旋转液体物理特性的测量

旋转液体物理特性的测量
旋转液体物理特性的测量

旋转液体物理特性的测量

1.背景及应用

早在力学创建之初,就有牛顿的水桶实验,牛顿发现,当水桶中的水旋转时,水会沿着桶壁上升。旋转的液体有一些独特的物理特征。如盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴匀速转动时,旋转液体的表面将成为抛物面;通过旋转液体,可以分离不同比重的液体等等。

根据旋转液体的这些特性,产生了一系列的应用。如目前广泛应用的分离机等。图1给出了一种液体镜头,它在一个大容器里旋转水银。由于旋转液体的表面是一个理想的抛物面,同时水银能很好地反射光线,所以能起反射镜的作用。通常这样一个光滑的曲面,完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头,从而可以有效地降低大型望远镜的制造成本。

2. 实验原理

盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴匀速转动时,旋转液体的表面将成为抛物面。抛物面的参数与重力加速度和旋转角速度有关,利用此性质可以测重力加速度;旋转液体的上凹面可作为光学系统加以研究,还可测定液体折射率等。

1)旋转液体表面公式

牛顿发现,当圆柱体中的水旋转时,水会沿着圆柱体壁上升。定量计算时,选取随圆柱形容器旋转的参考系,这是一个转动的非惯性参考系。液体相对于参考系静止,任选一小块液体P ,其受力如图2。i F 为沿径向向外的惯性离心力,mg 为重力,N 为这一小块液

体周围液体对它的作用力的合力,由对称性可知,N 必然垂直于液体表面。在Y X 坐标

下),(y x P 则有:

图1 大型望远镜的液体镜片

图2 实验原理图

0cos =-mg N θ 0sin =-i F N θ x m F i 2ω=

g

x

x y 2d d tan ωθ==

根据图2有: 022

2y x g

y +=

ω (1)

ω为旋转角速度,0y 为 0=x 处的y 值。此为抛物线方程,可见液面为旋转抛物面。 2)用旋转液体测量重力加速度原理

在实验系统中,一个盛有液体半径为R 的圆柱形容器绕该圆柱体的对称轴以角速度ω

匀速稳定转动时,液体的表面形成抛物面,如图3。 设液体未旋转时液面高度为h ,液体的体积为:

h R V 2

π= (2)

因液体旋转前后体积保持不变,旋转时液体体积可表示为:

x x y g

x dx x y V R

d )2(

π2)π2(02

20

+==??ω (3)

由(2)、(3)式得:

g

R h y 42

20ω-

= (4)

联立(1)、(4)可得,当2/0R x x ==时,h x y =)(0,即液面在0x 处的高度是恒定值。

(1)用旋转液体液面最高与最低处的高度差测量重力加速度

如图2所示,设旋转液面最高与最低处的高度差为h ?,点(h y R ?+0,)在(1)式的抛物线上,有02

202y g

R h y +=

?+ω,

得:h

R g ?=

22

2ω 又60

π2n

=

ω ,则

h

n D g ??=7200π2

22 (5)

式中D 为圆筒直径,n 为旋转速度(转/分)。 (2)斜率法测重力加速度

如图3所示,激光束平行转轴入射,经过BC 透明屏幕,打在20R

x =的液面A

点上,反射光点为C ,A 处切线与x 方向的夹角为θ,则θ2=∠BAC ,测出透明屏幕至圆桶底部的距离H 、液面静止时高度h ,以及两光点BC 间距离d ,则h

H d

-=θ2tan ,求出θ值。

因为 g

x x y 2d d tan ωθ== ,在20R x =处

有g

R

?=2tan 2ωθ

因为60

π2n

=

ω,则 g

Dn g

Rn g

R n ?=

?=

??

?

? ??=23600π223600π4260 π2tan 22222

θ

θ

tan 23600π22?=D g (6)

或可作2

~tan n θ 曲线,求斜率k ,可得g

D

k ?=23600π22,求出k D g ?=23600π22

3)抛物面焦距与转速的关系

旋转液体表面形成的抛物面可看作一个凹面镜,符合光学成像系统的规律,若光线平行

于曲面对称轴入射,反射光将全部会聚于抛物面的焦点。 根据抛物线方程(1),抛物面的焦距

2

g f =

(7)

可以看到,不同的转速的抛物面的焦距是不同的。

图3 实验示意图

3.实验目的

了解旋转液体测量重力加速度的基本原理,通过实验学习用旋转液体最高处与最低处高度差测量重力加速度和激光束平行转轴入射测斜率法求重力加速度的方法,并测量转速和液面形状及液面光学特性的关系。

4.实验仪器

FB805型旋转液体综合实验仪 仪器配备了半导体激光器、霍尔传感器结合单片机测量转动周期等技术。可用于测重加速度;测量焦距与液体折射率;研究测量转速和液面形状及液面光学特性的关系等。 实验仪器如图4所示。 1.激光器

2. 毫米刻度水平屏幕

3. 水平标线

4. 水平仪

5. 激光器电源插孔

6. 调速开关

7. 速度显示窗

8. 圆柱形实验容器

9. 水平量角器

10.毫米刻度垂直屏幕 11. 张丝悬挂圆柱体

12. 实验容器内径2/R 刻线 (见底盘色点)(可自行标注)

5.实验内容与操作要点

1)调整旋转液体综合实验仪仪器调整

调整旋转液体综合实验仪仪器底座旋钮,观察水平仪,调整仪器的水平。

利用自准直法,调整激光器方向和位置,使其垂直指向实验容器内径2/R 刻线。

图4 实验仪器

2)高度差法测量重力加速度

改变圆桶转速n (转/分)6次,待液面稳定后,测量液面最高与最低处的高度。用旋转

液体液面最高与最低处的高度差测量重力加速度g 3)斜率法测重力加速度

将透明屏幕(1)置于圆桶上方,用自准直法调整激光束平行转轴入射,经过透明屏幕,对准桶底20R

x =处的记号,测出透明屏幕至圆筒底部的距离H 、液面静止时高度

h 。

改变圆桶转速n (转/分)6次,待液面稳定后,在透明屏幕上读出入射光与反射光点BC 间距离d ,根据公式h

H d

-=

θ2tan ,求出θtan 值。 4)验证抛物面焦距与转速的关系

将毫米刻度垂直屏幕过转轴放入实验容器中央,激光束平行转轴入射至液面,后聚焦在屏幕上,可改变入射位置观察聚焦情况。改变圆桶转速n (转/分)6次,记录聚焦点及液面最低点位置。 5)研究旋转液体表面成像规律(选做)

