专题1 特殊方法测密度
方法指导
特殊方法测密度,常见的方法有以下几种:
1.以“天平、量筒测密度”为基础,但质量或体积其中之一不能直接测量,需采用“等体积代换”或“等质量代换”的方法解决未知物理量的测量,最后用公式:ρ =计算出物质的密度。
2.用弹簧测力计,根据“弹簧测力计测浮力的方法”测固体或液体的密度。
3.结合浮力知识,利用“一漂一沉”的方法测密度。一般利用“漂浮”测质量,利用“沉底”测体积。
4.结合浮力知识,利用“两次漂浮”的方法测密度。这种方法一般要通过“=G”的两个平衡方程来求解。
5.利用“杠杆平衡条件”测密度。这种方法一般要通过杠杆多次平衡,解方程组来求解。
典例点拨
【例1】 给你一架调好的天平(有配套砝码)、一只小烧杯、适量的水、如何测出牛奶的密度?
要求:(1)简要写出实验步骤;
(2)根据你测量的物理量,写出计算牛奶密度的数学表达式。
【思路分析】利用“等体积代换”的方法测量密度,即通过在烧杯上做标记,使牛奶的体积与水的体积相等。
【自主解答】1.用调好的天平测量小烧杯的质量并记录;
2.向小烧杯中装入适量的水(未满),并在液面做标记,用天平测量小烧杯和水的总质量并记录;
3.倒出水,向小烧杯中装入相同体积的牛奶至所做标记处,用天平测量小烧杯和牛奶的总质量并记录;
4.写出牛奶密度的数学表达式为ρ =。
【例2】 (2016·东城二模)小秋想利用一架已调好的天平、烧杯、溢水杯和水测出一块雨花石的密度,请把小秋的实验步骤补充完整。
(1)用天平测出雨花石的质量;
(2)用天平测出空烧杯的质量;
(3)在溢水杯中________,将雨花石轻轻放入溢水杯中浸没,并同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
(4)设水的密度为ρ,则此雨花石的密度表达式为=________。(用、、、ρ表示)