2022年初中物理总复习力学专题多种方法测密度 .pdf

3.弹簧测力计法也可称(双提法） - 测固体密度? 【例题】张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤分析与解：这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。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。实验结论： 金注意：利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。密度的表达式推导过程如下： F 浮 G F拉V 金 金4.弹簧测力计法（也可称三提法）- 测液体密度例（ 05 年试题）小东同学想测出液体B 的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步骤补充完整：（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）；（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F；（4）。请根据小东测量的物理量表示出液体B 的密度： B。分析与解：上面的例题是用弹簧测力计，测不溶于水且密度大于水的固体的密度。如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知液中，就可以测出未知液体的密度。这就是所谓的 “ 三提法” 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页这道题已经将实验器材以及部分实验步骤写出。应补充的步骤为：（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G （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 实验结果：液体B 的密度： B【例题】设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。器材：天平 (含砝码 )、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。分析：这是一道开放性设计实验，难度较大的题目。根据提供的器材，实验设计如下。5. 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 牛 gh 牛 水 gh 水牛奶的密度： 牛6. 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，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页 V 牛 V 水注意：实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密度。我们称之等体积法。7. 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。即 牛注意：这道题给出天平，但不含砝码，就没有办法测出水和牛奶的质量值。可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度，计算出牛奶的密度。这种方法，我们称之为等质量法。8. 杠 杆 法 例题 8（2006 年北京市中考试题）小东想估测出某种油的密度油，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。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，然后将已知密度为的金属块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。下面是小东测出 油的部分实验步骤，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 Lo；（2）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；（3）；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算油的表达式为：。注意： 1.利用杠杆平衡条件测密度。2. 利用杠杆平衡条件测液体密度，通常我们把这种测密度的杠杆，称之为“ 密度秤 ”。例题 9 在课外小组里，肖英和其他同学利用木棍、铁块和细绳等材料制作了一杆可以测量液体密度的“ 密度秤 ”。把细绳系在木棍的重心O 处并把木棍挂起，M 和 N 是两个铁块。当 M 在 A 点， N 在 B 点时，木棍如图所示平衡。把M 浸没在水中， N 移至 C 点时，木棍精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页再次水平平衡。把M 浸没在某种液体中，N 移至 D 点时，木棍又处于水平平衡。可知被测液体的密度 _水的密度（填： “ 大于 ”、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ”） 。本题答案：大于。例题如图所示，杠杆每一小格的长度相等，杠杆质量不计，以O 为支点。杠杆左端挂有物体 M，支点右边A 挂钩码，杠杆平衡。将物体M 浸没在水中，钩码移动到B 处后，杠杆又平衡。求：物体M 的密度。本题答案： rM=3 103kg/m3 注意：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。一漂一沉法（06 题型示例）（开放式）15小红家有一个空心的废牙膏皮，学习了密度知识后，想利用量筒和水测定牙膏皮的密度，请你帮她完成下列任务。（1）写出实验步骤；（2）用所测量出的物理量写出牙膏皮密度的表达式。【中】分析：（1）实验步骤：在量筒内倒入适量的水，记下量筒的示数为V0；使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒的示数为V1；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。（2）牙膏皮密度的表达式：分析与解：这道题运用的实验原理：物体的漂浮条件。所谓“ 一漂一沉法 ”，即“ 一漂 ”：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。例题如图在盛有水的量筒中放一个木块，水面所对量筒的示数为V1，如图甲；若在木块上一石块后木块仍漂浮，此时水面所对量筒的示数为 V2 ，如图乙；若将石块从木块上拿下放入水中，水面所对量筒的示数为V3，如图丙。求：石块的密度。测密度的多种方法（1）等浮力法（2）双提法、三提法（3）等体积法 4）等质量法（ 5）等压强法（6）一漂一沉法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页