给激光器装上有箭头状光阑的帽盖,使其光束略有发散且在屏幕上成箭头状像。光束平行光轴在偏离光轴处射向旋转液体,经液面反射后,在水平屏幕上也留下了箭头。固定转速,上下移动屏幕的位置,观察像箭头的方向及大小变化。

6.数据记录及处理

屏幕高度cm =

H ,液面高度cm =

h

表1 高度差法测量重力加速度数据记录表格

表2斜率法测重力加速度数据记录表格

7.分析与思考

如何对实验用的旋转液体综合实验仪改进,来实现液体折射率的测量。

8.附录 液体镜头

表3 验证抛物面焦距与转速关系数据记录表格

图5 液体镜头

图6 传统镜头的剖面图

液体镜头可以按照不同方式进行分类,如有使用一种液体的,也有使用发射率不同的完全不能融合的两种液体的。目前,液体镜头按照实现方式的不同可以分成传导型和反射型两类。

反射式液体镜头在大型望远镜中得到了应用。2000年以前,天文望远镜的造价都高达数千万美元,个人几乎是不可能拥有的,只能共享。天文学家何其多也,而天文望远镜何其少也。2000年后,只用100多万美元,科学家就造成了一个巨大的天文望远镜。成本降低的关键是首次采用了液体镜头,而不是传统采用的磨光金属、坚硬的玻璃和大型的镜面。反射望远镜上的反射镜,最好是抛物面的,也就是液体在旋转的容器里形成的那种表面的形状。制造望远镜的人要付出大量辛勤的劳动才能使反射镜有这样的表面。打磨望远镜用的反射镜的工作常常要延续好几年。美国的物理学家乌德为了解决这个困难,创造了液体镜面:他在一个大容器里旋转水银,得到一个理想的抛物面,由于水银能很好地反射光线,所以能起反射镜的作用。

反射式液体镜头已经在大型望远镜中得到了应用,代替传统望远镜中使用的玻璃反射境。当盛满液体(通常采用水银)的容器旋转时,向心力会产生一个光滑的用于望远镜的反射凹面。通常这样一个光滑的曲面,完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头,而哈勃空间望远镜的失败也让我们了解了玻璃镜头何等脆弱。

反射型液体镜头绝对不会存在易碎这样的问题,通过改变液体容器的旋转速度,可以形成曲率不同的发射曲面。英国Columbia 大学(UBC) 的科学家已经研制了一架直径236英寸(6米)液体发射境面望远镜(LMT)。作为全球第13大的望远镜,其反射曲面是由一个盛满水银的容器以5RPM的速度旋转形成的。而这架望远镜的造价仅为100万美元左右,而用传统技术建造同样大小的一架望远镜约需1亿美元。

现在,随着拍照手机等的流行,人们对微型变焦镜头的需求持续膨胀,让原本在2000年就已经在天文望远镜中成功实现的液体镜头受到人们的密切关注。目前人们着重于传导型液体镜头的研究。

传导型液体镜头使用两种不能融合的液体,每一种液体拥有不同的折射率,生成一种与传统的高质量的光学镜头一样的可变聚焦镜头,而镜头大小却可以减少到10mm(图5)。两种液体,其中一种是导电的水性溶液,另一种是不导电的油。这两种液体被装在一个加有弹簧装置的很小的管子里,管子的内部和弹簧装置涂上防水材料,通过弹簧装置加压和调整在管子两端的直流电电压,在管子的一端形成相当与玻璃镜头的月牙型的曲面,曲面的曲率就是液体镜头的焦距。根据相关测试,每次的变焦过程所消耗的能量仅为0.1 微焦耳(mJ),而变焦所用的时间从最极端的凸面到凹面也仅需几毫秒。另外,两种液体的边界非常光滑和规整,使得液体镜头可用于诸如医学上用的内窥镜成像系统,也可以应用在空间狭小的其他领域,如显微镜照相机。

而传统的变焦镜头是通过调整两个固定焦距的镜头之间的距离来实现变焦(图6)。而液体镜头则通过改变液体的压力来调整焦距。这样设备可以在一个很小的固定距离范围内实现变焦系统。根据加利福尼亚大学的科学家的试验,这种液体镜头非常容易批量生产,而且成本将大幅度下降。

传导型液体镜头已经走出实验室。法国的Varioptic公司在2004年年底发布了一项用于手机的采用了电子技术的液体镜头专利。使用这种镜头的手机,只要在镜头中加入几滴油或者水,就可以让镜头实现自动变焦,并且准确地把焦点放在需要拍照的物体上。该液体镜头的变焦速度非常快,即使从最极端的凸面到凹面也仅需几毫秒的时间。韩国、德国、日本等国家也液体镜头方面进行了研究,并公布了量产计划。

初中物理测密度的几种方法

一、 测固体密度 基本原理:ρ=m/V : 1、 :(天平、量筒)法 器材:天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤:1)、用天平称出金属块的质量; 2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1, 3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。 计算表达式: ρ= 1 2V V m - 2、等积法: 器材:天平、烧杯、水、金属块、细线 步骤:1)用天平测出金属块质量m1; 2)往烧杯装满水, 称出质量为 m2; 3)将属块轻轻放入水中,溢出部分水,将金属块取出,称出烧杯和剩下水的质量m3; ρ= 3 21m m m -ρ 水 或者------步骤:1)、往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m1; 2)、将属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m2; 3)、将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。 计算表达式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3) 3、浮力法(1): 器材:弹簧测力计、金属块、水、细绳 步骤:1)、用细绳系住金属块,用弹簧测力计称出金属块的重力G ; 2)、将金属块完全浸入水中,用弹簧测力计称出拉力F 。 密度表达式:ρ= F G G -ρ水

4、 浮力法(2): 器材:木块、水、细针、量筒 步骤:1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1; 2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2; 3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。 计算表达式: ρ= 1 21 2V V V V --ρ水 5、 浮力法(3): 器材:刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块 步骤:1)、在圆筒杯内放入适量水,再将塑料杯杯口朝上轻轻放入,让其漂浮,用刻度尺 测出杯中水的高度h1; 2)、将小石块轻轻放入杯中,漂浮,用刻度尺测出水的高度h2; 3)、将小石块从杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺测出水的高度h3. 计算表达式:ρ= 1 31 2h h h h --ρ水 6、 密度计法: 器材:鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯 步骤:1)、在玻璃杯中倒入适量水,将鸡蛋轻轻放入,鸡蛋下沉; 2)、往水中逐渐加盐,边加边用密度计搅拌,直至鸡蛋悬浮,用密度计测出盐水的 密度即等到于鸡蛋的密度; 二、 测液体的密度: 1、 (天平、量筒)法: 器材:烧杯、量筒 、天平、待测液体 步骤: 1)、将适量待测液体倒入 烧杯中,测出总质量m1; 2)、将烧杯中的部分液体倒入量筒中,测出体积V ; 3)测出剩余液体与烧杯总质量m2.

