完整版专项1特殊方法测密度.docx
《完整版专项1特殊方法测密度.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版专项1特殊方法测密度.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![完整版专项1特殊方法测密度.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-2/24/4455766a-a2f3-42cb-8cd7-2f54234dfc08/4455766a-a2f3-42cb-8cd7-2f54234dfc081.gif)
完整版专项1特殊方法测密度
专项1 特殊方法测密度
器材和目的
实验步骤
表达式及实验图
只有天平测液体的密度:
实验器材:
天平、水、烧杯、纸巾、待测液体(要点—等体积法:
V水=V液,即
=
)
1.天平测出空烧杯的质量m0
2.天平测出装满水烧杯的质量m1
3.将烧杯中的水倒掉擦干,装满待测液体,测出烧杯和待测液体的总质量m2
密度表达式:
ρ=
ρ水
只有天平测固体的密度:
天平、水、玻璃瓶、待测石块
(要点—等体积法:
V溢水=V石)
1.用天平测出石块的质量m0
2.玻璃瓶装满水,用天平测出总质量m1
3.将石块浸没在水中,擦干溢出的水,再测出石块、水、玻璃瓶总质量m2,则溢出水的质量m0+m1-m2
密度表达式:
ρ=
ρ水
只有弹簧测力计测固体(液体)的密度:
实验器材:
弹簧测力计、水、烧杯、细线、待测石块、待测液体
(要点—由F浮=F空中-F水下,进而求物块体积)
1.弹簧测力计测出石块在空气中的重力G
2.将石块浸没在水中,测出此时测力计的拉力F1
3.用G-F1得出F浮,可求出石块的体积
4.计算出石块的密度
5.将石块浸没在液体中,测出测力计的拉力F2
6.计算出液体的密度
密度表达式:
ρ石块=
ρ水
ρ液体=
ρ水
只有量筒测固体密度(要点—漂浮时,G物=F浮=ρ水gV排,可求m物;浸没时,V物=V排)
方法一实验器材:
量筒、水、大头针、待测物块(可漂浮)
1.在量筒内倒入适量的水,测出体积V1
2.使物块漂浮在量筒内的水面上,测出体积V2
3.(针压、变形等)使物块浸没水中,测出总体积V3
密度表达式:
ρ=
ρ水
方法一实验图:
方法二实验图:
方法二实验器材:
量筒、水、小玻璃杯(能放进量筒)、待测物块(不可漂浮)
1.使玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,测出体积V1
2.将物块放入玻璃杯中,共同漂浮在量筒内的水面上,测出体积V2
3.将玻璃杯内的物块取出浸没水中,测出体积为V3
器材和目的
实验步骤
表达式及实验图
只有刻度尺测密度(类似量筒测密度)(要点—漂浮时,G物=F浮=ρ水gV排,可求m物;浸没时,V物=V排)
方法一实验器材:
烧杯、水、刻度尺、待测物块(可漂浮)
1.在烧杯内倒入适量的水,测出水面高度h1
2.使物块漂浮在烧杯的水面上,测出水面高度h2
3.(针压、变形等)使物块浸没水中,测出水面高度h3
密度表达式:
ρ=
ρ水
方法二实验器材:
小玻璃杯、大烧杯、水、刻度尺、待测小钢珠
1.将小玻璃杯放入大烧杯水中漂浮,测出水面高度h1
2.将小钢珠放入玻璃杯中,共同漂浮,测出水面高度h2
3.将小钢珠从玻璃杯中取出,放进大烧杯沉底,测出水面高度h3
土密度计法测液体的密度,(要点—等浮力法:
两种液体中漂浮时,F浮1=F浮2即ρ水gV浸水=ρ液gV浸液)
实验器材:
刻度尺、圆柱形竹筷+细铅丝(薄壁平底玻璃管+细沙)、烧杯、水、待测液体
1.在竹筷一端缠上适量细铅丝(薄壁平底玻璃管装入细沙),制成土密度计
2.用刻度尺测出竹筷(平底玻璃管)的长度l
3.把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷(平底玻璃管)的长度h1(如图所示)
4.把土密度计放入盛待测液体的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷(平底玻璃管)的长度h2
密度表达式:
ρ液体=
ρ水
压强法测液体的密度(要点—等压强法:
橡皮膜水平时,p膜上=p膜下,即ρ液gh液=ρ水gh水)
实验器材:
一杯水,一块橡皮膜,细线,一支两端开口的玻璃管,一把刻度尺、待测液体
1.先在玻璃管一端扎上橡皮薄膜,然后将有橡皮薄膜的一端浸入水中,测出深度h1
2.在玻璃管中加入待测液体,直到橡皮膜变平,测出管内液体到管底橡皮膜的高度h2
密度表达式:
ρ=
ρ水
曹冲称象法测固体的密度(要点—等效替代法:
两次漂浮,到达同一液面时,两次的漂浮物重力相等,G石=G水=ρ水gV水,进而求m石)
实验器材:
小玻璃杯(能直立漂浮在水面上)、大水槽和量筒、记号笔及足够的水、待测石块
1.将石块放进小玻璃杯,让玻璃杯漂浮在水槽的水面上,用笔在玻璃杯壁上标出水面的位置
2.取出石块,往玻璃杯中加水,直到水面再次到达标记处
3.将玻璃杯中的水倒进量筒测体积V1
4.将石块浸没在量筒水中,测出体积V2
密度表达式:
ρ=
ρ水
杠杆法测固体密度(要点——杠杆平衡法:
两次平衡得出两个方程,联立求解密度)
实验器材:
水、烧杯、刻度尺、直木棍、细针、细线、石块、待测矿石
1.用细线悬挂直木棍水平平衡,细线处作支点
2.用细线拴好矿石挂在支点左侧,在支点的右侧挂一石块,移动矿石和石块悬挂的位置直到木棍水平平衡
