初中物理总复习力学专题多种方法测密中考.pdf
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1、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
2、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GF 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
3、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”。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
4、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
5、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,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
6、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用细线系住金属块在烧杯中倒入适量的水用弹簧测力计测出金属块受到的重力用弹簧测力计测出金属块没在水中受到的拉力实验结论金注意利用弹簧测力计提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浮拉金金弹簧测力计法也可称三提法测液体密度例年试题小东同学想测出液体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 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
7、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
8、,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.
9、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阿基米德原理实验器材一支弹
10、簧秤一个烧杯及足量的水金属块线实验步骤用细线系住金属块在烧杯中倒入适量的水用弹簧测力计测出金属块受到的重力用弹簧测力计测出金属块没在水中受到的拉力实验结论金注意利用弹簧测力计提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浮拉金金弹簧测力计法也可称三提法测液体密度例年试题小东同学想测出液体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
11、 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
12、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
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