物理
有关密度问题测定物质的密度的方法很多.请根据日常练习题所涉及的题型,就每一种条件下,利用等容法和浮力法测定密度.请尽可能详细地写出方法.(列举的情况越多越好,)

2019-06-20

有关密度问题
测定物质的密度的方法很多.请根据日常练习题所涉及的题型,就每一种条件下,利用等容法和浮力法测定密度.请尽可能详细地写出方法.(列举的情况越多越好,)
优质解答
一、利用等容法测定物质的密度,一般常见的有两种情况:
1、在没有量筒(或量杯)的条件下,可借助水和其他容器来测量未知液体的密度.
例如:给你一个托盘天平,一只空墨水瓶和足量的水,如何测出牛奶的密度?写出实验步骤,并写出牛奶密度的计算表达式.(提示:根据ρ=m/V,只要测出质量m和其对应的体积V就行.可以先后分别用水和牛奶将瓶装满,用天平测出它们的质量,根据水的质量和水的密度,求出水的体积,即是瓶的容积,也是牛奶的体积.)
2、在没有量筒(或量杯)的条件下,也可借助水和其他容器来测量未知固体的密度.
例如:给你一个托盘天平,两个干燥洁净的大小不一的烧杯和足量的水,如何测出不规则固体块的密度(不规则固体块可以完全沉没于水中,且不溶解于水、不吸水、不与水发生化学反应),写出实验步骤,并写出不规则固体块密度的计算表达式.(提示:可先用天平称出不规则固体块的质量(m)以及较大烧杯的质量,将小烧杯装满水(不缺,也不外溢),把不规则固体块沉入水中,同时用较大的烧杯尽可能地全部接受溢出的水,再称较大烧杯+溢出水质量,则可计算出溢出水的质量,根据公式计算溢出水的体积,因为溢出水的体积=不规则固体块的体积,根据ρ=m/V即可求得密度).
二、利用浮力法测定物质的密度:
在没有天平、量筒的条件下,可借助弹簧测力计(弹簧秤)来测量未知固体密度.这是阿基米德浮力定律(阿基米德原理)在测固体物质密度方面的应用,实际为变化的排水法.具体方法简单叙述如下:
【方法】
1、用弹簧测力计测出不规则固体F1,此时F1=G=mg,得m= F1/g;
2、将不规则固体用细绳挂在弹簧测力计上,并缓慢移于水中,至完全浸没,测出F2,此时F2=mg-F浮,又F浮=ρ液Vg,所以,F2=mg-ρ液Vg= F1-ρ液Vg,即V=(F1-F2)/ρ液g ,所以,ρ固=m/V=mgρ液/(F1-F2) .(此法,节省了天平和量筒,但需要知道液体的密度,以及给定重力加速度g值).
一、利用等容法测定物质的密度,一般常见的有两种情况:
1、在没有量筒(或量杯)的条件下,可借助水和其他容器来测量未知液体的密度.
例如:给你一个托盘天平,一只空墨水瓶和足量的水,如何测出牛奶的密度?写出实验步骤,并写出牛奶密度的计算表达式.(提示:根据ρ=m/V,只要测出质量m和其对应的体积V就行.可以先后分别用水和牛奶将瓶装满,用天平测出它们的质量,根据水的质量和水的密度,求出水的体积,即是瓶的容积,也是牛奶的体积.)
2、在没有量筒(或量杯)的条件下,也可借助水和其他容器来测量未知固体的密度.
例如:给你一个托盘天平,两个干燥洁净的大小不一的烧杯和足量的水,如何测出不规则固体块的密度(不规则固体块可以完全沉没于水中,且不溶解于水、不吸水、不与水发生化学反应),写出实验步骤,并写出不规则固体块密度的计算表达式.(提示:可先用天平称出不规则固体块的质量(m)以及较大烧杯的质量,将小烧杯装满水(不缺,也不外溢),把不规则固体块沉入水中,同时用较大的烧杯尽可能地全部接受溢出的水,再称较大烧杯+溢出水质量,则可计算出溢出水的质量,根据公式计算溢出水的体积,因为溢出水的体积=不规则固体块的体积,根据ρ=m/V即可求得密度).
二、利用浮力法测定物质的密度:
在没有天平、量筒的条件下,可借助弹簧测力计(弹簧秤)来测量未知固体密度.这是阿基米德浮力定律(阿基米德原理)在测固体物质密度方面的应用,实际为变化的排水法.具体方法简单叙述如下:
【方法】
1、用弹簧测力计测出不规则固体F1,此时F1=G=mg,得m= F1/g;
2、将不规则固体用细绳挂在弹簧测力计上,并缓慢移于水中,至完全浸没,测出F2,此时F2=mg-F浮,又F浮=ρ液Vg,所以,F2=mg-ρ液Vg= F1-ρ液Vg,即V=(F1-F2)/ρ液g ,所以,ρ固=m/V=mgρ液/(F1-F2) .(此法,节省了天平和量筒,但需要知道液体的密度,以及给定重力加速度g值).
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