3.用刻度尺分别量出悬挂矿石、石块处到支点的距离为l1、l2,如图甲所示
4.将矿石浸没在水中,移动挂石块的位置直到木棍再次水平平衡
5.用刻度尺量出悬挂石块处到支点的距离为l3,如图乙所示
密度表达式:
ρ=
ρ水
1.(2017绥化改编)同学们在实验室测量某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线和水。
(1)实验时,量筒不小心被打碎了,老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。
某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调节好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个烧杯装满陈醋,用天平测出 为m2;
④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。
(2)针对
(1)中的实验设计进行评估讨论后,同学发现该实验设计存在不足之处是:
________________________________________________________________________________。
(3)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 。
(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
2.(2017苏州一模)小明利用一个烧杯、天平和水测出了一小块不规则小石块的密度。
(1)小明把托盘天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡,操作过程如图1-甲所示,其中存在的错误是 。
图1
(2)按照正确的方法重新调节平衡后,用天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图1-乙所示,则小石块的质量为 g。
(3)如图2所示,A.往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,静置足够长时间后,在水面到达的位置做上标记;B.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g;C.往烧杯中再次加水,直到 ,再次测出此时烧杯和水的总质量为142g。
通过上述方法可求出石块的体积为 cm3。
图2
(4)用密度公式计算出小石块的密度为 kg/m3,若需考虑小石块的吸水性,则该因素引起的密度测量值跟真实值相比会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.(2017牡丹江)小明和小红利用弹簧测力计测量石块和盐水的密度。
图3
(1)如图3所示,小明测量石块的密度,方法如下:
①将石块用细线系好挂在弹簧测力计下,测出石块的重力G,得出石块的质量m= 。
②将石块浸没于水中,读出弹簧测力计的示数F。
可得出石块受到的浮力F浮=______________________,石块的体积V= 。
③测得的石块密度的表达式:
ρ石=__________________________________________。
(2)小红测量盐水的密度,只在小明的操作上添加了一步,她添加的步骤是 。
测得的盐水密度的表达式ρ盐水=_________________________。
4.(2017锦州改编)某同学想测量一个小蜡块的密度(其密度小于水),他手中只有如下器材:
一个量筒、一个细钢针、一个小蜡块、适量的水。
图4
(1)请你帮助他设计实验,并填写实验步骤,用测量的物理量符号表示结果。
①向量筒中倒入适量的水,记下体积V1;
②把蜡块轻轻地放入水中,使蜡块漂浮在量筒内的水面上,记下水面到达的刻度为V2;
③________________________________________________________________________;
④蜡块的密度ρ蜡块= (水的密度用ρ水表示)。
(2)实验中,如果小明按照上述①③②的顺序进行操作,读数正确,则此次测出的蜡块密度与
(1)相比ρ蜡′ ρ蜡块(选填“>”“<”或“=”)。
(3)小明把量筒中的水倒净,然后在量筒中倒入盐水,想利用蜡块来测出盐水的密度,则他们只需要重复图4中的实验步骤 即可。
5.(2017无锡模拟)小丽想测量一个小木块(不吸水)的密度。
除了利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度。
请你将下列测量步骤补充完整:
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
②________________________________________________________________________;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
④小木块密度的表达式:
ρ木= 。
(用测量的物理量和已知量的符号表示,水的密度用ρ水表示)
6.(2017黄冈模拟)小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。