实验2--液体药剂的制备

实验2--液体药剂的制备 实验五液体药剂的制备 I真溶液型液体药剂的制备 一、实验目的要求 1 ?掌握溶液型液体药剂的制备方法及操作要点。 2 ?熟悉制备液体药剂常用的称量、量取等器具的正确使用方法。 3?了解增加药物溶解度的方法。 二、实验指导 1 ?溶液型液体药剂是指药物以分子或离子(直径在1nm以下)状态溶解在 液体分散媒中,制成供内服或外用的单相澄明的液体药剂。可以口服,也可以外用。溶液型液体药剂常用的溶剂有水、乙醇、丙二醇、甘油、液体石蜡、植物油等。属于真溶液型药剂的有药露与芳香水剂、溶液剂、甘油剂、醑剂等。溶液型液体药剂就分散系统而言,主要为低分子溶液,其分散相(药物)小于lnm, 常以分子或离子状态溶解在分散媒中,外观均匀、澄明。 2 ?溶液型液体药剂其制法有溶解法、稀释法、化学反应法、水蒸气蒸馏法等,以溶解法应用最多。其一般工艺流程为称重一溶解一滤过一质量检查一包装等 衣寸0 3. 溶解法操作注意: (1)药物的称量和量取固体药物常以克为单位,应根据药物的轻重,选 用不同的称器进行称量。液体药物常以毫升为单位,选用不同的量器进行量取。用量少的液体药物,可采用滴管计滴数量取(标准滴管在20C时,Iml蒸馏水 应为20滴,其重量误差在土0.10g之间)。

(2)取处方总量1/2?3/4的溶媒,加入固体药物,搅拌溶解。处方中如有附加剂或溶解度较小的药物,宜先将其溶解后再加入其他药物,也可加入适量助溶剂或采用复合溶剂,帮助溶解。易溶解的药物、液体药物及挥发性药物 最后加入。酊剂、流浸膏加入水溶液中时,速度要慢,且应边加边搅拌。 (3)根据药物性质,可将固体先行粉碎或加热助溶,某些难溶性药物可适当增加其溶解度。 (4)将溶液用适宜的滤器过滤后,再适量添加溶媒至需要量。过滤可选用的滤器有玻璃漏斗、布氏漏斗、垂熔玻璃漏斗等。常用滤材有滤纸、脱脂棉、纱布、绢布等。 (5)如处方中含有糖浆、甘油等粘稠液体时,用量器量取液体药物后,将粘附在容器壁上的液体应用少量溶剂洗涤器具。洗液合并于容器中,以减少药物的损失。溶剂为油、乙醇、液体石蜡时,容器与器材均应干燥。 (6)制得的溶液应及时分装于容器内,加塞后擦净器壁再贴瓶签。 三、实验设备器皿、药品与材料 设备器皿:普通天平、量杯、量筒、烧杯、玻璃漏斗、磨塞小口玻璃瓶、玻棒、试剂瓶等。 药品与材料:碘、碘化钾、硼砂、甘油、碳酸氢钠、液化苯酚、薄荷油、乙醇,蒸馏水等。 四、实验内容 (一)薄荷水 【处方】薄荷油2ml滑石粉15g蒸馏水加至1 000ml 【制法】称取精制滑石粉15g,置干燥乳钵中,将薄荷油2ml加到滑石粉上,充分研匀。量取蒸馏水9 500ml,分次加到乳钵中,先加少量,研匀后再逐渐加入其余部分的蒸馏水,每次都要研匀,最后留下少量蒸馏水。将上述混合液移至有塞玻璃瓶中,余下的蒸馏水将研钵中的滑石粉冲洗入玻璃瓶,加塞用力振摇10mi n,用湿润过的滤纸反复滤过,直至滤液澄明。再从自滤器上添加蒸馏水至1 000m1,摇匀,即得。 【功能与主治】祛风,矫味。用于胃肠胀气和作矫味剂,或作溶剂。 【用法与用量】口服,一次10?15ml, —日3次。 【注】1 ?因挥发油和挥发性物质在水中的溶解度均很少(约0. 05%, 为了增加其溶解度,必须尽可能增加溶质与水的接触面积。因此一般多采用振摇法和加分散剂法制备芳香水剂。 2?常用的固体分散剂有滑石粉、滤纸浆等;液体分散剂有乙醇和聚山梨酯-80等。制备时

