1、.密度的测定的三种基本方式一:质量容积法测定密度的基本方式依照密度的定义=m/v可知:只要能测出物体的质量和容积,就可以估算出物质的密度。这些方式用到的主要检测工具是天平和量杯。下边分固体和液体两种情况加以剖析。1:固体密度的测定1、先测质量后测容积?(1)假如物块可以沉于水底:先在烧杯中倒入适量的水,记阴道积V1,之后用细线系好待测物块渐渐装入水底浸入,但是晃动几下细线,排去物块周围吸附的气泡,读出总体积V2,则物块的容积V=V2-V1(装入物块时不能有水溅出)。(2)假如物块不能沉于水底:一种方式可以用细铁丝或小缝衣针将物块按入水底,其它方式同上。还可以用小石块辅助下沉法:先用细线系好小石块
2、放入量杯的水底,记下总体积V1,之后取出小石块并和待测物块捆在一起装入量杯的水底,记下总体积V2,待测物块的容积是V=V2-V1(这些技巧要保证不要有水损失)。(3)假如待测物体溶化于水时,可以考虑用细砂或其它块状物体来取代水完成容积的测定,既让待测物块“浸没”在细砂等块状物体中。其实,里面所说的物块都是比较小的。假如是检测标枪的密度如何办呢?用天平和量杯是肯定不行的。我们必须用生活中的秤杆或地磅来检测质量;用溢茶杯、烧杯、水能够检测它的容积:取一只大小合适的溢杯子并装满水,之后将待测物块倒入水底,用烧瓶接住溢出的水,再用烧杯分次测出水的总体积,就是标枪的容积。2:液体密度的测定考虑到液体很难
3、从容器中完全倒出而导致的偏差,我们可以先将烧瓶中装有适量的待测液体,用调节好的天平测出它的总质量M1,之后将部份液体装入烧杯中(最管用容积为整数,便捷密度的估算),读出容积V,最后再测出烧瓶及剩余液体的总质量M2,则液体的密度=(M1-M2)/V。如果先测液体容积,之后将液体装入烧瓶中测质量,会因为液体倒不干净而使质量检测值偏小。3:没有量杯时的密度测定因为水的密度是已知的,在缺乏量杯时我们可以用水、烧杯、天平来取代量杯完成容积的测定。(这些技巧要求水的密度必须是确切的)(1)测液体的密度取两只同样的烧瓶,在相同的位置做一个标记,之后用天平测出每只烧瓶的质量M0;再将烧瓶中分别放入水和待测液体
4、到标记处(保证液体的容积相等),测出它们的总质量M水和M液,则:V液=V水=(M水-M0)/水液=(M液-M0)水/(M水-M0)。(其实也可以用一只烧瓶分两次完成上述实验)实验中只要水的密度确切,这些方式虽然很简单。(2)测固体的密度固体的质量可以用天平直接检测,检测固体的容积可以有下边两种方式。(a)在烧瓶中注入适量的水用天平测出质量M1,不要取下烧瓶,直接用细线系着物块吊入水底,使物体全部浸没水底但不接触容器底(吊着物体漂浮在水底);再调节砝码和游码使天平平衡,读出天平的示数M2(天平读数降低的部份虽然就是左盘中物体排沸水的质量)。因为物块的容积等于排沸水的容积如何用密度计测密度,所以V物=(M2-M1
5、)水。(b)取一只溢杯子并注满水,将待测物体溶入水底(假如不能坠入,可以用细铁丝按入),用烧瓶接住溢出的水如何用密度计测密度,并用天平测出烧瓶中水的质量M水,则V物=M水/水。二:压强法测密度因为物体在液体中遭到的压强大小与液体的密度有关(阿基米德原理),我们可以考虑用压强的方式来测定物质的密度。1:测固体的密度(1)对于密度比水大的物体可以用称重法来完成:先用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G,之后用弹簧测力计吊着物体溶入水底,读出弹簧测力计的示数G*,则M物=G/gV物=V排=F浮/水g=(G-G*)/水gp物=G水/(G-G*)。(2)对于密度比水小的物体可以用“漂浮测质量、沉底测容积”的方式来完成:
6、先在烧杯中倒入适量的水,记阴道积V1,之后将物体装入水底悬浮,读出总体积V2,因为悬浮时F浮=G物,所以M物=(V2-V1)水;再用细铁丝将物体压入水底,记下总体积V3,则V物=V3-V1,这样物体的密度p=(V2-V1)水/(V3-V1)。借助这些技巧还可以测橡皮泥的密度:先将橡皮泥弄成小船状,让它悬浮在水底,测出橡皮泥的质量;之后将它弄成实心球状,倒入水底沉底,测出它的容积即可(方式同上)。借助这些技巧还可以测玻璃瓶以及其它碗状物体的密度。假如是一些形状规则的柱体,我们还可以直接用刻度尺测算密度:先用刻度尺测出它的高H,之后倒入水底悬浮,测出它在水外边部份的高度h,因为悬浮时F浮=G物,
7、所以则水g(H-h)S=物gHS(S为长方体的底面积)物=(H-h)水/H。2:测液体的密度(1)最简单的方式是用密度计直接检测。注意的是测密度比水大的液体时,要用密度计中的重表;测密度比水小的液体密度时,要用密度计中的轻表。密度计的原理是:物体悬浮时,F浮=G物,所以液gV排=G物,密度计的重力是一定的,按照密度计排开液体容积的多少就可以间接晓得液体密度的大小。(2)同样也可以用称重法来测定密度:用弹簧测力计测出一个密度小于水和待测液体的物块的重力G,之后用弹簧测力计吊着物块分别浸入水和液体中,读出弹簧测力计的示数G水和G液,则G-G水=水gV排,G-G液=液gV排,液=(G-G液)水/(
8、G-G水)。(3)我们还可以用密度已知的、能悬浮待测液体中的物块来测定:取一个长方体、能悬浮在待测液体中的物块,用刻度尺测出它的高H,之后倒入待测液体中悬浮,测出物块在液体外背部分的高度h,则液g(H-h)S=物gHS(S为长方体的底面积)液=H物/(H-h)三:浮力法测液体密度因为液体内部的浮力与液体自身深度成反比,所以我们可以借助液体的浮力来测液体的密度。1:U型管法:在U型管右侧注入已知密度的水,在另左侧注入待测液体(此液体不能互溶于水),用刻度尺分别测出水和液体的分界面到海面的高度H水、到待测液体的液面高度H液。则水gH水=液gH液,所以液=H水水/H液2:奥克斯法:将图中的奥克斯管(一端一个开口,另一端两个开口的连通玻璃管)两个开口的那端分别插入水和待测液体中,(海面和液体面尽可能相平)在荣事达管的单口端用抽气机适当抽气,当水和待测液体上升到一定的高度后,用刻度尺分别测出管内的火柱和液柱高度H水和H液。则水gH水+P内=P0=液gH液+P内(P0为外界大气压,P内为抽气后奥克斯管内的气压)所以液=H水p水/H液。其实,测定物质密度的方式有好多,且灵活多变,但基本思路就是前面的三种:质量容积法,压强法测密度;浮力法测液体密度。.
