專題1 特殊方法測密度

1、專題專題1 特殊方法測密度特殊方法測密度專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 一、概述一、概述特殊方法測密度常規(guī)的測量密度的方法是用天平測量物體的質(zhì)量，用量筒(或直尺)測量物體的體積，根據(jù)密度公式計算出物體的密度。特殊的測量密度的方法指的是在沒有量筒或天平的情況下，借助其他工具來完成密度的測量的方法 測量質(zhì)量和體積時，一般利用浮力知識及等量法間接測量物體的質(zhì)量與體積(此方法中一般會涉及水，在此水的密度作為已知量) 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 二、知識儲備二、知識儲備1 1等量法測量密等量法測量密度度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方

2、法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 2 2利用浮力知識測密度利用浮力知識測密度專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 三、思路圖解三、思路圖解 特殊方法測密度等量法測物體的質(zhì)量及體積利用浮力知識測物體的質(zhì)量及體積一般借助質(zhì)量或容積不變的容器（例如借助水或燒杯），進(jìn)行間接測量利用浮力知識間接測量，浮力公式涉及物體密度或液體密度及體

3、積等因素，進(jìn)行轉(zhuǎn)化即可測量關(guān)鍵要明確哪些公式中含有所計算的物理量，然后進(jìn)行相關(guān)測量便可間接測量待測物理量專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 類型一類型一 等量法測密度等量法測密度 例例1 小華測量一個實心玻璃球的密度，所小華測量一個實心玻璃球的密度，所 用實驗器材和操用實驗器材和操作步驟如下：第一步：如圖作步驟如下：第一步：如圖T11甲所示，先將兩個完全相甲所示，先將兩個完全相同的燒杯分別放置在已調(diào)好的天平左右兩同的燒杯分別放置在已調(diào)好的天平左右兩 個托盤中，再將玻個托盤中，再將玻璃球放入左盤燒杯中，同時向右盤燒杯璃球放入左盤燒杯中，同時向右盤燒杯中倒入一定量的水，并用滴管小心增減，

4、直至天平平衡。中倒入一定量的水，并用滴管小心增減，直至天平平衡。第二步，將右盤燒杯中的水倒入量筒，量筒示數(shù)如圖乙所第二步，將右盤燒杯中的水倒入量筒，量筒示數(shù)如圖乙所示，則水的體積為示，則水的體積為_mL。第三步，用細(xì)線拴好玻璃。第三步，用細(xì)線拴好玻璃球，輕放入量筒中，此時玻璃球和水的總體積如圖丙所示。球，輕放入量筒中，此時玻璃球和水的總體積如圖丙所示。 10 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 由實驗中測得的數(shù)據(jù)，小華得出實心玻璃球的質(zhì)量為由實驗中測得的數(shù)據(jù)，小華得出實心玻璃球的質(zhì)量為_g，密度為密度為_g/cm3。10 2.5 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 【思路點

5、撥思路點撥】 明確實驗中能夠直接測量的物理量：實心玻璃球的體積可以直接利用量筒測量明確缺少工具及輔助工具：實驗中缺少砝碼，增加了水和燒杯，需要借助水及燒杯間接測量實心玻璃球的質(zhì)量 認(rèn)識間接測量過程平衡法：先將兩個完全相同的燒杯分別放置在已調(diào)好的天平左右兩個托盤中，再將玻璃球放入左盤燒杯中，同時向右盤燒杯中倒入一定量的水，并用滴管小心增減，直至天平平衡 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 結(jié)果分析：在實驗過程中，實心玻璃球的體積測量是準(zhǔn)確的；但是間接測量其質(zhì)量時，由于將水從燒杯中倒入量筒中時，燒杯內(nèi)壁上不可避免地沾有水珠，因此質(zhì)量的測量結(jié)果會偏?。桓鶕?jù)公式分析可知，測量的實心玻璃球的密

6、度也偏小專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 【針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練 】 1.德化盛產(chǎn)陶瓷，小李同學(xué)想測量一塊不規(guī)則瓷片的德化盛產(chǎn)陶瓷，小李同學(xué)想測量一塊不規(guī)則瓷片的密度。密度。 (1)把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，然后調(diào)節(jié)然后調(diào)節(jié)_，使天平平衡。，使天平平衡。(2)用調(diào)節(jié)好的天平測量瓷片的用調(diào)節(jié)好的天平測量瓷片的質(zhì)量，所用砝碼的個數(shù)和游碼的質(zhì)量，所用砝碼的個數(shù)和游碼的位置如圖位置如圖T12所示，則瓷片的所示，則瓷片的質(zhì)量為質(zhì)量為_g。平衡螺母平衡螺母 3232 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 (3)他發(fā)現(xiàn)瓷片放不進(jìn)量筒，

