测量物质密度的3种方法

核心提示:对物质密度的测量一直是中考的重点和热点,也是学生学习的难点。在测量物质的密度时要能恰当地选用器材,正确理解测量中的原理、方法以及巧妙地安排实验步骤和正确处理实验数据,现将测量物质密度的方法总结如下:

一.用观察比较法测量物质的密度

观察比较法是物理学中常用的方法之一,要求对各种物理现象、物理实验在观察的基础上,与确定的对象(或标准)进行比较后,做出正确的判断或结论。

例题1.将16g盐完全溶解在如图甲所示的量筒内的水中,液面升高后的位置如图乙所示, 则图乙中盐水的密度为_______。

分析:运用观察比较法,首先要确定标准,这一般在“图”中已画出;然后观察对象与标准去比较;最后做出判断.这里的标准就是量筒的最大刻度和最小分度,只有认清它,才能准确读数。

本题要计算出盐水的密度,必须知道盐和水的质量和盐水的体积,水的体积可以通过图甲读出,然后计算出水的质量,从而计算出盐水的密度。

答案:1.1 × 103 kg/m3

二.使用替代法测量物质密度

在缺少量筒的情况下,用替代的方法,也能测出物质的密度,例如在缺少量筒的情况下,常用水的体积来替代被测物体的体积。而水的体积是用天平先称出其质量后,运用体积公式计算得来,这样就不需要量筒了。

对形状不规则的固体采用溢水法。将被测物体浸没在盛满水的容器中,细心收集被溢出的水,并用上述方法计算出体积,该水的体积就是这个固体的体积。

对液体采用标记法。将同一容器分别盛水与待测液体至同一记号处(或盛满),容器内水的体积就是待测液体的体积。

例题2.给你天平、量筒和水,要测出石蜡的密度,还需要哪些辅助器材?并写出实验步骤。

分析:该实验的关键是测出石蜡的体积,由于石蜡不下沉,可用细线把它和一铁块捆在一起浸入水中,用排水法测出体积,因此该实验还需要的辅助器材有:铁块、细线。

实验步骤:

  1. 用天平称出石蜡的质量
  2. 将量筒内装入一定体积的水
  3. 把铁块放入量筒内,计下水面位置的读数V1
  4. 把铁块和石蜡用细线栓在一起,放入量筒内,让石蜡和铁块全部浸入水中,再记下水面的位置的读数V2
  5. 算出石蜡的体积,则

三.判断物体是“空心”还是“实心”的三种方法

  1. 比较密度:根据公式求出,再与物质密度比较:
    ,则为空心,若,则为实心。
  2. 比较体积:把物体作为实心物体对待,由公式求出,再与比较:
    则该物体为空心,若=则该物体为实心。
  3. 比较质量:把物体作为实心物体对待,由公式=求出体积为的实心物体的质量,然后将与物体实际质量,然后将与物体实际质量比较:若则该物体为空心,若则该物体为实心。

例题3.有一铁球质量为50kg,体积为1×10-2m3,试判断此球是空心还是实心的?
(已知铁的密度为7.9×103kg/m3


:(1)比较体积:∴该球是空心的。


(2)比较质量:∴该球是空心的。


(3)比较密度:∴该球是空心的。


综上所述:对于“观察比较法”测物体密度,主要是针对一个物体在体积和质量二者之中,一个量是确定的,而另一个量可以直接或间接地通过仪器测出来,之后我们读出数进行比较,这种方法适用于体积规则、体积微小(或粉末状)物体的测量;对于“替代法”测物体密度,主要是针对一个物体的质量可以测出来,而体积不大且不规则。这个时候我们利用溢水法比较容易,要求是待测物不溶于水的物质;对于第三种方法,是我们初中最常用到的方法,其实质是通过 公式中的三个量,知二而求一,一般情况下适用于任何物体密度的测量。

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