您现在的位置:网上励才>> 教学研究>> 课题研究

“密度测量”之我见

作者:丁家龙 来源: 发布时间:2009年12月15日
 

 

“密度测量”之我见
密度的常见测量方法一般有三种思路,分别介绍如下:
一、根据定义直接测量
根据密度的定义式,只要测出物体的质量和体积,就可以求得密度,这是测量密度的原理。
通常情况下,测量密度的实验器材是天平和量筒。当物体的质量和体积无法直接测量时,可考虑用“求差法”测得。
例1(08 厦门):小明同学进行测定煤油密度的实验。
(1)第一次的方法和步骤是:①用天平测出空烧杯的质量m0;②把煤油倒入量筒中,测出煤油的体积V;③把量筒中的煤油倒入烧杯,测出烧杯和煤油的总质量m
请用上述物理量写出煤油密度的计算式          。这样测出的密度与真实值相比偏        
(2)经改进后,小明的方法和步骤完全正确。他称量烧杯和剩余煤油的质量时,所用砝码和游码的位置如图甲所示。煤油倒入量筒后的液面位置如图乙所示。根据图中数据,请你帮小明把下表填写完整。
 
烧杯和煤油的
总质量m/g
烧杯和剩余煤油
的质量m1/g
量筒中煤油的
质量m2/g
量筒中煤油的
体积V/cm3
煤油的密度
ρ/g/cm3
112.5
 
 
 
 
分析:本题考察天平和量筒的使用,以及测量原理和误差分析。改进前的方法中研究对象是烧杯中的煤油,由于将量筒中的煤油倒入烧杯中时,无法倒尽,故测得的质量偏小,密度偏小。改进后的方法中研究的对象是量筒中的煤油,质量和体积的测量都是准确的。
量筒中煤油质量:m2=m-m1=112.5g-64.5g=48g
量筒中煤油体积:V=60ml
因此煤油的密度:=g/cm3
答案:(1);小(2)64.5g;48g;60ml;0.8 g/cm3
二、根据浮力知识测量密度
利用浮力知识测量密度有两种情况:
(1)利用浮力间接测量物体的体积。
根据阿基米德原理,当物体浸没在液体中时,有FgV。若测得物体的浮力,则可以间接测得物体的体积,V=V=。
(2)利用浮力间接测量物体的质量。
利用漂浮在水面上的物体受到的浮力等于物体自身重力,可间接测量物体质量。即m=。

 

答案:
空玻璃杯漂浮在
水面上时量筒
的示数/ml
水晶球放入
玻璃杯中一
起漂浮在水
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/cm3
30
60
40
3.0
三、根据已知密度测量未知密度
这种方法主要用于缺少量筒的液体密度的测量。根据水的密度为已知量,可以用水和固定的容器测量出容器容积,间接测得待测液体体积。

例3(08 广安):小刚同学想测酱油密度,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砝码和游码所示,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)
分析:这个实验的巧妙之处是利用空瓶内水的体积等于瓶内酱油的体积进行体积的等量代换,解决了缺少量筒的问题。
答案:
(1)47.4.
(2)第一步:测出空瓶质量m1=14g,
     第二步:测出装满水后瓶与水总质量m2=44g,
     第三步:测出装满酱油后瓶与酱油总质量m3=47.4g。
(3)小瓶中装满水时,水的质量为m=m2-m1=44g-14g=30g
 瓶子的容积等于水体积,也等于酱油体积,
小瓶中装满酱油时,酱油质量为m酱油=m3-m1=47.4g-14g=33.4g
所以酱油的密度为:
 
点击数: 【字体: 收藏 打印文章 查看评论
相关信息
    没有关键字相关信息!