7、改用如圖他發(fā)現(xiàn)瓷片放不進(jìn)量筒，改用如圖T13所示的方法測所示的方法測 瓷片的體積：瓷片的體積：a往燒杯中加入適量的水，把瓷片浸沒，在水面到達(dá)的往燒杯中加入適量的水，把瓷片浸沒，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記，然后取出瓷片；位置上作標(biāo)記，然后取出瓷片；專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 2.29(2.29(或或2.3)2.3) 偏小偏小 (4)用密度公式計算出瓷片的密度用密度公式計算出瓷片的密度為為_g/cm3。(5)根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為小李同學(xué)測出的瓷根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為小李同學(xué)測出的瓷片密度值片密度值_(選填選填“偏大偏大”或或“偏偏小小”)。b先往量筒裝入先往量筒裝入40 mL的水，然

8、后將量的水，然后將量筒中的水緩慢倒入筒中的水緩慢倒入 燒杯中，讓水面到燒杯中，讓水面到達(dá)標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖達(dá)標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖T14所示，則瓷片的體積為所示，則瓷片的體積為_cm3。 1414 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 類型二利用浮力知識測密度類型二利用浮力知識測密度 例例2下面是張超同學(xué)利用量杯和水測量橡皮泥密度的實驗過程下面是張超同學(xué)利用量杯和水測量橡皮泥密度的實驗過程及分析，請完成下列填空。及分析，請完成下列填空。(1)在量杯中裝適量的水，讀出水面對應(yīng)的刻度值在量杯中裝適量的水，讀出水面對應(yīng)的刻度值V1。(2)把橡皮泥捏成碗狀，小心放入量杯，使

9、之漂浮在水面上，讀把橡皮泥捏成碗狀，小心放入量杯，使之漂浮在水面上，讀出此時液面對應(yīng)的刻度值出此時液面對應(yīng)的刻度值V2，根據(jù)漂浮原理可求出橡皮泥的質(zhì)，根據(jù)漂浮原理可求出橡皮泥的質(zhì)量量m_g。(3)再把橡皮泥團(tuán)成球放入量杯，使之沉入水底，讀出此時水面再把橡皮泥團(tuán)成球放入量杯，使之沉入水底，讀出此時水面對應(yīng)的刻度值對應(yīng)的刻度值V3。 1414 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 (4)(4)利用密度計算公式可推導(dǎo)出橡皮泥的密度表達(dá)式為：利用密度計算公式可推導(dǎo)出橡皮泥的密度表達(dá)式為：_。(5)(5)圖圖T1T15 5是整個實驗的操作情景，由圖中讀數(shù)可算出橡皮是整個實驗的操作情景，由圖中讀數(shù)

10、可算出橡皮泥的密度是泥的密度是_ kg/m_ kg/m3 3。 1.75103 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 明確實驗中能夠直接測量的物理量：橡皮泥的體積可以直接利用量杯（帶有刻度）測量明確缺少工具及輔助工具：實驗中缺少天平，增加了水，需要借助水及量杯利用浮力知識間接測量橡皮泥的質(zhì)量 認(rèn)識間接測量過程：因為橡皮泥形狀容易改變，首先把橡皮泥捏成碗狀，使其漂浮在量杯內(nèi)的水面上，然后將其捏成團(tuán)放入量杯內(nèi)使其完全浸沒沉底 思路分析：當(dāng)橡皮泥漂浮在量杯內(nèi)水面上時，根據(jù)物體的浮沉條件可知，此時橡皮泥受到的浮力等于其重力，而其受到的浮力等于排開水受到的重力，故可間接計算橡皮泥的質(zhì)量，再根據(jù)排

11、水法測得其體積即可以計算出其密度【思路點撥思路點撥】專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 結(jié)果分析：在實驗過程中，將橡皮泥碗從水中取出時，不免帶出一部分水，導(dǎo)致橡皮泥團(tuán)成球放入前水的體積小于V150 cm3，因此體積的測量結(jié)果會偏小，根據(jù)公式分析可知，測量的橡皮泥的密度會偏大。實驗時也可以直接將橡皮泥碗按入水中而不拿出來捏成團(tuán) 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 【針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練 】2.彤彤過生日時，媽媽送給她一個內(nèi)有彤彤過生日時，媽媽送給她一個內(nèi)有“生日快樂生日快樂”字樣的小字樣的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度，于是她找來量筒、水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度，于是她

