设计实验求物体密度或液体密度.写出实验步骤,并且请写出几种不同求密度的方法.

Question

设计实验求物体密度或液体密度.
写出实验步骤,并且请写出几种不同求密度的方法.

Answer 1

小林同学用天平和量筒测定不规则塑料块的密度,已知ρ塑料＜ρ 水 ,请写出所需的实验器材和实验步骤,并写出塑料块密度的表达式.
思路与技巧：此题的关键是如何测出塑料块的体积.由于塑料块的密度小于水的密度,塑料块会漂浮在水面上,无法直接用排水法求塑料块的体积.但只要想办法让它浸没在水中即可测出其体积,通常用以下两种方法：一种是“针压法”,即用一根细针压住物体使其浸没在水中,一种是“悬垂法”即在物体下方系一重物（如铁块）,使物体浸没在水中.
实验器材：天平、砝码、量筒、烧杯、水、铁块、细线、塑料块.
实验步骤：（1）用调节好的天平测出塑料块的质量m；（2）把系有细线的铁块放入量筒中,记下铁块和水的总体积v1；（3）把铁块和塑料块系在一起放入量筒中,记下铁块、塑料块和水的总体积v2；（4）塑料块密度的表达式：ρ 塑料＝m／v2－v1.2、利用水来间接测量物体的密度：在条件限制下,有时不能直接测出物体的体积或不能直接测出物体的质量,这时就需要利用水来间接测量物体的密度.
小明想测出牛奶的密度,但手边只有天平、烧杯、足够量的水以及一瓶牛奶,请你帮助他设计实验测出牛奶的密度并写出表达式.
思路与技巧：此题的关键是如何测出牛奶的体积.在这里水的重要性就显现出来了,由于水的密度是已知的,因此只要测出水的质量就可以算出水的体积,我们只要想办法使牛奶的体积和水的体积相等就能解决问题了.
实验步骤：（1）用已调好的天平测出空烧杯的质量m0；（2）在烧杯中装满水测出烧杯及水的总质量m1；（3）把水倒掉,擦干烧杯,再装满牛奶,测出烧杯及牛奶的总质量m2.（这时牛奶的体积与水的体积相等）
推导过程：牛奶的质量m 奶＝m2－m1?牛奶的体积v奶＝v水＝m水／ρ水＝（m1－m0）／ρ 水?
牛奶密度ρ奶＝m奶／v奶＝ρ水?m2－m1／m1－m0.
如果牛奶量较少,装不满烧杯,可在烧杯壁上用笔画线做个记号,使水面和牛奶面都到达这一刻线处,以确保两者的体积相等.3、利用浮力测物体的密度
如何用弹簧测力计、细线、烧杯和水测出铁块的密度?写出实验步骤及铁块密度的表达式.
思路与技巧：不难看出此题的关键是如何测出铁块的体积,显然用例2的方法是行不通了,这时就需要同学们拓展思维空间,跳出密度公式的圈子,联系其他知识点想办法测出铁块的体积.这里利用浮力的知识可以解决这个问题.
实验步骤：（1）用细线绑住铁块,用弹簧测力计测出铁块在空气中的重力G；?2）将铁块浸没在水中,记下此时弹簧测力计的读数F.
推导过程：铁块所受浮力F浮＝G－F?
根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ水gv排?
因为铁块浸没在水中,所以v排＝v铁,由G－F＝ρ水gv铁可得v铁＝G－F／ρ水g?
m铁＝G／g?
铁块的密度ρ铁＝ρ水G／?G－F　.
同样的道理,用弹簧测力计、细线、烧杯和铁块也可以测出未知液体的密度,方法同上,由G－F＝ρ液gv铁
及v铁＝m／ρ铁＝G／ρ铁g得ρ液＝ρ铁G－F／G.
上述几种方法是常见的测物体密度的方法,同学们要注重解题思路的分析,密度的表达式要用测量值和已知量来表示.