测物体密度的几种方法.doc

把握根本，发散思维——谈测物体密度的几种方法中考物理试题中，不可缺少的一项试题就是实验，而随着素质教育及新课改的进行，这类试题由过去的固定模式逐步开放，并且是试题中开放性最强的。其实这类试题只要学生把握住根本，进行发散思维，是不难解决的。在这一类题目中，考题最多、方法样式最多的当属密度的测量。笔者根据多年的经验总结了以下几种方法，仅供学生及同仁们参考。密度的测量一般都是利用间接测量，从而转化为质量和体积测量的问题。但根本原理都是ρ＝。测质量的方法：1、测量工具为天平或弹簧测力计；2、对于液体，为提高测量的准确性常采用差量法，而固体直接放置即可。测体积的方法：1、液体一般用量筒测量，有时用等量法间接测出；2、固体一般用量筒间接测量，此时多采用排水法。规则形状的也可用刻度尺测量。除去这些常规测量方法，还有其他特殊方法，如利用压强知识、浮力知识、杠杆知识等来测量物体的密度。下面从液体和固体两个方面来分别说明。一、液体密度的测量方法一：直接将密度计置于液体中进行测量。这种方法简捷明快，但教材中密度计已不再涉及。方法二：天平（含砝码，下同）、烧杯、量筒简要步骤：①用天平测出烧杯质量m1；②向烧杯中加入一定量的液体，测得烧杯和液体的总质量为m2；③将烧杯中的液体倒入量筒中，测出其体积为V。表达式：ρ液＝或者：①用天平测出烧杯质量m1；②用量筒量出一定体积的液体，记为V；③将量筒中的液体倒入烧杯中，测出烧杯和液体的总质量m2。表达式：ρ液＝这种方法的原理是ρ＝，考虑到液体质量的测量需借助于容器，故在天平基础上添上烧杯，但若液体的粘滞性比较强，会导致测量的结果发生偏差（前一种导致测量结果偏大，后一种导致测量结果偏小）。为此常将其改良为以下过程。简要步骤：①测出烧杯和一定量液体的总质量m1；②将烧杯中的液体倒入量筒中适量，记下字数V；③用天平测出烧杯和剩下液体的质量m2。表达式：ρ液＝或者：①测出烧杯质量m1；②用量筒量出一定体积的液体，记为V1；③将量筒中液体倒入烧杯中一部分，记下剩余体积V2；④用天平测出烧杯及液体总质量m2。表达式：ρ液＝方法三：弹簧测力计，小烧杯，细绳，量筒简要步骤：①在小烧杯中加入一定量的待测液体，并用细绳将小烧杯挂在弹簧测力计下，测出烧杯和液体的总重力G1；②将烧杯中的液体倒入量筒中适量，记下量筒的示数V；③用弹簧测力计测出烧杯和剩余液体的总重力G2。表达式：ρ液＝此种方法是在方法二的基础上，利用重力与质量间的关系进行延伸，选择弹簧测力计替代天平，其根本原理仍是ρ＝。方法四：天平，小烧杯，水简要步骤：①用天平测出小烧杯的质量，记为m1；②向烧杯中加入一定量的水，作好标记，并用天平测出烧杯和水的总质量m2；③将烧杯中水倒掉，加入待测液体，使液面到标记处，并用天平测出烧杯和液体的总质量m3；表达式：ρ液＝ρ水这种方法中没有给出测体积的根据，但原理仍是ρ＝。只是利用了水的密度值已知，这个隐性条件，采用等量替代法间接测出液体的体积，对学生的发散思维能力有了一定的要求。同样，这种方法中的天平也可替换成弹簧测力计和细绳，利用G＝mg来测质量，表达式也相应改变为ρ液＝ρ水。方法五：弹簧测力计，细线，两个烧杯，水，金属块（或石块）简要步骤：①向两个烧杯中分别盛入适量的水和待测液体；②用弹簧测力计测出金属块的重力G1；③将金属块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为G2；④将金属块从水中取出，浸没在待测液体中，读出弹簧测力计示数，记为G3；表达式：ρ液＝ρ水这种方法是利用浮力知识来测密度，对学生的能力有了较高的要求，是一种综合测试，比较而言，难度较大。另外，若金属块密度已知，则可不用此方法如下：简要步骤：①用弹簧测力记测出金属块的重力G1；②向烧杯中加入适量液体；③将金属块浸没在液体中，读出弹簧测力计的示数，记为G2；表达式：ρ液＝ρ金属需要说明的是，这种方法必须以金属块（或石块）不与水和待测液体发生化学反应，或者不溶于水和待册液体，且金属块的密度大于水和待测液体的密度为前提。否则，不可用。方法六：对液体来说，若与水不相溶，则可利用U形管和刻度尺来测密度。简要步骤：在U形管中分别加入水和待测液体，静止时如图所示；②用刻度尺测得两种液体的界面到两h1h2种液体液面的竖直距离，分别记为h1,h2;表达式：Ⅰ、若ρ液＞ρ水，则为ρ液＝ρ水；Ⅱ、若ρ液＜ρ水，则为ρ液＝ρ水；方法七：利用液体压强计、两只烧杯、水、刻度尺同样可测液体的密度。简要步骤：①在两只烧杯中分别加入水和待测液体；②用压强计测出水面下某一深度处的压强，记下压强计两侧液柱的高度差为h1；③再用压强计测出待测液体同样深度处的压强，记下压强计两侧液柱的高度差为h2；表达式：ρ液＝ρ水二、固体密度的测量固体密度的测量为方便起见，以金属块和正方体木块为例说明。1、测金属块的密度（ρ金