12、找來量筒、小玻璃杯和水，用如圖小玻璃杯和水，用如圖T16所示的步驟測量出小水晶球的所示的步驟測量出小水晶球的密度。由圖可知：水晶球的體積是密度。由圖可知：水晶球的體積是_cm3，水晶球的質(zhì)，水晶球的質(zhì)量是量是_g，水晶球的密度，水晶球的密度_g/cm3。1010 3030 3 3 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 一、填空題一、填空題 0.010.01 0.70.7 1 1 國家標(biāo)準(zhǔn)打印紙為每包國家標(biāo)準(zhǔn)打印紙為每包 500500 張。小麗同張。小麗同學(xué)家里新買了一包打印紙學(xué)家里新買了一包打印紙，她想練習(xí)刻度尺的使用她想練習(xí)刻度尺的使用，測測出了打印紙的長和寬分別為出了打印紙的長和寬

13、分別為 29 cm29 cm 和和 21 cm21 cm，總厚度為總厚度為 5 cm5 cm ，利用物理課上學(xué)過的累積法算出一張紙的厚度為利用物理課上學(xué)過的累積法算出一張紙的厚度為_cm(_cm(外包裝厚度忽略不計外包裝厚度忽略不計) )。在測量過程中。在測量過程中，她她發(fā)現(xiàn)外包裝上標(biāo)著發(fā)現(xiàn)外包裝上標(biāo)著70 g/m70 g/m2 2， 開始她以為這就是紙的密度開始她以為這就是紙的密度，但后來經(jīng)詢問才知道但后來經(jīng)詢問才知道，這是每張打印紙每平方米的質(zhì)量這是每張打印紙每平方米的質(zhì)量是是 70 g70 g的意思。的意思。利用以上信息，請你幫小麗算出打印紙利用以上信息，請你幫小麗算出打印紙的密度，為的

14、密度，為_g/cm_g/cm3 3。 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 250250 0.80.810103 3 2一個空瓶子的質(zhì)量是一個空瓶子的質(zhì)量是 150 g，當(dāng)裝當(dāng)裝滿水時滿水時，瓶和水的總質(zhì)量是瓶和水的總質(zhì)量是 400 g；當(dāng)裝滿另一種液；當(dāng)裝滿另一種液體時體時，瓶和液體的總質(zhì)量是瓶和液體的總質(zhì)量是 350 g。則這個瓶子的容。則這個瓶子的容積是積是_cm3，液體的密度是液體的密度是_kg/m3。 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 0.90.910103 3 0.90.9 3為測定某種液體的密度，先用彈簧測力計為測定某種液體的密度，先用彈簧測力計 測出一個塑料

15、塊測出一個塑料塊的重量，如圖的重量，如圖T17甲所示；然后將其放入裝有甲所示；然后將其放入裝有60 mL該液體該液體的量筒中，靜止時液面如圖乙所示，塑料塊受到的浮力為的量筒中，靜止時液面如圖乙所示，塑料塊受到的浮力為_N，液體的密度為，液體的密度為_kg/m3。若想測。若想測定塑料塊的密度，還需要測定塑料塊的密度，還需要測出出_，請寫出，請寫出測量該物理量的下一步操作測量該物理量的下一步操作_。( (g g取取10 N/kg) 10 N/kg) 塑料塊的體積塑料塊的體積 用針將塑料塊浸沒在液用針將塑料塊浸沒在液體體中，測出總體積中，測出總體積V3專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 二

16、、實驗探究題二、實驗探究題A A用天平測量塑料球的質(zhì)量，天平平衡時如圖用天平測量塑料球的質(zhì)量，天平平衡時如圖T1T18 8甲甲所示。記錄塑料球的質(zhì)量為所示。記錄塑料球的質(zhì)量為m m； 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 B B把適量的水倒進(jìn)量筒中，如圖乙所示，記錄此時水的體把適量的水倒進(jìn)量筒中，如圖乙所示，記錄此時水的體積為積為V V1 1；C C用細(xì)線在塑料球下吊一個小鐵塊放入水中，靜止時如圖用細(xì)線在塑料球下吊一個小鐵塊放入水中，靜止時如圖丙所示，記錄此時量筒內(nèi)水的體積為丙所示，記錄此時量筒內(nèi)水的體積為V V2 2；D D把小鐵塊單獨放入水中靜止時如圖丁所示，記錄此時量把小鐵塊單獨

