测量液体密度
一、常规法
1. 主要器材:天平、量筒
2. 测量步骤:
(1)在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的天平上称出其质量m1;
(2)将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V;
(3)将盛有剩下未知液体的烧杯放在天平上,测出它们的质量m2
3. 计算结果:根据 得
二、密度瓶法
1. 主要器材:天平、未知液体、玻璃瓶、水
2. 测量步骤:
(1)用调节好的天平测出空瓶的质量m0
(2)在空瓶中装满水,测出它们的总质量m1
(3)把水倒出,再将空瓶中装满未知液体,测出它们的质量m2
3. 计算结果:
液体的质量:
液体的体积:
液体的密度:
三、密度计法
1. 主要器材:自制密度计、未知液体、量筒
2. 测量步骤:
(1)把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计;
(2)在量筒中放适量的水,让密度计漂浮在水中,测出它在水中的体积V水
(3)在量筒中放适量的未知液体,让密度计漂浮在液体中,测出它在液体中的体积V液
3. 计算结果:
四、浮力法
1. 主要器材:弹簧测力计、水、金属块、未知液体
2. 测量步骤:
(1)用弹簧测力计测出金属块在空气中受到的重力G0;
(2)用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力G1;
(3)用弹簧测力计测出金属块浸没在未知液体中受到的重力G2。
3. 计算结果:
五、浮体法
1. 主要器材:刻度尺、未知液体、水、正方体木块
2. 测量步骤:
(1)将木块平放在水中漂浮,测出木块浸在水中的深度h1
(2)将木块平放在液体中漂浮,测出木块浸在液体中的深度h2
3. 计算结果:
(计算结果是图片自己看链接吧)
c.lobit.cn/educa/unvisity/zxxzt/2006zt/c/zt/wl/22.htm
/source/czwl/FL/90_SR.asp
测量固体等
一、常规测量:
1、利用量筒、托盘天平、砝码测量。如教材中的测量石块的密度、盐水的密度。
2、利用托盘天平、砝码、刻度尺测量规则物体的密度。
3、利用密度计测量液体的密度
二、特殊测量:
1、利用托盘天平、砝码、水、矿泉水瓶、测量牛奶的密度。
2、利用托盘天平、砝码、水、烧杯测量金属颗粒的密度。
3、利用量筒、水测量橡皮泥的密度。
4、利用弹簧测力计、水、烧杯测量铁块的密度。
5、利用刻度尺 水 烧杯、细绳测量矿石的密度。
密度的测量
(1)常规法(天平量筒法)
测固体密度:不溶于水(密度比水大ρ=m/v天平测质量,排水法测体积;密度比水小,按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法)。
溶于水;饱和溶液法、埋砂法
测液体密度:ρ=m/v天平测质量,量筒测体积
注意事项:天平的使用(三点调节,法码、游码使用法则),m、v测量次序,量筒的选择。
(2)仅有天平测固体(溢水法)
m溢水=m1-m2、v溢水=(m1-m2)/ρ水、v物=v溢水=(m1-m2)/ρ水、ρ物=ρ水m物/(m1-m2)
测液体的密度(等体积法)
m液体=m2-m1(m2-m1)、m水=m3-m1、v液=v水=(m3-m1)/ρ水、ρ液=m液/v液=ρ水(m2-m1)/(m3-m1)
(3)仅有量筒
量筒只能测体积。而密度的问题是ρ=m/v,无法直接解决m的问题,间接解决的方法是漂浮法。
v排=v2-v3、v排=v3-v1、g=f浮、ρ物gv物=ρ液gv排
若ρ液已知,可测固体密度、ρ物=ρ液(v2-v1)/(v3-v1);
若ρ物已知,可测液体密度、ρ液=ρ物(v3-v1)/(v2-v1);
条件是:漂浮。
(4)仅有弹簧秤
m物=g/g、f浮=g-f、ρ液gv物=g-f;
若ρ液已知,可测固体密度、ρ物=ρ液g/(g-f);
若ρ物已知,可测液体密度、ρ液=ρ物(g-f)/g;
条件:浸没,即ρ物〉ρ液。
密度测量还有很多其他方法如杠杆法、连通器法、压强法等。
1、(没有量筒时)测牛奶密度
步骤:
①用调好的天平测出空杯的质量Mo;
②用这个杯子盛满水,用天平测出杯和水的总质量M1;
③将杯里的水倒出,用这个杯子盛满牛奶,用天平测出杯和牛奶的总质量M2。
计算牛奶密度的表达式:ρ奶=(M2-Mo)ρ水/(M1-Mo)
推导计算牛奶密度的表达式:
同一个杯子分别盛满水和牛奶,水和牛奶的体积相等。
水的体积 V 水=(M1-Mo)/ρ水
牛奶的体积 V奶=(M2-Mo)/ρ奶
V水=V奶
(M1-Mo)/ρ水=(M2-Mo)/ρ奶
ρ奶=(M2-Mo)ρ水/(M1-Mo)
2、(用弹簧秤)测矿石的密度
步骤:
①用线拴住矿石,线的另一端挂在弹簧秤的秤钩上,用弹簧秤测出矿石在空气中的重力G;
②将矿石浸没在杯子里的水中,记下此时弹簧秤的示数F;
计算矿石密度的表达式:ρ石=Gρ水/(G-F)
推导计算矿石密度的表达式:
浮力 F浮=G-F
F浮=ρ水V排g
矿石排开水的体积 V排=(G-F)/ρ水g
浸没时,V排=V石
矿石的体积V石=(G-F)/ρ水g
矿石的密度 ρ石=M石/V石=G/gV石=Gρ水/(G-F)
3、(没有天平)测木块的密度
步骤:
①往量筒倒入适量的水,记下水面所对的刻度Vo;
②用线拴住木块,将木块放入量筒里的水中,待木块静止时,记下水面所对的刻度V1;
③用一根细铁丝对木块施加向下的压力,使木块浸没在水中,记下水面所对的刻度V2。
计算木块密度的表达式:ρ木=ρ水(V1-Vo)/(V2-Vo)。
推导计算木块密度的表达式:
木块的重力,G木=M木g
木块在水中漂浮时受到的浮力,F浮=ρ水V排g=ρ水(V1-Vo)g
木块漂浮时,F浮=G木,
ρ水(V1-Vo)g=M木g,
