密度测量方法汇总(己整理).doc

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密度测量方法汇总

一、天平量筒法

1、常规法

实验原理：

ρ=m/v

实验器材：

天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块

实验步骤：

（1）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V1

（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V2；

实验结论：

2、天平测石块密度

方案1（烧杯、水、细线）

实验原理：

ρ=m/v

实验器材：

天平、水、空瓶、石块

实验过程：

1、用天平测石块质量m1

2、瓶中装满水，测出质量m2

3、将石块放入瓶中，溢出一部分水后，测出瓶、石块及剩余水的质量m3

推导及表达式：

m排水=m1＋m2－m3

         V石=V排水=（m1＋m2－m3）／ρ水

         ρ石=m1／V石 =m1ρ水／（m1＋m2－m3） 

方案2（烧杯、水、细线）

实验原理：

ρ=m/v

实验器材：

烧杯、天平、水、细线、石块

实验过程：

1、在烧杯中装适量水，用天平测出杯和水的总质量m1

2、用细线系住石块浸没入水中，使石块不与杯底杯壁接触，用天平测总质量m2

3、使石块沉入水底，用天平测出总质量m3

推导及表达式：

m石=m3－m1

         V石=V排=（m2－m1）／ρ水

      ∴ρ石=m石／V石 =（m3－m1）ρ水／（m2－m1）

3、等体积法

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m0；

2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m1，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m2。

实验结果：

∵因为水和牛奶的体积相等，

V牛＝V水

∴

4、等质量法

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。

实验结果：

∵因为水和牛奶的质量相等，

m牛＝m水

∴ρ牛V牛＝ρ水V水

ρ牛h牛S＝ρ水h水S

ρ牛h牛＝ρ水h水

即ρ牛＝

二、利用浮力测密度：

1、浮力法——天平

器材：

天平、金属块、水、细绳

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。

表达式：

ρ=ρ水（m2-m3）/（m1-m3）

2．浮力法----量筒

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。

表达式：

ρ=ρ水（V2-V1）/（V3-V1）

3、等浮力法

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。

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：

ρ牛gV牛排＝ρ水gV水排

ρ牛gSh牛排＝ρ水gSh水排

∵h牛排＝L－h牛h水排＝L－h水

∴ρ牛（L－h牛）＝ρ水（L－h水）

牛奶的密度：

4、双提法

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。

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。

说明：

若选用已知密度的金属块即可测液体的密度。

5、三提法

实验原理：

阿基米德原理

实验器材：

一支弹簧秤、两个烧杯及足量的水、金属块、线、待测液体B

实验步骤：

（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）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G

（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F；

（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＇。

液体B的密度：

ρB＝

6、杠杆法

实验原理：

阿基米德原理、杠杆平衡原理

实验器材：

一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体B、刻度尺

实验步骤：

1、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，

2、将已知密度为ρ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，用刻度尺测出OE的长度Lo；

3、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；用刻度尺测出OD的长度L1；

4、利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为：

说明：

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。

7、一浮一沉法

实验原理：

阿基米德原理

实验器材：

烧杯、水

实验步骤：

①在量筒内倒入适量的水，记下量筒的示数为V0；

②使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒的示数为V1；

③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V2。

牙膏皮密度的表达式：

分析：

这道题运用的实验原理：

物体的漂浮条件。

所谓“一浮一沉法”，即“一浮”：

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。

8、量筒测石块密度

方案1 一只溢水杯、几只小烧杯和清水，

实验步骤：

①在溢水杯中装满水，先将小烧杯漂浮在水面上，再将小石块轻轻放在小烧杯中，同时用另一只小烧杯承接小石块放入杯中时溢出的水，用量筒量出溢出水的体积V3；

②先在量杯中倒入适量的水，读出读数V1；把小石块浸没在水中读出体积V2，玻璃球的体积为V2-V1；

所测的物理量为水的体积V1，水和玻璃球的总体积V2，溢出水的体积V3。

小石块的密度：

方案2

（1）量筒中放适量水，把小烧杯口朝上放在量筒中（漂在水面）记下水面刻度V1

（2）石块轻放到小烧杯中，待水面静止记下水面刻度V2

（3）将石块从小烧杯中取出，轻投入量筒中浸没记下水面刻度V3

  推导及表达式：

V石=V3－V2

          漂浮时：

G=F浮=ρ水g（V2－V1）

         ρ石=G／V石g=（V2－V1）ρ水／（V3－V1）          

三、利用压强测密度：

1、等压强法

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。

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

ρ牛gh牛＝ρ水gh水

牛奶的密度：

ρ牛＝

2、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）