初中物理测密度实验题全解(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,多 种 方 法 测 密 度,1,天平量筒法,例题,有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，所需,哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。,分 析：,用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度，可用,排水法测体积。,实验原理,：,实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块,实验步骤：,（1）用调节好的天平，测出石块的质量,m,；,（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积,V,1,（3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，,（排水法）测出总体积,V,2,；,实验结论：,2,助 沉 法,例题,有一块形状不规则的蜡块，欲测量它的密度，所需,哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。,分 析：,用天平和量筒测定密度小于水的物质的密,度，可用助沉法测体积。,实验原理：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、,线、水、蜡块、铁块。,实验步骤：,（1）用调节好的天平，测出蜡块的质量,m,；,（2）在量筒中倒入适量的水，如图甲将蜡块和铁块,用细线拴好，先将测铁块没入水中，测出水,和石块的体积,V,1,（3）再将蜡块浸没在水中，如图乙。（助沉法）测出,水、石块、蜡块的体积总体积,V,2,；,3,实验结论：,注意,：,物质的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒测出体积。例题中采用的方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法，即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中，忽略细针在水中占据的体积，则可用排水法直接测出物体的体积了。,4,11（西城05一摸）用天平和量筒测某种液体的密度。,在调节天平平衡时，首先应将游码置于标尺左端的_处，然后调节_，使天平的横梁处于水平平衡。,实验的主要测量步骤如下：,用天平称出烧杯和液体的质量,m,1,；,从天平上取下烧杯，向量筒中倒入一定体积的液体，如图24；,用天平称出烧杯和剩余液体的质量,m,2,，如图25；,请将测量数据和计算结果填入表格。,烧杯和液体总质量,m,1/g,烧杯和剩余液体质量,m,2/g,液体体积,V,/cm,3,液体,密度,/g,cm,3,105,5,【例题】,小明家买的某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个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm,3,，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)，做成了一枝“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出主要的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)。,等浮力法,6,分析：,实验原理,：漂浮条件、阿基米德原理。,实验器材,：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属,丝、烧杯、水、牛奶。,实验步骤,：,（1）将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度,计”，用刻度尺测出其长度L；,（2）将“密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮,在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的高,度,h,水,；,（3）将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂,浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶,液面的高度,h,牛,。,7,实验结论：因为“密度计”在水中和在牛奶中，均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等。即,F,牛,F,水,，根据阿基米德原理可得：,牛,gV,牛排,水,gV,水排,牛,gSh,牛排,水,gSh,水排,h,牛排,Lh,牛,h,水排,L,h,水,牛,(,L,h,牛,),水,(,L,h,水,),牛奶的密度：,8,注意：,从给定的器材看，即无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想，而给出“密度计”，是和浮力有关的，就要联想到利用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称为“等浮力法”。,9,-测固体密度,弹簧测力计法,也可称(双提法）,10,【例题】,张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤,11分析与解：,这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。,实验原理：,阿基米德原理,实验器材：,一支弹簧秤、一个烧杯及足量的,水、金属块、线。,12,实验步骤：,（1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适,量的水；,（2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力,G,；,（3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受,到的拉力,F,。,实验结论：,金,13,注意：,利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。,密度的表达式推导过程如下：,F,浮,G,F,拉,V,金,金,14,弹簧测力计法（也可称三提法）,-测液体密度,15,（05年北京）小东同学想测出,液体B的密度,，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步骤补充完整：,（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体,B,分,别倒入两个烧杯中；,（2）,；,（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的,拉力,F,；,（4）,。,请根据小东测量的物理量表示出液体,B,的密,度：,B,。,16,分析与解：,上面的例题是用弹簧测力计，测不溶于水且密度大于水的固体的密度。