木块的质量M木=ρ水(V1-Vo),
木块的体积V木=V2-Vo,
木块的密度ρ木=M木/V木=ρ水(V1-Vo)/(V2-Vo)。
可以用密度计,就是把密度计放入液体中, 直接读取就可也可用质量除以体积测量物体密度的方法多种多样,可开发学生思维,本人归纳总结出以下几种测量方法:一、测固体密度基本原理:ρ=m/V:1、称量法: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=m/(V2-V1)2、比重杯法:器材:烧杯、水、金属块、天平、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、阿基米德定律法:器材:弹簧秤、金属块、水、细绳步骤:1)、用细绳系住金属块,用弹簧秤称出金属块的重力G;2)、将金属块完全浸入水中,用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/;计算表达式:ρ=Gρ水/(G-G/)4、浮力法(一):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=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)5、浮力法(二):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=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)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,直至鸡蛋漂浮,用密度计测出盐水的密度即等到于鸡蛋的密度;二、液体的密度:1、称量法:器材:烧杯、量筒 、天平、待测液体步骤:1)、用天平称出烧杯的质量M1;2)、将待测液体倒入 烧杯中,测出总质量M2;3)、将烧杯中的液体倒入量筒中,测出体积V。计算表达:ρ=(M2-M1)/V2、比重杯法器材:烧杯、水、待液体、天平步骤:1)、用天平称出烧的质量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。
计算表达:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)3、阿基米德定律法:器材:弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子步骤:1)、用细绳系住小石块,用弹簧秤称出小石块的重力G;2)、将小块浸没入水中,用弹簧秤称出小石的视重G/;3)、将小块浸没入待测液体中,用弹簧秤称出小石块的视重G//。计算表达:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)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。
[方法一]器材:天平和砝码、量筒、烧杯、盐水
实验步骤:①用天平测烧杯和盐水的总质量m1,然后倒入量筒中一部分;
②用天平测烧杯和剩余盐水的质量m2;
③算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;
④读出量筒中盐水的体积V;
⑤根据ρ=mV算出盐水的密度.
[方法二]器材:烧杯、天平和砝码、纯水、盐水、记号笔
分析:在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比.
实验步骤:①用天平测出空烧杯质量m0;
②用烧杯取一定量的水,用记号笔在液面处记下记号,并用天平测出水和烧杯总质量m1;
③再用烧杯取与水等体积的盐水(盐水液面与记号处相平),并用天平测出盐水和烧杯总质量m2;
④因纯水和盐水体积相等,
有ρ盐水ρ水=m2-m0m1-m0,
得盐水密度ρ盐水=m2-m0m1-m0ρ水.
[方法三]器材:弹簧秤、小石块(或其它在盐水中下沉的物体)、细线、盐水、量筒
分析:在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量.
实验步骤:①用弹簧秤测小石块的重力G,在量筒中倒入适量的盐水,读出液面所对应的刻度值V1;
②将小石块浸没到量筒的盐水中,读出弹簧秤的示数F和液面所对应的刻度值V2;
③由F浮=G—F算出浮力,由V=V2—V1算出石块的体积;
④由阿基米德原理F浮=ρ液gV排
得ρ盐=F浮gV=G-Fg(V2-V1)。
一、固体
需要的器材:待测固体、量筒、天平和砝码、水、细线。
1、先用天平测量出待测固体的质量,读取数值,记录为M;
2、在量筒中装入一定量的水,读取示数 ,记录为V1;
3、用细线系住待测固体,将其浸没在水中(密度小于液体密度的固体可采用针压法或者坠物法),读取示数,记录为V2;
4、使用公式计算固体密度ρ,公式为ρ=M/(V2-V1).
二、液体
需要器材:待测液体、量筒、天平和砝码、烧杯。
1、在烧杯中装入一定量的待测液体,用天平测量出烧杯和液体质量,读取数值,记为M1;
2、把烧杯中的部分液体倒入量筒中,读取量筒上的示数 ,记为V;
3、用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量,读取数值,记为M2;
4、使用公式计算液体密度ρ,公式为ρ=(M1-M2)/V。
测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。
在机械工程里面,测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较,从而确定二者比值的实验认识过程。
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