密度的特殊測(cè)量方法_第1頁(yè)
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密度的特殊測(cè)量方法_第3頁(yè)
密度的特殊測(cè)量方法_第4頁(yè)
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1、密度的特殊測(cè)量縱觀多年的中考試卷,密度是中考的一個(gè)重點(diǎn),同時(shí)又是中考的熱點(diǎn),密度的考查主要以操作性的實(shí)驗(yàn)題型出現(xiàn),在考查知識(shí)的同時(shí)兼顧實(shí)驗(yàn)操作技能的考查,按照教科書(shū),根據(jù)密度的計(jì)算公式m/v,利用天平和量筒,分別測(cè)出被測(cè)物的質(zhì)量m和體積v,則可算出被測(cè)物的密度,這是最基本的測(cè)定物質(zhì)密度的方法。近年來(lái)的中考試題,則往往是天平、量筒不會(huì)同時(shí)具備,此時(shí)只要適當(dāng)有些輔助器材,同樣可以完成測(cè)定物質(zhì)的密度,現(xiàn)將幾種測(cè)定物質(zhì)密度的特殊方法提供如下:一、測(cè)定液體的密度1、有天平、無(wú)量筒輔助器材:盛裝液體的容器(如玻璃杯)、足夠的水。步驟:(1)用天平測(cè)定玻璃杯的質(zhì)量m1;(2)將玻璃杯盛滿水測(cè)出杯和水的質(zhì)量m

2、2,則玻璃杯的容積v杯v水(m2-m1)/水;(3)將杯內(nèi)水倒盡盛滿待測(cè)液體,則v液v杯v水,用天平測(cè)出杯和液體的質(zhì)量m3;則被測(cè)液體的密度為:液m液/v液(m3-m1)水/(m2-m1)該方法主要是利用水的密度找體積,同時(shí)抓住體積為一定值進(jìn)行測(cè)量。2、有量筒、無(wú)天平輔助器材:盛裝液體的容器如小杯子(直徑小于量筒直徑)、足夠的水。步驟:(1)在量筒內(nèi)盛適量的水,將空杯放入量筒內(nèi)漂浮,記下此時(shí)量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v1;(2)將適量待測(cè)液體倒入杯內(nèi)(杯漂?。?,記下此時(shí)量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v2;則被測(cè)液體的重:G液F浮水g(v2-v1) m液G液/g=水(v2-v1)(3)將量筒內(nèi)水倒盡,再將杯內(nèi)液

3、體倒入量筒內(nèi)測(cè)出體積為v液;則被測(cè)液體的密度:液(v2-v1)水/v液。該法重在利用漂浮找質(zhì)量(F浮G物 漂?。?、無(wú)量筒、無(wú)天平(1)輔助器材:較大柱形容器、大小玻璃杯各一個(gè)(直徑小于柱形容器直徑)、足夠的水、刻度尺。步驟:在柱形容器內(nèi)盛入適量的水,將大杯放入水面漂浮,用刻度尺測(cè)出此時(shí)容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h1; 用小杯盛滿水倒入大杯內(nèi)(大杯仍漂浮),測(cè)出此時(shí)容器內(nèi)水到達(dá)的高度h2,設(shè)柱體容器的底面積為s;則小杯的容積v杯v排s(h2-h1); 將大杯內(nèi)水倒盡,用小杯盛滿待測(cè)液體;則v液v杯,將液體倒入大杯放入柱形容器內(nèi)(大杯仍漂?。y(cè)出此時(shí)容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h3;則:G液F浮水gs(h3

4、-h1) m液水s(h3-h1)被測(cè)液體的密度液(h3-h1)水/(h2-h1)該方法主要抓柱形容器橫截面是定值找體積,利用漂浮找質(zhì)量。(2)輔助器材:平底試管、細(xì)沙、水、刻度尺。步驟:在平底試管中裝入適量細(xì)沙使之直立浮在水中,用刻度尺量出浸入水中部分長(zhǎng)度h1; 取出試管擦干水使之直立浮在被測(cè)液體中,量出浸入被測(cè)液體中部分長(zhǎng)度h2;設(shè)試管橫截面積為s則:GF浮水F浮液,sh1水g=sh2液g所以:液h1水/h2。該法是利用二次漂浮做橋梁測(cè)液體密度。(3)輔助器材:壓強(qiáng)計(jì)、刻度尺。步驟:把壓強(qiáng)計(jì)金屬盒浸入待測(cè)液體中,用刻度尺測(cè)出金屬盒浸入的深度為h1,從壓強(qiáng)中讀出U型管中兩邊的液面高度差h2;則

