶解），记下此时液面所指刻度V2，则该食盐的体积为VV2V1。(5）溢杯法：形状不规则的物体，其体积过大或无法浸入现有的量筒中，可以按图所示，采用溢杯法测出其体积。【例31】如图所示，量筒的最大测量范围是_mL；分度值是_mL，放入物体前，水面对应的刻度值为_mL；放入物体后，水面对应的刻度值为_mL，物体的体积为_cm3。来源:Zxxk.【例32】在实验室中常用沉坠法测蜡块的体积，将一金属球和蜡块用线连在一起，放入量筒内的水中，如图所示，则该蜡块的体积为(）。AV2V1 BV3V1 CV3V2 DV3V2V1【例33】如图所示，量筒中盛有40 mL的水，把一块质量是50 g的石块，全部没入水中，如果石块的密度是2.5103 kg/m3，那么石块的体积是_cm3，此时量筒中的水面在哪个刻度线上，请标在图上。技巧：容积和体积单位的换算关系是：1 L1 dm3；1 mL1 cm3。4测量物质密度的实验顺序(1）固体的质量应放在测量体积之前进行；否则固体上浸透了水，使固体的质量增大。来源:学_科_网(2）测量液体的质量时，必须测出烧杯和液体的总质量m1，向量筒中倒入一部分液体后，再测出剩余部分液体和烧杯的质量m2，则量筒中体积为V的液体质量是mm1m2，否则会使测得液体的质量偏大。【例4】某同学要测一块石蜡的密度，步骤如下，请帮他填写完整：A用_测出石蜡的质量m；来源:学科网ZXXKB向量筒内倒入_的水，记下体积V1；C用细铁丝将蜡块慢慢压入水中，直到蜡块_在水中，记下此时体积V2；D计算石蜡块的体积V_；E石蜡块的密度_。（3）、用简易密度计测密度例小明家买的某种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下这种牛奶的密度。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，并在木棒的一端绕上一段金属丝（体积不计），做成一枝“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）解析：此题要用自制简易密度计测牛奶密度，由于无刻度无法直接测得。根据密度计原理，无论它放在何中液体中均呈漂浮状态， F浮=G，因此可根据浮力相等设计此实验。实验步骤：将密度计轻轻放入水中，使其漂浮在水面上，用刻度尺测出密度计浸入水中的长度l1；将密度计轻轻放入牛奶中漂浮，用刻度尺测出密度计浸入牛奶中的长度l2。表达式 水g l 1=牛奶g l2 2、用天平测密度例给你一台已调好的天平（带砝码）和一个盛满水的烧杯，只用这些器材（不使用任何其他辅助工具）去测一堆金属粒的密度。要求写出实验步骤和计算金属粒密度的表达式。解析：金属粒的质量可用天平直接测出。由于无量筒，金属粒的体积无法直接测出，但想到将金属粒放入盛满水的烧杯中，溢出水的体积等于金属粒的体积，因此只要用天平间接测出溢出水的质量即可（1）实验步骤 用天平称出适量金属粒的质量m1；用天平称出盛满水的烧杯的质量m2；把金属粒放入盛满水的烧杯中，有部分水溢出，称出烧杯、剩余水和金属粒的总质量m3。（2）金属粒密度的表达式：。 四、综合练习1.小明同学在过生日时收到了一个内有“生日快乐”的小水晶球，如图是他用量筒、小玻璃杯来测量水晶球密度的实验示意图，实验记录表格尚未填写完整，请你帮他完成表格中的内容。ml20406080100ml20406080100ml20406080100空玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数/ml水晶球从玻璃杯中取出放入水中时量筒的示数/ml水晶球的密度/g/cm3602.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度 (1)用调节好的天平测量矿石的质量当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图2l所示，矿石的质量是_g(2)因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图22所示方法进行测量，矿石的体积是_cm3,(3)矿石的密度是_kg/m3，从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值_(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)本实验中测矿石体积的方法在初中物理中经常用到，请举一例：_。3精选作物或树木的种子时，通常采用“盐水选种”小明等同学参加农科人员利用盐水选种的实践活动(1)试说出盐水选种所用到的物理知识 (2)盐水配制成后，小明设计了以下方案测定盐水的密度 用天平称出空玻璃杯的质量m1； 在空玻璃杯倒入适量的盐水，称出它们的总质量m2； 把玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V； 计算盐水的密度 试问，这样所测得的盐水的密度是否准确?为什么? 4.小明用天平、大杯、小杯和密度为的水测一石块密度（1）天平平衡时如图10所示，石块的质量 m。（2）小明测量石块体积的操作步骤如下： a测出空小杯的质量m1 b把装了水的大杯和空的小杯如图11放置 c把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯 d测出承接了溢出水的小杯总质量m2 请你指出步骤b的错误之处： 。 （3）用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为； 石块密度为（设步骤b中的错误已改正）N 012345012345N 012345012345图甲图乙5. （在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。