(word完整版)初中物理测量物质的密度练习题

一、选择题 1.下列物体的质量最接近2kg的是( ) A.一个苹果 B.一只公鸡 C.一本物理书 D.一张课桌 2.下列关于质量的说法中正确的是( ) A. 粉笔在黑板上写字时,质量不变 B. 水结成冰时,质量不变 C.一壶水加热到沸腾时,质量不变 D. 一千克铁比一千克棉花质量大 3.把一金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出10g水,则金属块的体积是( ) A.10cm3 B.100cm3 C.5cm3 D.无法判 4.两个正方体物块,质量相同,边长之比为1:2,则它们的密度之比为( )。 A.2:1 B.4:1 C.1:8 D.8:1 5.在用天平和量筒测量某种食油的密度时,以下操作步骤中,不必要且不合理的是()A.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量B.用天平测出空烧杯的质量 C.将烧杯中的油倒入量筒,测出倒入量筒中油的体积D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量 6.为了利用天平和量筒测出不能沉入水中的蜡块的密度,某同学进行了以下实验:先用天平称出一蜡块的质量为18g,在量筒中盛水60cm3,再把蜡块和体积为10cm3的铜块捆在一起放入量筒中,当其全部浸没在水中后,量筒中水面所指刻度是90cm3。则此蜡块的密度是() A、1.8×103kg/m3 B、0.9×103kg/m3 C、0.6×103kg/m3 D、0.2×103kg/m3 7.用等质量的铜,铁,铝,分别制成体积相等的空心球,则空心部分最大的是() A.铜球 B.铁球 C. 铝球 D.一样大 8.在调节好的天平左盘放入6个相同的塑料球,右盘放4个和塑料球等大的铝球,天平仍然保持平衡,那么塑料球的密度是() A. 2.7×103kg/m3 B. 4.05×103kg/m3 C. 0.9×103kg/m3 D. 1.8×103kg/m3 二、填空题 1.一块铁,把它放在炉火上加热,它的温度升高了,则它的质量将______,它的密度将______。(选填“变大”或“不变”、“变小”)。 2.观察量筒或量杯中液体到达的高度时,视线要跟液面_________,如果液面是凹形的,观察时,要以__________为准. 3.某同学从一均匀大岩石上砸下一小块岩石,用天平称得质量是27g。放入装有80mL水的量筒中,水面升到90mL,这块岩石的密度是__________kg/m3,这一小块岩石的密度与那一大块岩石的密度__________(选填“相等”或“不相等”)。 4.一小瓶的质量为78g,装满水时总质量178g,则这个小瓶的容积是_____cm3。一次测量中,先在这个空瓶中装入少许某固体颗粒,称得总质量为132g,再往瓶内注满水,称得总质量为212g,则这种固体物质的密度是_________,它可能是___________。 5.有一个质量540g,体积360cm3的空心铝球,其空心部分的体积是______ cm3;如果在空心部分注满水后,总质量是_______g. 三、实验题 1.在“用天平和量筒测定固体密度”的实验中,某同学正确测得 石块质量为48g,体积如图甲为________cm3,石块的密度是 ____________kg/m3,图乙是个别同学在实验操作过程中的情况; 图丙是部分同学实验结束离开实验室后留下的情景。指出图中违 反实验操作规则和实验不规范之处。 _______________________________________________________: _________________________________________________________。 2.某同学在测量正方体金属块密度时: (1)先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至横梁标尺的 __________处。若发现天平指针位置如图甲所示,则应将平衡 螺母向______侧调节(填“左”或“右”)。调节天平平衡后, 在正确测量的情况下,右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位 置如图乙所示,则被测金属块的质量为______g。

综合实验(答案)

一、知识脉络 二、 实验方案的设计 1.设计、探究实验题的特点 2.设计实验方案的一般思路 综合实验 试题创设的情景、设问比较新颖,但又贴近学习与日常生活,趣味性较浓。选择的情景往往紧扣生活或工业生产。 学生版 教师版

3.实验 设计的步骤 明确目的、原理 选择仪器、药品 设计装置步骤 记录现象、数据 分析得出结论 4.对于实验设计与评价的原则和方法 科学性 首先必须认真审题,明确目的、要求,读懂题目提供的信息,综合已学过的知识及化学反应原理,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。 根据实验目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否能控制在一定范围内,从而选择合理的化学仪器和药品。 根据实验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力,实验步骤应完整简明。认真观察,全面准确的记录实验过程中的现象和数据。 根据观察出的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等方法,得出正确的结论。 (1)制备具有还原性的物质时,不能使用强氧化性酸。 (2)注意某些会使反应停滞的问题。如,浓硫酸会使铝金属钝化、制不能使用与稀等问题。 (3)酸性废气一般使用溶液或碱石灰吸收,而不使用澄清石灰水,原因是是微溶物,在石灰水中的量极少。 (4)检查多个连续装置的气密性时,一般不要用手捂法,手掌热量有限。可以使用酒精灯加热或利用其他的方式。 (5)对于排水法测定气体体积时,一定要注意量气装置的内外压强要相等,也就是各液面在相同水平线上(详见气体制备部分)。 CO 2CaCO 3S H 2O 4NaOH Ca(OH)2

工程流体力学-流体物理特性_图文(精)

工程流体力学机械工程学院 主讲:杨阳(博士、副教授 2013年03月 本课程的性质和任务 《工程流体力学》是机械设计制造及自动化、车辆工程、材 料成形与控制工程等专业一门主要技术基础课程。它的主要任料成形与控制工程等专业门它的主要任 务是通过各教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握 流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法;培养学生分流体运动的基本概念基本原基本计算方法培养学生分析、解决问题的能力和实验技能,为学习后继课程、从事工程技术工作和科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。 总学时:32 总学时

教学方法: 课堂讲授与实验教学相结合,采用多媒体演示完成。 考试方式闭卷 考试方式:闭卷 第一章绪论 ?有关流体运动与流体力学的三个问题; ?流体力学的发展概况; ?流体力学的概念; ?流体力学的概述与应用; ?流体力学课程的性质、目的、基本要求; 流体力学课程的性质目的基本要求; ?流体力学的研究方法; ?流体的连续介质模型; ?流体的主要物理性质——惯性、粘性、压缩性; ?理想流体与实际流体、可压缩流体与不可压缩流体、牛顿流体与非牛顿流体概念

顿流体与非牛顿流体概念。 第一节流体力学及其发展概况 有关流体运动与流体力学的问题 人类虽然长期生活在空气和水环境中,对一些流体运动现象却缺乏认识,现举三例。 A.高尔夫球:表面光滑还是粗糙? B.汽车阻力:来自前部还是后部? C.机翼升力:来自下部还是上部? A.高尔夫球:表面光滑还是粗糙? 高尔夫球运动起源于15世纪的苏格兰,当时人们认为表面光滑的球飞行阻力小,因此用皮革制球。 表面光滑的球飞行阻力小因此用皮革制球

利用旋转液体测定重力加速度

利用旋转液体测定重力加速度及焦距 [实验目的] 研究旋转液体表面形状,并由此求出重力加速度; 将旋转液体看作光学成像系统,探求焦距与转速的关系。 [实验仪器] 甘油, 旋转液体物理特性测量仪,气泡式水平仪,直尺。 [实验原理] 当一个盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴以角速度ω匀速转动时( max max ,ωωω<为液面的最低处与容器底部接触时的角速度),液体的表面将成为抛物面, 抛物面方程为:C x y y 42 0+= ,其顶点在),0(0y V ,焦点在F (0,C y +0)。入射光平行于该曲面对称轴(光轴)时,反射光将全部汇聚于F 点,如图2所示。 图1. 实验装置图 图2. 容器绕对称轴匀速 转动示意图 对液面上的一个质元, 如图3所示。 图3 质元受力示意图

