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本人于1990年9月在新田初中上岗任教,1993年9月被合肥学院数学和物理系物理教育专业录取,两年后的7月(即1995年)从合肥学院数学和物理系物理教育专业毕业后,被区教委派往华阳初中任物理教师,2000年9月到宣城市阳光中学任物理教师并担任校团委书记,2001年6月在安徽师大 物理与电子信息学院物理教育专业取得本科学历,并于2004年8月取得高中教师资格,2008年9月在洪林初中任教,本人一直从事初中毕业班物理教学工作,取得了一定的教学成绩。只不过命运多舛,步履维艰,时常命运不济,现蜗居在新田初中任教。

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【中考物理专题】测物体密度的几种方法  

2013-08-31 07:46:33|  分类: 物理中考专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【中考物理专题】测物体密度的几种方法






 

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【中考物理专题】测物体密度的几种方法



 

15955633029;1148631378; xzyggyj@163.com




测物体密度的几种方法
山东省淄博市淄川区中小学社会实践活动基地 张勤昌


由密度公式ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,要测物体的密度,必须要测出物体的质量m和体积V。质量m可用天平测出,也可以用弹簧测力计间接测出;液体的体积可用量筒或量杯测出,固体的体积可用“排液法”间接测出。根据测物体密度所用的器材和方法的不同,可分为以下几种测密度的方法。

 

一、用天平和量筒测固体的密度

 

例题1 (2013山西) 小强观察到学校在硬化路面时,工人师傅用振动器在混凝土上来回振动,他想这样做可能是为了增大混凝土的密度,于是他用天平、量筒、细沙等器材做了如下实验:

 

(1)他用调好的天平按图1中的顺序进行实验,根据图中数据可知道,量筒中细沙质量是________ g,体积是________ cm3。细沙的密度是________ kg /m3。

 

(2)接下来他将量筒内的细沙________并抹平,发现体积变小,由此判断所测细沙密度变大,从而验证了他的想法。

 

【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

分析和解:(1)由图1甲可知,烧杯和细沙的总质量是m1=154g ;由图1乙可知烧杯和剩余细沙的质量m2=44g;由图1丙可知量筒中细沙的体积V=50cm3。

 

细沙的密度ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=2.2×103 kg /m3。

 

(2)量筒内的细沙被压结实,体积缩小,而质量不变,所以压实后的细沙密度变大。

 

二、用天平和量筒测液体的密度

 

例题2 (2013福州) 在“测酸奶密度”的实验中:

 

(1)小明的实验方案:用天平和量筒测密度。

 

①他用已调节好的天平测得空烧杯的质量m0为37.4 g;接着把酸奶倒人烧杯中,测得烧杯学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!和酸奶的总质量m1,如图2-1所示m1=________g;然后把烧杯中的酸奶倒人量筒中,如图2-2所示, 【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=________cm3;则酸奶的密度ρ=_______g / cm3。

 

【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

②在交流讨论中,小雨同学认为小明测得的酸奶密度值偏大。其原因是______________。

 

三、用天平和等容转换测液体的密度

 

(2)小雨的实验方案:巧妙地利用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度。

 

请你简要写出小雨的实验过程和酸奶密度的计算表达式(用测量的物理量符号表示)。

 

________________________________________________________________________

 

分析和解:(1)①由图得m1==50g+20g+10g+1.4g=81.4g , 由图25得=40ml=40 cm3  。酸奶的密度ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=1.1 g / cm3。==

 

②烧杯中的酸奶倒人量筒中时,烧杯上会残留一些酸奶,这样用量筒测得的酸奶的体积小于酸奶体积的真实值。因为酸奶的体积变小,而酸奶的质量不变,所以算出的酸奶密度比真实值偏大。

 

(2)本实验的器材中提供了直接测质量的天平,没有提供直接测量体积的器材,所以酸奶的体积没法直接测量。实验器材中提供了一个小玻璃瓶和水,水的密度是已知的,如果知道了一瓶水的质量,就可以计算出瓶的容积。知道了瓶的容积也就知道了一瓶酸奶的体积,再用天平测出一瓶酸奶的质量,就可以测出酸奶的密度。

 

实验步骤:

 

①用天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0 ;

 

②在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1 ;

 

③将瓶内的水全部倒出,擦干瓶内残留的水,再在瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2 ;

 