5、:液gh1=液計(jì)gh2所以:液液計(jì)h2/h1該法是利用壓強(qiáng)計(jì)和液體壓強(qiáng)公式測(cè)液體密度。二、測(cè)定固體物質(zhì)的密度1、有天平(或彈簧稱(chēng))無(wú)量筒(1)規(guī)則的實(shí)心幾何體(如正方體、長(zhǎng)方體、圓柱體等) 輔助器材:無(wú)彈性細(xì)線、刻度尺。步驟:用天平測(cè)出物體的質(zhì)量m;用刻度尺測(cè)出正方體邊長(zhǎng)為a(或長(zhǎng)方體長(zhǎng)、寬、高:a、b、c;或用細(xì)線和刻度尺測(cè)圓柱體橫截面周長(zhǎng)c圓柱體高h(yuǎn));則被測(cè)物體積:v正a3(v長(zhǎng)=abc,v圓c2h/(4)固體密度為:正m/a3長(zhǎng)m/abc; 圓4m/(c2h)該法重在用刻度尺間接測(cè)出規(guī)整物體的體積。(2)不規(guī)則實(shí)心幾何體(能沉入水中,如小石頭等)輔助器材:細(xì)線、足夠的水、大小合適的盛水

6、容器。步驟:將細(xì)線系住小石頭,用彈簧稱(chēng)測(cè)小石頭的重G;則小石頭質(zhì)量:m=G/g 在容器內(nèi)盛適量水,將小石頭浸沒(méi)水中,此時(shí),彈簧稱(chēng)示數(shù)為G;則:F浮G-G 水gv排G-Gv物v排(G-G)/(水g)物G水/(G-G)該法是利用阿基米德原理找體積。2、有量筒、無(wú)天平(1)只能漂浮的固體物(不吸水)輔助器材:足夠的水、大頭針。步驟:在量筒內(nèi)盛適量的水,記下此時(shí)量筒內(nèi)水的體積為v1; 將大小合適的被測(cè)物放入量筒內(nèi)水面漂浮,記下量筒內(nèi)水面達(dá)到的刻度v2;則:G物F浮水g (v2-v1) m物水(v2-v1)用大頭針將被測(cè)物壓沒(méi)水中,記下量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v3。則:v物v3-v1被測(cè)物的密度:物(v2-

7、v1)水/(v3-v1)(2)只能沉沒(méi)的固體物(不吸水)輔助器材:足夠的水、玻璃杯(直徑小于量筒直徑)、細(xì)線。 步驟:在量筒內(nèi)放入適量的水,將杯放入水面漂浮,記下此時(shí)量筒內(nèi)水面達(dá)到的刻度v1;將大小合適的被測(cè)物放入杯內(nèi)(杯漂浮),記下量筒內(nèi)水面達(dá)到的刻度v2;則:G物F浮水g(v2-v1)m物水(v2-v1)將杯從量筒中取出記下量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v3;用細(xì)線系住被測(cè)物浸沒(méi)量筒內(nèi)水中靜止后(全部浸沒(méi)),記下量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v4;則:V物v4-v3 物(v2-v1)水/(v4-v3)(3)既能漂浮又能下沉的固體物(如小酒杯) 輔助器材:足夠的水 步驟:在量筒內(nèi)盛適量的水,記下此時(shí)量筒內(nèi)水面達(dá)

8、到的刻度v1;將小酒杯放入量筒內(nèi)水面漂浮,記下量筒內(nèi)水面達(dá)到的刻度v2;則:G物F浮水g(v2-v1) m物水(v2-v1)將小酒杯沉沒(méi)于量筒內(nèi)水中,記下量筒內(nèi)水面到達(dá)的刻度v3; 則:v物v3-v1物(v2-v1)水/(v3-v1)以上方法是利用漂浮找質(zhì)量,利用排水法找體積。3、無(wú)量筒、無(wú)天平(1)只能漂浮的固體物(不吸水)輔助器材:柱形容器(設(shè)底面積為s)足夠的水、刻度尺、大頭針。步驟:在容器內(nèi)盛適量的水,用刻度尺測(cè)出水面到達(dá)的高度h1;將大小合適的被測(cè)物放入容器內(nèi)水面漂浮,測(cè)出容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h2;則:G物F浮水gs(h2-h1) m物水s(h2-h1)用大頭針將被測(cè)物壓沒(méi)于水中,測(cè)