当其处于平衡时有: mg N x m N ==θωθcos sin 2 故液面的形状可表示为 g x dx dy 2tan ωθ== 因而 0222y g x y += ω 式中y 0是在x=0时的高度. 设抛物面上一点(x 0,h 0) g x y h 220 200ω+= 20020)(2ωy h g x -= (1) 由于液体的体积不变,则 ()xdx g x y xdx y h R R R ????? ? ??+==0022002 222ωπππ y 0=g R h 4220ω- (2) 由方程(1),(2)可得 20R x = (3) 由(3)式可知液面在x 0处的高度是恒定的。 将激光垂直照射x=x 0处液面,在屏上读出反射光点与入射光点的距离x '。入射角为θ ,反射角为θ,入射光线与反射光线的夹角为2θ, 则 () 0)2tan(h H x -'=θ 。 [实验内容] 1. 利用气泡式水平仪将屏幕、转盘调至水平位置。 2. 测出)2(,,0R D H h = 3. 逐渐改变转动角速度,待液体处于平衡态时,将激光垂直照射x=x 0处液面,在屏 上读出反射光点与入射光点的距离x '。

(完整版)初中物理特殊方法测密度

密度的特殊测量 一、测定液体的密度 1、3M求密度 (1)用天平测定玻璃杯的质量m1; (2)将玻璃杯盛满水测出杯和水的质量m2,则玻璃杯的容积v杯=v (m2-m1)/ρ水; 水= (3)将杯内水倒尽盛满待测液体,则v液=v杯=v水,用天平测出杯和液体的质量m3;则被测液体的密度为:ρ液=(m3-m1)ρ水/(m2-m1) 2、3V求密度 (1)在量筒内盛适量的水,将空杯放入量筒内漂浮,记下此时量筒内水面到达的刻度v1; (2)将适量待测液体倒入杯内(杯漂浮),记下此时量筒内水面到达的刻度v2; (3)将量筒内水倒尽,再将杯内液体倒入量筒内测出体积为v液;则被测液体的密度:ρ液=(v2-v1)ρ水/v液。 3、3H求密度 ①在柱形容器内盛入适量的水,将大杯放入水面漂浮,用刻度尺测出此时容器内水面到达的高度h1; ②用小杯盛满水倒入大杯内(大杯仍漂浮),测出此时容器内水到达的高度h2,设柱体容器的底面积为s;则小杯的容积v杯=v排=s(h2-h1); ③将大杯内水倒尽,用小杯盛满待测液体;将液体倒入大杯放入柱形

容器内(大杯仍漂浮)测出此时容器内水面到达的高度h3;被测液体的密度ρ液=(h3-h1)ρ水/(h2-h1) ①在平底试管中装入适量细沙使之直立浮在水中,用刻度尺量出浸入水中部分长度h1; ②取出试管擦干水使之直立浮在被测液体中,量出浸入被测液体中部分长度h2;ρ液=h1ρ水/h2。 二、测定固体物质的密度 1、有天平(或弹簧称)无量筒 (1)规则的实心几何体(如正方体、长方体、圆柱体等) ①用天平测出物体的质量m; ②用刻度尺测出正方体边长为a(或长方体长、宽、高:a、b、c;或用细线和刻度尺测圆柱体横截面周长c圆柱体高h); 固体密度为:ρ正=m/a3ρ长=m/abc; ρ圆=4πm/(c2h)(2)不规则实心几何体(能沉入水中,如小石头等) ①将细线系住小石头,用弹簧称测小石头的重G; ②在容器内盛适量水,将小石头浸没水中,此时,弹簧称示数为G’;固体密度为:ρ物=Gρ水/(G-G’) 2、有量筒、无天平 (1)只能漂浮的固体物(不吸水) ①在量筒内盛适量的水,记下此时量筒内水的体积为v1; ②将大小合适的被测物放入量筒内水面漂浮,记下量筒内水面达到的

2020高考化学二轮复习专题十二化学实验基础与综合实验探究教案

专题十二化学实验基础与综合实验探究 了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。 掌握化学实验的基本操作和基本技能。 熟悉化学药品安全使用标识,知道常见废弃物的处理方法,知道实验室突发事件的应对措施,形成良好的实验工作习惯。 初步学会物质和离子检验的化学实验基础知识和基本技能。能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂。 初步学会物质的分离、提纯的化学实验基础知识和基本技能。学习研究物质性质,探究反应规律,进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。 具有较强的问题意识,能提出化学探究问题,能做出预测和假设。 能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,能对实验方案进行评价。 能根据不同类型实验的特点,设计并实施实验。能根据反应原理选取实验装置制取物质。能预测物质的某些性质,并进行实验验证;能运用变量控制的方法初步探究反应规律。 实验常用的基本仪器及基本操作 1.识别四类仪器 (1)用作容器或反应器的仪器 ①试管②蒸发皿③坩埚④圆底烧瓶⑤平底烧瓶 ⑥烧杯⑦蒸馏烧瓶⑧锥形瓶⑨集气瓶⑩广口瓶 ?燃烧匙 坩埚和蒸发皿均可以直接加热,前者主要用于固体物质的灼烧,后者主要用于溶液的蒸

发、浓缩和结晶。 (2)用于提纯、分离和干燥的仪器 ①普通漏斗②分液漏斗③球形干燥管 (3)常用计量仪器 ①量筒②容量瓶③滴定管④温度计⑤托盘天平 滴定管的“0”刻度在上面。酸式滴定管(具有玻璃活塞)盛装酸液和强氧化性溶液,而不能盛装碱液;碱式滴定管盛装碱液,而不能盛装酸液和强氧化性溶液。 (4)其他仪器 ①球形冷凝管或直形冷凝管②表面皿③滴瓶④胶头滴管 2.常见仪器正确使用的九个注意事项 (1)容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互用。 (2)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。 (3)pH试纸不能直接蘸取待测液。 (4)药品不能入口和用手直接接触,实验剩余药品不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。 (5)中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (6)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。