根据①、②两步骤测出的数据可以计算出瓶的容积V=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间 ;根据①、③两步骤的测得的数据可以计算出一瓶酸奶的质量m=m2-m0 ,所以酸奶密度的表达式ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

四、用弹簧测力计、排水法测下沉固体的密度

 

例题3 (2013连云港) 小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度,请将下面实验步骤中的数据补充完整。(g=10N/kg)

 

(1) 如图3甲所示,用测力计测出该石灰石在空气中的重力G=2.5N ;

 

(2) 将该石灰石浸没在水中静止时,如图3乙所示,测力计的示数F=­­______ ;

 

(3) 根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V=_______ m3 ;

 

(4) 根据密度公式算出该石灰石的密度ρ=_______ kg /m3。

 

【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

分析和解:由图3乙可知,测力计的示数F=­­1.5N。对于(3),设石灰石受到的浮力为【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,由力的平衡知识可得【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间+F=G 。所以【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=G-F=2.5N-1.5N=1.0N,由阿基米德原理得【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间Vg  ,石灰石的体积V=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=10–4 m3。

 

对于(4) ,石灰石的密度ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=2.5×103 kg /m3。

 

五、用弹簧测力计、排水法测漂浮固体的密度

 

例题4(2013重庆)在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。

 

【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(1)在一定的范围内拉伸到弹簧时,弹簧的拉力越大,弹簧的伸长量就越 ­­­________ 。使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在________ 的位置,若不在此位置,应进行调整后再使学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!用。

 

(2)如图4甲所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为______ N。

 

(3)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在______的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图4乙所示。在烧杯中倒人适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉人水中,如图4丙所示,此时弹簧测力计示数为0.4N。

 

(4)如果不计摩擦和绳重,图4丙所示的水块受到的浮力为______ N,木块的密度为________ kg /m3。

 

(5)如果将烧杯中的水换成另一种液体,用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时,弹簧测力计示数为0.2N,该液体的密度为________ kg /m3 。

 

(6)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉人水中,然后取出木块直接测量木块的重力,从理论上分析,按这样的实验顺序测得的木块密度值_____。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

 

 

分析和解:本题是用弹簧测力计等器材测量在液体中能够漂浮的物体的密度,在测量漂浮物体的体积时。

 

第(1)、(2)、(3)问考查弹簧测力计的使用、胡克定律大气压强等知识。由胡克定律得,弹簧的拉力越大,弹簧的伸长量就越大;使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在零刻度处。由图甲可知,木块的重力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.6N 。由图丙可知,【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.4N。

 

第(4)问,木块受向上的浮力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间、向下的重力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间、绳子向下的拉力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间三个力的作用,由力的平衡知识得:【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间+ 【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.6N+0.4N =1.0N 。设木块的体积为【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,由阿基米德原理得【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间g  ,所以【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间。木块的密度ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间×【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.6×103 kg /m3 。

 

第(5)问 同理可知,此时木块受到的浮力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间+ 【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.6N+0.2N =0.8N ,【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.8×103 kg /m3。

 

第(6)问 如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉人水中,然后取出木块直接测量木块的重力,由于此时木块上沾有水,从而使测得的木块的重力大于木块重力的真实值,导致计算出的木块的质量比木块的真实质量偏大,所以这样测得的木块的密度偏大。

 

六、用标记法测密度

 

例题5(2013北京)小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。

 

(1)在圆柱形玻璃筒内放入适量的水,将塑料碗轻轻放入水中,塑料碗漂浮,用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1,并记录在表格中;

 

(2)将铁矿石轻轻放入塑料碗中,塑料碗仍漂浮,用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2,并记录在表格中;

 

(3)_______________________________。                                                                                                                                              

 

(4)已知水的密度为【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,利用测量出的物理量和【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间计算铁矿石的密度ρ=_____。并将计算结果记录在表格中。

 

分析和解:设圆柱形玻璃筒横截面积为S,矿石在碗中时排开水的体积【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=(h2-h1)S 。把矿石从塑料碗中取出,轻轻放入玻璃筒中,静止后用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h3 ,并记录在表格中;矿石的体积【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=(h 3-h1)S 。由阿基米德原理得矿石受到的浮力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间g ,矿石的重力【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间g。由【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间得,【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=(h2-h1)S,矿石的密度ρ=【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间【中考物理专题】测物体密度的几种方法 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(3)参考答案:把矿石从塑料碗中取出,轻轻放入玻璃筒中,静止后用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h3 ,并记录在表格中。




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