实验器材:
刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
图5
(1)实验步骤如下,请补充完整:
①用刻度尺测出竹筷的长度L;
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;
③把自制的密度计放入盛水烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1;
④把密度计放入盛盐水的杯中,静止后用刻度尺测出 。
(2)竹筷下表面受到水的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)竹筷下表面受到盐水的压强。
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小”或“越大”)。
(4)被测盐水的密度表达式:
ρ盐水= (不计铅丝体积,水的密度为ρ水)。
(5)实验中主要应用的两个力学规律是 (选填“阿基米德原理”“漂浮原理”或“液体的压强规律”)。
7.(2017黄石模拟)小明利用玻璃杯、直玻璃管、橡皮膜、水、刻度尺测量酒精的密度,请把他的实验步骤补充完整。
(如图6—甲所示,空心直玻璃管下端扎有橡皮膜,且与管口水平)
图6
①把直玻璃管竖直插入水中,发现橡皮膜向上凸起;
②往直玻璃管内慢慢倒入酒精,直到橡皮膜恢复水平;
③用刻度尺分别测出橡皮膜在水和酒精中的深度(h水和h酒),其中酒精的深度h酒= cm(如图6—乙所示);
④根据小明的测量,酒精密度的表达式:
ρ酒= (用字母表示,其中水的密度用ρ水表示)。
8.(2017北京模拟)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:
图7
(1)如图7所示,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。
(2)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计算金属块B密度的表达式:
ρB= 。
(用测得的物理量和已知量的符号表示)
专项2 特殊方法测电阻、电功率
器材和目的
电路图
实验步骤
Rx表达式
电源、开关、导线、电流表、定值电阻R0,测Rx的电阻
思路指引
说明:
此方法要拆接电路
1.如图所示,先测出通过R0的电流为I0,即得出电源电压
U=U0=I0R0
2.再用电流表测出通过Rx的电流为Ix,则电源电压
U=Ux=IxRx
Rx=
1.断开开关S,测出电流为I0,即得出电源电压U=U0=I0R0
2.闭合开关S,测出总电流为I,即通过Rx的电流为(I-I0),则电源电压U=Ux=(I-I0)Rx
Rx=
电源、开关、导线、电流表、已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测Rx的电阻
1.将滑动变阻器调到最小值,测出电流为I1
2.将滑动变阻器调到最大值,测出电流为I2
Rx=
电源、开关、导线、电压表、定值电阻R0,测Rx的电阻
思路指引
1.闭合开关,测出电阻Rx的电压Ux
2.将电压表拆下,接在R0两端,测出R0两端的电压为U0
Rx=
1.闭合开关,电压表测出总电压U
2.断开开关,电压表测出Rx的电压为Ux,即R0的电压为(U-Ux)
(说明:
Ix=I0=
)
Rx=
电源、开关、导线、电压表、已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测Rx的电阻
1.将滑动变阻器调到最小值,电压表测出总电压U
2.将滑动变阻器调到最大值,电压表测出Rx的电压为Ux
Rx=
只有电流表没有电压表:
电源、开关、滑动变阻器、电流表两个、定值电阻R0、额定电压为U额的小灯泡,测小灯泡的额定功率
1.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电流表A1示数为I1=
2.读出此时电流表A2的示数为I2
P额=U额I2
P额=(I2-
)U额
器材和目的
电路图
实验步骤
表达式
只有电压表,没有电流表:
电源电压6V、开关、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器、定值电阻R0,测额定电压为3.8V小灯泡的额定功率
1.闭合开关,移动滑片使电压表示数为3.8V,此时灯泡正常发光2.再将电压表接在定值电阻R0两端,测出电压为U0,即电流I=
P额=3.8V·
只有电压表,但最大量程不能使用:
电源电压6V、开关、电压表(0~3V)、滑动变阻器、定值电阻R0,测额定电压为3.8V小灯泡的额定功率
1.闭合开关,移动滑片使R0和滑动变阻器的总电压为2.2V,小灯泡正常发光
2.滑片不动,用电压表测R0的电压为U0
P额=3.8V·
电源、开关、导线、电压表已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测额定电压为U额的定值电阻的额定功率
1.闭合开关,调节滑片使滑动变阻器的电阻最小,电压表测出总电压U
2.移动滑片使滑动变阻器的电阻最大,测出R的电压为U1,则滑动变阻器的电压为(U-U1),求出电流I=
3.定值电阻的阻值R=
=
P额=
(说明:
先通过测量计算出R的电阻,再用公式P=
求额定功率)