有关测量固体、液体密度的实验.doc
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有关测量固体、液体密度的实验
【题1】利用器材:
天平、量筒、烧杯、水、细线、待测石块,测量待测石块的密度。
【步骤】
(1)调节好天平,测出石块的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
(3)用细线拴好石块,将石块浸没在上述盛有水的量筒中,读出石水总体积V2。
待测石块密度表达式推导:
。
【题2】利用器材:
天平、溢水杯、烧杯、水、细线、待测石块,测量待测石块的密度。
【步骤】
(1)调节好的天平,测石块质量m1;
(2)将溢水杯装满水,测出杯水质量m2;
(3)用细线拴好石块,将石块放入溢水杯中,溢出一部分水后,测出溢水杯、石块及剩余水的总质量m3。
待测石块密度表达式推导:
石块放入溢水杯中,溢出水质量为m溢水=m1+m2-m3,
,
。
【题3】利用器材:
天平、烧杯、水、细线、待测石块,测量待测石块的密度。
【步骤】
(1)在烧杯中倒入适量水,用调节好的天平,测出杯水的总质
量m1;
(2)用细线系住石块,将石块浸没在水中,使石块不与杯底杯壁接触,用天平测总质量m2;
(3)让石块自由沉入杯底,用天平测出总质量m3。
待测石块密度表达式推导:
石块质量为m石=m3-m1,
石块体积为,
所以石块的密度为。
【题4】利用器材:
天平、量筒、烧杯、烧杯和待测牛奶,测量待测牛奶的密度。
【步骤】
(1)将适量的牛奶倒入烧杯中,用调节好天平称量出牛奶和烧杯的总质量m1,;
(2)将量筒放在水平台面上,把烧杯中的一部分牛奶倒入量筒中,读出量筒内牛奶的体积V;
(3)称出烧杯和杯中剩下的牛奶的质量m2;
待测石块密度表达式推导:
【题5】利用器材:
天平、刻度尺、烧杯(无刻度)、水、足量的待测牛奶、细线、滴管,测量待测牛奶的密度。
【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(或用细线量出水面的位置);
(3)将烧杯中水倒出,在烧杯中倒入牛奶,使其液面达到h处(或达到细线量出的位置),用天平测出烧杯和牛奶的总质量m2。
待测牛奶密度表达式推导:
因为水和牛奶的质量相等V牛=V水,即,
所以。
【题6】利用器材:
天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的待测牛奶、滴管,测量待测牛奶的密度。
【步骤】
(1)将两个相同的烧杯分别放在已调节好的天平左右盘上;
(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。
待测牛奶密度表达式推导:
因为水和牛奶的质量相等m牛=m水,
即ρ牛V牛=ρ水V水,亦即ρ牛h牛S=ρ水h水S,
亦即ρ牛h牛=ρ水h水,故。
【题7】利用器材:
天平、待测金属块、烧杯、水、细绳,测量待测金属块的密度。
【步骤】
(1)将烧杯倒满水,放在已调节好的天平上称出其质量为m1;
(2)将属块轻轻没入水中,溢出部分水后,再将烧杯放在天平上称出质量为m2;
(3)将金属块取出,再把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。
待测金属块密度表达式推导:
金属块质量为m2-m3,金属块排开水的质量为m1-m3,
因V金=V排,即V金=,
所以。
【题8】利用器材:
待测木块、烧杯、水、细针、量筒,测量待测木块的密度。
【步骤】
(1)在量筒中注入适量水,读出体积为V1;
(2)将木块放入水中,待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。
待测木块密度表达式推导:
木块漂浮时,V木排=V2-V1,又G木=G排水,
即m木g=ρ水gV木排,亦即m木=ρ水(V2-V1),因V木=V3-V1,所以。
【题9】利用器材:
刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、待测牛奶,测量待测牛奶的密度。
【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。
待测牛奶密度表达式推导:
因F牛浮=F水浮=G密度计,即ρ牛gV牛排=ρ水gV水排,
亦即ρ牛gSh牛排=ρ水gSh水排,亦即ρ牛h牛排=ρ水h水排,
又h牛排=L-h牛,h水排=L-h水,所以ρ牛(L-h牛)=ρ水(L-h水)
故。
【题10】利用器材:
一只弹簧秤、一个烧杯及足量的水、待测金属块、细线,测量待测金属块的密度。
【步骤】