初中物理密度的测量

专题05密度的测量 【考点1】用天平和量筒测量液体的密度 【例1】(北京)小红为了测量盐水的密度,进行了如下实验: (1)将天平放在水平台面上,将游码移到标尺的零刻线处。横梁静止时,指针指在盘中央刻度线的左侧,如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向______端移动。 (2)将盛有适量盐水的杯子放在调节好的天平左盘内,测出杯子和盐水的总质量为125g.然后将杯中盐水的一部分倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中盐水的体积为______cm3。 (3)再将盛有剩余盐水的杯子放在天平左盘内,改变砝码的个数与游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时有盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图丙所示,将杯子及杯内剩余盐水的总质量为 ______g。 (4)根据上述实验数据计算盐水的密度为______kg/m3。

【变式1-1】(2019·石景山·模拟题) 小刚用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了实验操作。请回答下列问题: (1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。 (2)往烧杯中倒入适量牛奶,测得烧杯和牛奶的总质量为106g,将烧杯中部分牛奶倒入量筒,如图乙,则倒出的牛奶体积为V=______mL。 (3)再测出烧杯和剩余牛奶的质量,如图丙,则量筒中的牛奶质量为m=______g。 (4)根据以上数据可求出牛奶的密度为ρ=______g/cm3。 (5)若操作第(2)时有少量牛奶附着在量筒内壁上,测得的牛奶密度将______(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)。 【变式1-2】(2019.北京)小雨同学在实验室测量某种液体密度。他先将盐水倒入量筒,如图甲所示,则液体的体积为______接着小雨用天平测出空烧杯的质量为,然后将量筒中的液体全部倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和液体的总质量为______ 请你根据以上实验数据计算出某种液体的密度为______。 【考点2】用天平和量筒测量固体的密度

(整理)实验讲义-液体表面张力-.9.

液体表面张力系数的测量 表面现象广泛见诸于钢铁生产,焊接,印刷,复合材料的制备等过程中。液体表面张力系数是表征液体性质的一个重要参数。测量液体表面张力系数有多种方法,如最大泡压法,毛细管法,拉脱法。 许多现象表明液体表面具有收缩到尽可能小的趋势,这是液体分子间存在相互作用力的宏观表现。从微观角度看,液体表面具有厚度为分子吸引力有效半径的表面层,处于表面层内的分子比液体内部的分子少了一部分能与之吸引的分子,因此出现了一个指向液体内部的吸引力,使得这些分子具有向液体内部收缩的趋势。而从能度看,任何内部分子欲进入表面层就要克服这个吸引力而做功。显见,表面层有着比液体内部更大的势能(表面能),且液体表面积越大,表面能也越大。而任何体系总以势能最小的状态最为稳定,所以液体要处于稳定状态,液面就必须缩小,以使其表面能尽可能小,宏观上就表现为液体表面层内的表面张力。 我们想象在液体表面画一条直线,表面张力就表现为线段两边的液面以一定的拉力α相互作用,而力的方向与线段垂直,力的大小与该段直线的长度L成正比,即f L =(1) a 其中,比例系数α称为液体的表面张力系数,单位为N/m。当液体表面与其蒸汽或空气相接触时,表面张力仅与液体本身的性质及其温度有关。一般情况下,密度小、容易蒸发的液体,其α较小;而熔融金属的α则很大。对于同种液体,温度越高,其α越小。当液体与固体相接触时,不仅取决于液体自身的内聚力,而且取决于液体分子与其接触的固体分子之间的吸引力(称为附着力)。当这个附着力大于内聚力时,液体就会沿固体表面扩展,这种现象称为润湿。当这个附着力小于内聚力时,液体就不会在固体表面扩展,称为不润湿。润湿与不润湿取决于液体、固体的性质,如纯水能完全润湿干净的玻璃,但不能润湿石蜡;水银不能润湿玻璃,却能润湿干净的铜、铁等。润

八年级物理下册 测量固体和液体的密度常用方法讲解及训练 新人教版

测量固体和液体的密度 固体和液体的密度在日常生活中的应用非常广泛,测量固体和液体的密度的方法有很多种,归类来看可分为:①常规测量法,②专用仪器测量法,③代替器材测量法,④转换测量法,⑤等效测量法。 (一)题根解析 要测量固体和液体的密度,首先想到用专门的测量仪器,如密度计,密度秤等。接着 想到要测量物体的质量和体积,用公式V m =ρ来进行计算。再就想到不是常规的器材,利用别的器材来代替测量,如测量质量通常用天平,用弹簧测力计测量出重力,用公式g G m =计算出质量。最后可能还能利用转换成测量压强、浮力的方法来计算密度,利用等效的方法间接测量. 1. 固体的密度常规测量法:用量筒(或刻度尺)测量固体体积、用天平测出固体质量,用公式V m =ρ来进行计算。 例1.(2014?白银)测量一小块形状不规则的矿石密度有多大,可用天平、量筒、水和细线进行. (1)在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻线的左侧,为使天平衡量平衡,应将右侧的平衡螺母向______________端调节. (2)由图(丙)可知,矿石质量m=______________g .通过计算可知矿石的密度 ρ=______________kg/m 2. 解析:(1)天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母,调左侧的还是右侧的平衡螺母都一样. (2)左盘中物体质量等于右盘中砝码质量加游码示数;用量筒进行排水法测物体体积时,物体的体积等于物体和水的总体积减去水的体积;物体的密度等于物体的质量除以物体的体积. 解答:(1)指针偏向分度盘中央刻线的左侧,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向右调. (2)游码对应的刻度值,标尺每一个大格代表1g ,每一个小格代表0.2g ,游码对应的刻度值是3.4g ;矿石的质量:m=20g+3.4g=23.4g .矿石的体积:V=V 2﹣V 1=30ml ﹣ 20ml=10ml=10cm 3. (3)矿石的密度:ρ=V m ==2.34g/cm 3=2.34×103kg/m 3 . 2. 液体的密度常规测量法:用量筒测量液体体积、用天平测出液体质量,用公式V m =ρ来进行计算。 例2. 在测定盐水密度的实验中,小东同学按照正确的实验方法和步骤进行操作,并设计了如下记录数据的表格。 (1)小东将天平放在水平台上,把游码归零后,发现指针静止时如图(甲)所示,这时他应将横梁右端的平衡螺母向_______调节(选填“左”或“右”),使天平平衡。