9、出容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h3;則:v物s(h3-h1) 物(h2-h1)水/(h3-h1)(2)只能沉沒(méi)的固體物(不吸水) 輔助器材:柱形容器(設(shè)底面積為s)、足夠的水、玻璃杯(直徑小于柱形容器直徑)、刻度尺、細(xì)線。步驟:在柱形容器內(nèi)放入適量的水,將杯放入水面漂浮,用刻度尺測(cè)出柱形容器內(nèi)水面達(dá)到的高度h1;將大小合適的被測(cè)物放入杯內(nèi)(杯漂浮),用刻度尺測(cè)出水面到達(dá)的高度h2; 則:G物F浮水gs(h2-h1) m物水s(h2-h1) 將杯從柱形容器中取出,測(cè)出容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h3;用細(xì)線系住被測(cè)物浸沒(méi)量筒內(nèi)水中,測(cè)出容器內(nèi)水面到達(dá)的高度為h4; 則:v物s(h4-h3) 物=(h2-h1)水

10、/(h4-h3)(3)既能漂浮又能下沉的固體物(不吸水)輔助器材:柱形容器(設(shè)底面積為s)、足夠的水、刻度尺。步驟:在柱形容器內(nèi)盛適量的水,測(cè)出此時(shí)容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h1;將大小合適的被測(cè)物放入柱形容器內(nèi)水面漂浮,測(cè)出水面達(dá)到的高度h2; 則:G物F浮水gs(h2-h1) m物水s(h2-h1) 將被測(cè)物沉沒(méi)于容器內(nèi)水中,測(cè)出容器內(nèi)水面到達(dá)的高度h3; 則:v物s(h3-h1) 物(h2-h1)水/(h3-h1)以上方法為利用漂浮找質(zhì)量,利用柱體找體積。(4)略大于水密度的固體物(如雞蛋)輔助器材:液體密度計(jì)、容器、水和食鹽。步驟:將物體浸沒(méi)在盛鹽水的容器中,若物體上浮,向容器中加少量水;若

11、下沉,向容器中加少許鹽,直到物體恰好懸浮在鹽水中,用密度計(jì)測(cè)出此時(shí)鹽水密度,即為物體的密度值。以上是一些密度測(cè)量的特殊方法,所給器材不全,必須采用一些非常規(guī)法測(cè)物體的質(zhì)量或體積,其中都借用了水的密度。最后利用=m/v算出待測(cè)物密度。非常規(guī)性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,創(chuàng)新能力方面有著非常重要的作用。三、附部分中考題供參考1、給你一個(gè)已調(diào)好的天平(帶法碼)和一個(gè)盛滿水的燒杯,只用這些器材(不使用任何其它輔助工具)測(cè)出一紙包金屬顆粒的密度,要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算金屬密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(1999年天津市中考題)。提示:采用溢水法。2、陸良彩色沙林因其沙色多樣,沙層分明,沙質(zhì)特別而聞名中外,為了更好地了

12、解彩沙特點(diǎn),需要測(cè)量各色沙的密度,現(xiàn)有一堆干了的沙,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)出沙的密度。(1)列出實(shí)驗(yàn)所需器材;(2)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果的表達(dá)式(2002年曲靖市中考題)3、現(xiàn)有一只量筒和一個(gè)玻璃制成的小試管,用這只量筒、試管和水,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)量制作這只小試管的玻璃的密度。要求:簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟;根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)(用字母表示),分析并推導(dǎo)出試管(玻璃)密度的表達(dá)式。(2000年昆明市中考題)4、曲靖市多數(shù)縣、區(qū)(市)都盛產(chǎn)洋芋,洋芋主要由淀粉和水組成,其密度將影響淀粉的含量,現(xiàn)有量筒、刻度尺、小刀、水桶、燒杯、水,請(qǐng)你從中選用適當(dāng)器材,設(shè)計(jì)一種測(cè)洋芋密度的方法。(2003年曲靖市中考題)5、現(xiàn)有彈簧秤、細(xì)線、量筒、小木塊(能放入量筒中),小木塊的密度小于待測(cè)液體的密度,只用這些器材測(cè)定未知液體的密度。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的

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