第二讲巧测密度.doc

第二讲 巧测密度
学习目标

1、巩固和熟练直接测量密度的方法
2、.进一步掌握间接测物质密度的方法；
3、能结合压强、浮力、杠杆知识来分析、解决有关密度的问题。
自主学习

1、测量密度的一般方法是：用 来测物体的质量，再用 来测物体的体积。最后用公式ρ= 来计算出密度。
2.请写出如下的三个表达式：液体压强的公式：p液＝ ， 阿基米德原理：
F浮＝ ， 合作探究
杠杆平衡条件：

探究一、掌握实验室测量密度的方法
1、小明用利用托盘天平和量筒测量老醋的密度。
（1）调节天平时，游码移至左端，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使天平平衡，他应该（ ）
A．把横梁右端螺母向右旋出一些 B．把横梁右端螺母向左旋进一些
C．把天平右盘的砝码减少一些 D．向右移动游码
（2）当天平平衡后，小明开始测量：测量步骤如图1所示，正确的操作顺序是： （填字母代号）。 图1
C
A
B

A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量；
B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量；
C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积；
（3）根据图中数据计算可得：老醋的密度是 　 ㎏/m3。
探究二.如何用物体浮沉条件来测密度？
2、小王用玻璃瓶、量筒、水经历了如图2中的过程：在量筒内注入适量的水，读出体积V1；再将小瓶漂浮在量筒中的水面上，读出体积V2；然后让小瓶沉没在量筒中的水底，又读出体积V3；请你计算出该玻璃(瓶)的密度。
图2
V1＝30ml

（2）

（1）
V2=55ml

（3）
V3=40ml

（4）

探究三、如何巧用液体压强知识来测密度？
水
塑料片
h1
#
$
水
h1
h2
#
$
图4
3、小王取来一根两端开口的均匀玻璃管，用质量和厚度都不计的塑料片附在管的下端，然后将玻璃管竖直插入水中h1处保持静止，发现塑料片紧贴在管下端（图3）。沿管壁向玻璃管内缓慢地注入某液体，当该液体的深度为h2时，塑料片刚好下落（图4）。
请你将下列过程中空白处补充完整。（水的密度为ρ0，液体密度为ρx）
水对塑料片向上的压强：p1=
液体对塑料片向下的压强：p2=
当塑料片刚好下落时，p1 p2（填“＜”、“＝”、“＞”）
则有：ρx＝ （用上述的h 1、h2和ρ0表示）。
图3
根据上述过程，我悟出了另一种测量液体密度的方法。
在该方法中，要用到测量工具 来测量
出 和 两个量。
探究四、液体密度能够直接“称”出来吗？
A
·
·
提钮
秤砣M
图5
Lx
L
小桶
液体
4、小王利用木条和透明小桶等器材制作了一个“密度秤”。只要把待测液体倒满小桶，当整个装置水平静止时，秤砣线对准木条的刻度就是该待测液体的密度值。（木条和小桶的质量忽略不计）
（1）在小桶中倒满某液体（密度为ρx），秤砣移到A处时
该装置恰好水平静止，若小桶拉线到提纽的距离为L，
A点到提纽的距离为Lx，桶的体积为V，砣的质量

为M（图5）。 由杠杆平衡条件可得：
=MgLx
则： = M Lx（选用上文或教材中相关的字母填空）
（2）如果桶中倒满密度更小的液体，应将秤砣向 （填“左、右”）移动才能使整个装置水平静止。
当秤砣与提钮之间的距离大小不同时，表明被测液体的 ，当秤砣与提钮之间的距离越大（小），则表明 。
（3）当小桶中装满水时，秤砣要移至离提纽L1=5cm秤才水平静止，当在小桶中装满某液体时，秤砣移至离提纽Lx=4cm秤才水平静止。请你在图6中4cm处标出该液体密度ρx的值。
·
·
提钮
秤砣
图6
Lx=4cm
L
小桶
液体
ρx= g/cm3

0
Lx

ρx

0
Lx

ρx

0
Lx

ρx

0
Lx

ρx

A
B
C
D
图7
（4）小王根据上述整个过程，作出了如图7中秤砣至提钮的距离和待测液体密度Lx—ρx图像，其中正确的应该是（ ）

小试身手

1.将同一小石块分别浸没在水和某种液体中，弹簧测力计的示数如图8所示，则小石块的密度是 kg/m3,，这种液体的密度是 kg/m3。（g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/ m3）
图9
图8

2.在U形管内，左边管内为煤油，右边管内装有水，此时液体静止，管内液面的高度h1=15cm，h2=12cm，如图9所示，煤油密度是 kg/m3。

3、如图10装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下：选择一根长l 米的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡．在左侧离中点10 厘米的A 位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器。右侧用细线悬挂一质量为50 克的钩码（细线的质量忽略不计）。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。 图10
(l）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O_________厘米处．
(2）该“密度天平”的量程为多大？

(3）若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将______________（选填“增大”“减小”或“不变”) .

4.小东想估测出金属块B的密度ρB，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（图11）。下面是小东测出ρB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L1；
（2）把金属块B浸没在水中，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ρB的表达式为：              。
积雪
图12
冰层
图11

5.在平整地面上有一层厚度均匀的积雪，小明用力向下踩，形成了一个下凹的脚印，如图12所示。脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层，利用冰的密度，只要测量下列哪组物理量，就可以估测出积雪的密度 ( )
A. 积雪的厚度和脚印的深度 B. 积雪的厚度和脚印的面积
C. 冰层的厚度和脚印的面积 D. 脚印的深度和脚印的面积