流体力学实验

局部水头损失实验 一.实验目的和要求 1. 掌握三点法、四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能。,并将突扩管的实测值与理论值比较,将突缩管的实验值与经验值比较。 2. 通过阀门局部阻力因素测量的设计性实验,学习二点法测量局部阻力因素的方法。 二.实验原理 1.由于流动边界急剧变化所产生的阻力称局部阻力,克服局部阻力引起的水头损失称局部水头损失。 2.从内部机理上,局部阻力或是由于边界面积大小变化引起的边界层分离现象产生 ,或是流动方向改变时形成的螺旋流动造成,或者两者都存在造成的局部阻力因此,很难能用一个公式表示。通常 ,局部水头损失用局部阻力系数ξ和流速水头的乘积表示,即 g v h f 22 ξ = 绝大多数的局部阻力系数ξ只能通过实验测定,不同的边界开关局部阻力系数ξ不同,只有少数局部阻力系数可以用理论分析得出。 如突然扩大的局部水头损失与阻力系数:g v v h f 2)(2 21-= 或 g v g v A A h f 22)1(2 2 222212ξ=-= 或 g v g v A A h f 22)1(2 1 12 1221ξ=-= 对于突然缩小的局部阻力系数为: )1(5.012 A A - =ξ 三、实验内容与方法 1、测量突然扩大局部水头损失与突然缩小局部水头损失,并测定相应的局部水头损失因数。 参照实验基本操作方法,在恒定流条件下改变流量2-3次,其中一次为最大流量,待流量稳定后,测记各测压管液面读数,同时侧记实验流量。 2、 设计性实验:利用实验装置,设计某开度下阀门的局部阻力因数的测量实验。要求:用二点法测量,设计实验装置改造简图,制定实验方案,并结合CAI 软件(已随仪器配置),进行计算机仿真实验。 四.实验步骤

初二物理《测量物体的密度》实验报告

初二物理《测量物体的密度》实验报告 __ 学号__ ___ 设计人: 梁强强审核:马小刚《测量物体的密度》实验报告单实验目标目标: 1、巩固天平和量筒的使用方法,掌握测量物体密度的原理;2:理解并掌握“排水法”测量形状不规则固体体积的方法;3:学会分析实验,理解误差存在的原因。 【知识准备】 1、量筒的使用(以实验台上量筒为例)(1)作用:量筒是测量的工具;(2)测量单位:量筒的测量单位是,符号为, =1cm3;(3)使用方法: ①使用量筒时,应将其放在上;②桌面上量筒的最大测量值为 mL,分度值为 mL;③读数时,应使视线与液体凹面的底部; 2、测量不规则固体体积的方法(排液法)(1)在量筒中倒入适量的水,记下体积为V1;其中“适量”的含义是、。 (2)将不规则固体用细线系好后放入量筒中,使其全部浸入水中,记下水面的刻度为V2;(3)不规则固体的体积V= 。 3、天平的使用方法:(1)、“放”:把天平放在,把游码放在。(2)、“调”:调节天平的使指针指在。(3)、

“称”:把被测物体放在,用向盘加减砝码,并调节,直到。 (4)、“记”:被测物体的质量= + 注意事项:A不能超过天平的秤量B保持天平干燥、清洁。 【测固体、液体的密度】 1、测量小石块等常见物体的的密度: (1)测量密度的原理是;(2)根据上述原理,要测量小石块的密度,就需要测量它的和。 (3 )测出上述两个物理量的测量工具分别是和;(4)器材:金属螺母(小石块)、、、、细线、烧杯;(5)步骤: ①用测出金属螺母(小石块)的质量m;②在中倒入适量的水,记下其体积为V1;③将金属螺母(小石块)用细线系好后放入量筒中,使其水中,记下水面的刻度为V2;④算出金属螺母(小石块)的体积V= ⑤算出金属螺母(小石块)的密度ρ= (用上述物理量的符号表示);(6)表格(完成表格)测量内容石块螺丝钉铜块被测物体的质量m(g)被测物体放入前水的体积V1(ml)用刻度尺测量物体的体积V(ml) 被测物体和水的总体积V2(ml)被测物体的体积V(ml)被测物体的密度ρ(g/cm3)(7)思维拓展:如果在测量固体密度时,先用量筒测量固体的体积,再用天平测量固体的质量,对实验的结果会有什么影响?

全国大学生化学实验竞赛操作A试题

第六届全国大学生化学实验邀请赛 实 验 试 卷 2008.7.6 1-癸烯-4-醇的制备与表征 选手编号: 第一部分 第二部分 第三部分 总分 评分 实验操作 实验记录 实验报告 分数 62 10 28 100 得分 重要说明: 1. 实验竞赛时间(包括完成实验报告)为8 小时。请认真仔细阅读实验内容及操作步骤,合理安排时间, 超时扣分, 每超时 5 分钟扣 1 分, 最多不得超过 30 分钟。 实验过程中须经监考教师认可, 方能离开位置。 2. 满分为 100分,要求: (1)按照给定实验步骤合成并表征目标化合物;(2)提交完成实验的原始记录; (3)提交实验报告。 3. 实验室提供的所有玻璃仪器均已洗干净并干燥。实验室备有丁腈手套和一次性手套供选手使用。正确使 用化学品及其实验用品,废液回收到指定容器中。 4. 小心使用化学试剂。避免化学药品溅撒,避免皮肤接触化学药品。一旦将化学药品溅撒到皮肤上,应立 即进行适当处理。 5. 正庚醛和烯丙基溴有强刺激性和腐蚀性,使用时要求在通风橱内用注射器量取,动作要迅速。称量正庚 醛时请盖上橡皮塞。 6. 任何有关实验安全的问题皆可询问监考教师。一旦发生安全事故,必须立即报告监考教师。 7. 若在实验开始 2.5 小时之内遇到实验失败,可向监考教师索取原料和仪器重做,但要扣 5 分。若在 2.5 小时之后失败,不能申请重做,选手可以向监考教师索取粗产品或产品以继续完成实验,但要扣 10分。 若产品不够其表征所需要的量,也可向监考教师索取产品,但要扣 2 分。 8. 选手在测定红外光谱图和气相色谱分析时必须对样品进行编号(选手编号),上交的产品也必须进行编 号(选手编号)。 9. 实验室提供的 1 H NMR 谱是在 300 MHz核磁共振仪测定的,溶剂为 CDCl3(含 TMS)。 10. 详细、如实并实时记录实验步骤及数据,并提交本次实验的原始记录。 11. 实验结束后,完成并提交实验报告。 12. 实验结束后,选手将所有材料装入试卷袋,并经监考教师认可、取得收条,方可离开考场。