刘星是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和刘星一起来完成测量过程。（g取10N/kg）（1）右图甲所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这时弹簧秤示数是_N，从而可计算出玉石块的质量。（2）如图乙所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是_N。（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_kg/m3。6.小明用天平、量筒和水（水=1.0g/cm3）等器材测干燥软木塞（具有吸水性）的密度时，进行了下列操作：用调好的天平测出软木塞的质量m1；将适量的水倒入量筒中，读出水面对应的示数V1；用细铁丝将软木塞浸没再装有水的量筒中，过段时间后，读出水面对应的示数V2；将软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量m2。（1）指出小明操作中的不规范之处： 。（2）下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。请根据图15中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整。（3）对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法。 。7、灵山县是全国著名“中国奶水牛之乡”。学习了密度知识后，由小陶等同学组成的物理兴趣小组准备测量牛奶的密度。他们选取的实驵器材有：牛奶、量筒、天平（带砝码）、烧杯。【设计实验和进行实验】方案A：（1）用调节好的天平测量出空烧杯的质量m1；（2）向烧杯中倒入一些牛奶，测出它们的总质量m2，则这些牛奶质量为 ；（3）再将烧杯中的牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V1；（4）计算出牛奶的密度。方案B：（1）用调节好的天平测出装有适量牛奶的烧杯的总质量m3；（2）将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒中，记录量筒中牛奶的体积V2；（3）测出烧杯及剩下牛奶的总质量m4；（4）计算出牛奶的密度= 。（用m3、m4、V2表示）【评估与交流】通过分析交流上述两种方案后，你认为在方案 中，牛奶的 （选填“质量”或“体积”）测量误差较大，导致牛奶密度的测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。8、晓松在参观一个容积为5103m3粮仓时，想知道这粮仓能装多少质量的稻谷。于是他取一小包稻谷作样品，进行了以下实验：(1)调节天平平衡时，发现天平的指针偏向分度标尺 的右侧。此时，应将平衡螺母向 调(选填 “左”或“右”)，直至天平平衡。(2)取适量稻谷倒入左盘，在右盘中加减砝码，并移动 称量标尺上的 ，使天平重新平衡。所用的砝码和游码的位置如图所示，则稻谷质量为_ g。将这些稻谷倒入量筒中压实，测出它的体积为40cm3。(3)稻谷的密度为 gcm3，这个粮仓大约能装 kg的稻谷。9、我市引进的小麦新品种颗粒饱满，出粉率高，小红猜想这种小麦的密度可能较大，为此，她请教了相关专家，专家说：“你的猜想是正确的，这种小麦的密度比水的大，具体的数值还需要你自己去测定”。于是，小红找来了天平、量筒和适量的水，请你帮她设计一个实验来测量小麦的密度，要求：（1）写出测量步骤及需要测量的物理量（用符号表示）。（2）用测出的物理量写出小麦密度的表达式。（3）测量过程中为了减小误差需注意什么事项？（写出一条即可）10、今年6月l 8日是我国的传统节日端午节法定放假一天早晨小明正在吃妈妈煮 的鸡蛋，忽然想到鸡蛋的密度有多大呢?他决定利用身边现有的弹簧测力计、水、水杯、线等器材，自己动手进行测量请你简述他的实验步骤.鸡蛋的密度表达式= .请对小明的实验过程提出三点注意事项： 11、下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空（1）在量杯中装适量的水读出水面对应的刻度值V1；（2）把橡皮泥捏成碗状小心放入量杯使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2，根据_原理可求出橡皮泥的质量；（3）再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底读出此时水面对应的刻度值V3；（4）利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为：=_下图是整个实验的操作情景由图中读数可算出橡皮泥的密度是_kgm312、小刚同学想测酱油的密度，但家里只有天平、小空瓶，而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及结果如图所示。（1）他第三次测得物体的质量如图乙中祛码和游码所示，其结果m3= g；（2）请按照图甲的顺序写出对应的实验步骤： 第一步： 第二步： 第三步： （3）请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度：（写出主要的计算步骤）13、李杨在家中吃饭时对厨房里的一瓶醋产生了兴趣，他很想知道醋的密度，于是找到了如下器材：小铁块（密度已知为铁）、细线、弹簧测力计和一只足够深的水杯，他利用学过的知识，测出了醋的密度，请帮助李杨写出：（1）实验的操作步骤及所测物理量。（2）醋的密度表达式醋=