如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知液中，就可以测出未知液体的密度。这就是所谓的“三提法”。,这道题已经将实验器材以及部分实验步骤写出。,应补充的步骤为：,（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力,G,（4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体,B,中受到的拉力,F,17,实验结果：液体,B,的密度：,B,18,【例题】,设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。,器材：天平(含砝码)、刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。,19,分析：这是一道开放性设计实验，难度较大的题目。根据提供的器材，实验设计如下。,20,等 压 强 法,21,实验器材：刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡,皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、,细线。,实验步骤：,1.烧杯中倒入适量的水；,2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中，让扎有橡皮膜的一端,放在水平桌面上，如图甲，用刻度尺测出牛奶的高度,h,牛,；,3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中，观察橡皮膜的凹陷,程度，直到橡皮膜呈水平状态时为止。用刻度尺测出,橡皮膜到,水面的高度,h,水，如图乙。,h,牛,h,水,图甲,图乙,22,实验结果：,当橡皮膜呈水平状态时，牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强。即,p,牛,p,水牛,gh,牛,水,gh,水,牛奶的密度：,牛,23,等 体 积 法,24,实验器材：天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻,度)、适量的水、足量的牛奶、细线。,实验步骤：,1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量,m,0,；,2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和,水的总质量,m,1,，用刻度尺量出水面达到的,高度,h,（或用细线标出水面的位置）；,3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面,达到,h,处（或达到细线标出的位置），用天,平测出烧杯和牛奶的总质量,m,2,。,25,实验结果：,因为水和牛奶的体积相等，,V,牛,V,水,26,注意：实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密度。我们称之等体积法。,27,等 质 量 法,28,实验器材：天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。,实验步骤：,（1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天,平的左右盘上；,（2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，,直至天平再次平衡为止；,（3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高,度,h,水,和牛奶液面达到的高度,h,牛,。,29,实验结果：,因为水和牛奶的质量相等，,m,牛,m,水,牛,V,牛,水,V,水,牛,h,牛,S,水,h,水,S,牛,h,牛,水,h,水,即,牛,30,注意：,这道题给出天平，但不含砝,码，就没有办法测出水和牛奶的,质量值。,可以利用刻度尺测出水和牛奶,的高度，计算出牛奶的密度。这,种方法，我们称之为等质量法。,31,杠 杆 法,32,（2006 北京）小东想估测出某种油的密度,油，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，然后将已知密度为,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,，如图所示。下面是小东测出,油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。,33,34,（1）用刻度尺测出,OE,的长度,L,o；,（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,油的表达式为：,。,35,注意：,1.利用杠杆平衡条件测密度。,2.利用杠杆平衡条件测液体密,度，通常我们把这种测密度,的杠杆，称之为“密度秤”。,36,在课外小组里，肖英和其他同学利用木棍、铁块和细绳等材料制作了一杆可以测量液体密度的“密度秤”。把细绳系在木棍的重心O处并把木棍挂起，M和N是两个铁块。当M在A点，N在B点时，木棍如图所示平衡。把M浸没在水中，N移至C点时，木棍再次水平平衡。把M浸没在某种液体中，N移至D点时木棍又处于水平平衡。可知被测液体的密度_水的密度（填：“大于”、“小于”或“等于”）。,本题答案：大于。,37,38,B,例题 如图所示，杠杆每一小格的长度相等，杠杆质量不计，以O为支点。杠杆左端挂有物体M，支点右边A挂钩码，杠杆平衡。将物体M浸没在水中，钩码移动到B处后，杠杆又平衡。求：物体M的密度。,本题答案：,M,=310,3,kg/m,3,39,注意：,利用杠杆平衡条件不但能测液体密度，还能测固体密度，不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中。,40,一漂一沉法,41,（06题型示例）（开放式）,15小红家有一个空心的废牙膏皮，学习了密度知识后，想利用量筒和水测定牙膏皮的密度，请你帮她完成下列任务。（1）写出实验步骤；（2）用所测量出的物理量写出 牙膏皮密度的表达式。【中】,42,（甲）,（乙）,43,分析：,（1）实验步骤：,在量筒内倒入适量的水，记下量筒的,示数为V,0,；,使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒,的示数为V,1,；,将空牙膏皮卷成团，把空气排除，浸没,在量筒的水中，记下量筒中的水示数为,V,2,。,（2）牙膏皮密度的表达式,：,44,分析与解：,这道题运用的实验原理：物体的漂浮条件。所谓“一漂一沉法”，即“一漂”：当物体漂浮在液面静止时，它受到的浮力等于重力。利用物体漂浮在水中找到重力-得到物体的质量；“一沉”：利用物体沉没在水中，找到体积，则物体的密度就可以测得。,45,例题,如图在盛有水的量筒中放一个木块，水,面所对量筒的示数为,V,1,，如图甲；若在木块上,一石块后木块仍漂浮，此时水面所对量筒的示,数为,V,2,，如图乙；若将石块从木块上拿下放入,水中，水面所对量筒的示数为,V,3,，如图丙。,求：石块的密度。,木块,石,石,V,2,V,3,图甲,图乙,图丙,木块,木块,V,1,46,47,测密度的多种方法,（1）等浮力法,（2）双提法、三提法,（3）等体积法,（4）等质量法,（5）等压强法,（6）一漂一沉法,48,