17、放入水中靜止時如圖丁所示，記錄此時量筒內(nèi)水的體積為筒內(nèi)水的體積為V V3 3；E E利用密度公式計算出結(jié)果。利用密度公式計算出結(jié)果。根據(jù)上述實驗過程，回答下列問題：根據(jù)上述實驗過程，回答下列問題：專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 (1)(1)實驗中使用天平測出塑料球的質(zhì)量實驗中使用天平測出塑料球的質(zhì)量m m_g_g，塑料球的，塑料球的體積體積V V_cm_cm3 3，計算出塑料球的密度，計算出塑料球的密度_g/cm_g/cm3 3。(2)(2)實驗拓展：本實驗中若不用天平，只在實驗拓展：本實驗中若不用天平，只在B B、C C、D D三個步驟中三個步驟中增加一個步驟也可以測出塑料球的

18、密度。請你寫出這個操作步增加一個步驟也可以測出塑料球的密度。請你寫出這個操作步驟：驟：_。根據(jù)你補充的步驟，寫出計算塑料球密度的表達(dá)式：根據(jù)你補充的步驟，寫出計算塑料球密度的表達(dá)式：_。( (用字母表示，水的密度為用字母表示，水的密度為水水) ) 11.211.2 14 14 0.80.8 將塑料球放入如圖乙所示的量筒內(nèi)使其漂浮在水將塑料球放入如圖乙所示的量筒內(nèi)使其漂浮在水面上，讀出量筒內(nèi)水的體積面上，讀出量筒內(nèi)水的體積V4 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 5【2013山西山西】小強觀察到學(xué)校在硬化路面時，工人師傅用振動小強觀察到學(xué)校在硬化路面時，工人師傅用振動器在混凝土上來回振

19、動，他想這樣做可能是為了增大混凝土的器在混凝土上來回振動，他想這樣做可能是為了增大混凝土的密度，于是他用天平、量筒、細(xì)沙等器材做了如下實驗：密度，于是他用天平、量筒、細(xì)沙等器材做了如下實驗： (1)他用調(diào)好的天平按如圖他用調(diào)好的天平按如圖T19所示的順序進(jìn)行實驗，根據(jù)圖所示的順序進(jìn)行實驗，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，量筒中細(xì)沙的質(zhì)量是中數(shù)據(jù)可知，量筒中細(xì)沙的質(zhì)量是_g，體積是，體積是_cm3，細(xì)沙的密度是，細(xì)沙的密度是_kg/m3。 110110 5050 2.22.210103 3 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 (2)(2)接下來他將量筒內(nèi)的細(xì)沙接下來他將量筒內(nèi)的細(xì)沙_并抹平，發(fā)現(xiàn)體積

20、變并抹平，發(fā)現(xiàn)體積變小，由此判斷所測細(xì)沙密度變大，從而驗證了他的想法。小，由此判斷所測細(xì)沙密度變大，從而驗證了他的想法。壓實壓實 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 8 8 6 小明用天平、細(xì)繩、燒杯和水小明用天平、細(xì)繩、燒杯和水(水水1 g/cm3)測定某工藝品測定某工藝品(實心實心)的密度。的密度。 (1)實驗過程如下：實驗過程如下： 往燒杯中倒入適量的水往燒杯中倒入適量的水，用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為和水的總質(zhì)量為200 g。 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 6464 8 8 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 偏大偏大

21、工藝品從燒杯中取出時工藝品從燒杯中取出時沾有水，使測量的質(zhì)量偏大沾有水，使測量的質(zhì)量偏大 鐵鍋鐵鍋 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 G GF F 7.7. 某同學(xué)利用一只彈簧測力計和裝有適量某同學(xué)利用一只彈簧測力計和裝有適量水的杯子水的杯子，測出了一顆小石塊的密度。測量方法如下：測出了一顆小石塊的密度。測量方法如下： (1)(1)用細(xì)線將小石塊拴好用細(xì)線將小石塊拴好， 用彈簧測力計測出它的重力用彈簧測力計測出它的重力，記為記為G G； (2)(2)再將小石塊浸沒在水中再將小石塊浸沒在水中，用彈簧測力計測出石塊受，用彈簧測力計測出石塊受到的拉力，記為到的拉力，記為F F。 利用測出的物理量可得：小石塊在水中受到的浮力是利用測出的物理量可得：小石塊在水中受到的浮力是 _，小石塊的密度小石塊的密度_(_(水的密度用水的密度用 水水表示表示) )。 專題專題1 1 特殊方法測密度特殊方法測密度 8小陽利用刻度尺、塑料碗、圓柱形玻璃筒小陽利用刻度尺、塑料碗、圓柱形玻璃筒和適量的水測量一塊鐵礦石的密度。以下是小陽設(shè)計和適量的水測量一塊鐵礦石的密度。以下是小陽設(shè)計的實驗步驟的實驗步驟，請你按照他的實驗思路請你按照他的實驗