(1)在烧杯中倒入适量的水;
(2)用细线系住金属块,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。
待测金属块密度表达式推导:
因G=ρ金gV金,F浮=G-F=ρ水gV排水,又V排水=V金,
所以G-F=ρ水gV排水,即G-F=ρ水gV金,求得,
因,所以。
本题中,若水为其它液体,且金属块的密度已知,即可测出其它液体的密度。
【题11】利用器材:
一只弹簧秤、两个烧杯及足量的水、小石块、线、待测液体,测量待测液体的密度。
【步骤】
(1)将适量的水和待测液体分别倒入两个烧杯中;
(2)用细线拴住小石块,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待测液体中受到的拉力F'。
待测液体密度表达式推导:
F水浮=G-F=ρ水gV排水,F液浮=G-F'=ρ液gV排液,求
得,,由于V排水=V排液,即
,求得。
【题12】利用器材:
一根直硬棒、烧杯、密度已知的金属块B、石块A、细线、待测液体、刻度尺,测量待测液体的密度。
【步骤】
(1)在一根直硬棒找一点O,用细线吊起,使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L0;
(3)把金属块B浸没在待测液体中,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;
待测液体密度表达式推导:
因GB×OC=GA×OE,(GB-F浮)×OC=GA×OD,即
ρ金gV金×OC=GA×L0……①,(ρ金gV金-ρ液gV排)×OC=GA×L1,又V排=V金,所以(ρ金-ρ液)gV金×OC=GA×L1……②,
,求得。
本题中,若液体为水,可测出金属块或石块的密度。
【题13】利用器材:
烧杯、水、量筒、待测空牙膏皮,测量待测空牙膏皮的密度。
【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)将空牙膏皮中空气排除,卷成团浸没在量筒的水中,记下量筒中的水示数为V2。
待测空牙膏皮密度表达式推导:
空牙膏皮漂浮在量筒水中时,有G牙=G排水,即
ρ牙g(V2-V0)=ρ水g(V1-V0),求得。
【题14】利用器材:
一只溢水杯、量筒、待测小石块、几只小烧杯和水,测量待测小石块的密度。
【步骤】
(1)在量筒中倒入适量的水,读出读数V1;
(2)把小石块浸没在量筒水中读出体积V2;
(3)在溢水杯中装满水,将小烧杯口朝上漂浮于水面上;
(4)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;
待测小石块密度表达式推导:
因G石=G排,即m石g=ρ水gV3,求得m石=ρ水V3,又V石=V2-V1,所以。
【题15】利用器材:
一只溢水杯、量筒、待测小石块、几只小烧杯和水,测量待测小石块的密度。
【步骤】
(1)在量筒中倒入适量水,将小烧杯口朝上漂浮在量筒中,记下水面刻度V1;
(2)将小石块轻轻放入小烧杯中,待它们漂浮水面静止后,记下水面刻度V2;
(3)将石块从小烧杯中取出,轻轻没入量筒水中,记下水面刻度V3;
待测小石块密度表达式推导:
小石块放入小烧杯中漂浮时有:
G石=F石浮=ρ水g(V2-V1),
即m石=ρ水(V2-V1),又V石=V3-V1,
所以。
【题16】利用器材:
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、足量的待测牛奶、细线,测量待测牛奶的密度。
【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1,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,如图2。
用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水。
待测牛奶密度表达式推导:
当橡皮膜呈水平状态时,牛奶对橡皮膜向下的压强等于水对橡皮膜向上的压强。
即P牛=P水,即ρ牛gh牛=ρ水gh水,所以牛奶的密
度为。
【题17】利用器材:
U形管、水、不溶于水的待测液体、刻度尺,测量待测液体的密度。
【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h水,待测液体的高度h液,如图所示。
待测液体密度表达式推导:
因AB下面是同种液体,所以PA=PB,即ρ液gh液=ρ水gh水,
故。
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