初中物理密度测量方法总汇

初中物理密度测量方法总汇 一、 有天平,有量筒(常规方法) 1. 固体: m 0V 1 V 2 表达式: 2. 液体 m 1 V m 2 表达式: 二、 有天平,无量筒(等体积替代法) 1. 固体 m 0 m 1 m 2 表达式: 2. 液体 1 m 2 表达式: 12 m V V ρ= -12 m m V ρ-= 器材:石块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线 (1) 先用调好的天平测量出石块的质量0m (2) 在量筒中装入适量的水,读取示数1V (3) 用细线系住石块,将其浸没在水中(密度小于 液体密度的固体可采用针压法或坠物法),读取 示数2V 器材:待测液体、量筒、烧杯、天平和砝码 (1) 在烧杯中装入适量的待测液体,用调好的天平测量出 烧杯和液体质量1m (2) 把烧杯中的部分液体倒入量筒,读取示数V (3) 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量2m 012 012 m m m m m m m ρρ+-= +-水 水 m =仪器:石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线 (1) 用调好的天平测出待测固体的质量0m (2) 将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量 1m (3) 用细线系住石块,使其浸没在烧杯中,待液体 溢出后,用天平测得此时烧杯总质量2m 10 2010 m m m m m m ρρ--= -水水 m =仪器:烧杯、足够多的水,足够多的待测液体、天平和砝码 (1) 用调整好的天平测得空烧杯的质量为0m (2) 将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量 为1m (3) 将烧杯中的水倒掉,然后在烧杯中装满待 测液体,测得此时烧杯和液体的质量为2m

初中物理测量密度

6.3 测量密度 教学目标 【知识与能力】 1.设计并进行实验,测定液体、固体的密度。 2.了解密度知识在生产、生活和科学研究中的一些应用。 3.能运用密度鉴别物质、计算物体的质量与体积。 【过程与方法】 1.通过探究活动,经历测量液体或固体密度的全过程。 2.通过活动学会利用公式间接测定一个物理量的方法。 【情感态度价值观】 1.培养学生认真求实的科学态度,培养学生的科学精神。 2.通过测石块的密度,体验科学探究带来的乐趣。 教学重难点 【教学重点】 通过查密度表进一步认识密度是物质的一种特性;让学生经历利用天平和量筒测定硬币密度的实验过程;运用密度公式V m =ρ及其变形解决实际问题。 【教学难点】 在解题过程中,注意理解物理概念、规律、公式的物理意义。 课前准备 天平、量筒、硬币、烧杯、水等。 教学过程 一、新课引入 1.猜一猜,这枚硬币是用什么金属制造的?怎样验证你们的猜想? 2.怎样知道教室内空气的质量? 3.怎样知道这个不规则石块的体积? 4. 现有一大卷细铜丝,如果不拆开,你能测定出它的长度吗? 然后告诉学生运用密度的知识就可以解决这些问题,从而引入新课。

二、新课教学 (一)学查密度表 要鉴别某一物体是由什么物质组成的,我们需要知道各种物质的密度是多少,通过查密度表,了解一些物质的密度,加深对“密度是物质的一种特性”的理解。 阅读密度表并思考: (1)金、铜、铁、冰、水银、水、氩、氮的密度各是多少?它们的物理意义各是什么? (2)金与铜、冰与水、氩与氮相比较,哪种物质的密度大? (3)从表格中,你还有哪些新的发现? (二)测物质的密度 1.测硬币的密度 以学习小组为单位,利用教材上列举的实验器材,设计实验方案,进行探究活动。 思考: (1)根据密度公式V m =ρ,要测量硬币密度,需要测出哪些物理量? (2)硬币的质量怎样测量?硬币的体积怎样测量? (3)你还有其他设计方案吗? (4)你在实验中采取了哪些措施减小误差? 2.求质量 问题:体积很大的长方形花岗岩石碑,质量很大,无法直接用秤称量,怎样才能知道它的质量呢? (学生讨论能不能应用密度的公式来求) 讲解:由密度公式ρ=m V ,可以得出m =ρV ,从式子中可以知道,用物体的体积乘以它的密度可以求出它的质量。这样对一些体积庞大的物体,质量不便测量。可以测量出它的体积,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的质量。 完成练习: (1)1m 3的铁的质量是多少? (2)0.1dm 3的酒精的质量是多少? (3)估算教室内空气的质量大约是多少kg ? 3.求体积 如果我们知道了物体的质量、密度,就可以根据密度公式的变形式V =m ρ ,求物体的体积。 (人的密度与水的密度相当,请估算一下你的体积大约是多少立方米?) (三)课题讨论 1.组织活动:测量小石块的密度 (讨论测量小石块密度需要的器材、简要写出实验步骤、列出测量表达式。) 师生共同总结测量小石块密度的实验步骤: (1)用调好的天平称出小石块的质量m ; (2)在量筒里倒入适量的水,记下体积V 1; (3)用细线悬吊着小石块慢慢没入水中,记下总体积V 2; (4)小石块的密度ρ=。 (学生分组按要求进行实验探究活动,注意小组成员之间的交流与合作。)

(完整版)初中物理《测量物质的密度》教案

《测量物质的密度》教案 作者:张杰 【学习主题】测量物质的密度 【时间】1课时 【课程标准】会测量固体和液体的质量。 通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。 【内容分析】 本节课是人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书物理·八年级》第六章第3节的学习内容。在学习了质量和密度的概念以及密度计算公式后进行,包括了量筒的使用、测不吸水不规则塑料块的密度和盐水密度这些知识与技能。主要目的是让学生掌握利用密度公式ρ=m/ν去间接测量物质的密度,培养实验操作能力,本节课起到了巩固上节课内容的作用,是密度知识在生活中应用的体现,也是学习力学的第一个关键实验,有助于以后浮力知识的学习,是集物理现象、物理概念、物理规律于一体的教学重点,充分体现了新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”这一理念。 【学情分析】 在学本节课之前,学生对物质的属性──质量有了初步的认识;学习了天平的使用方法。对密度概念与计算公式已有所了解;因为已经熟练掌握了温度计的读数方法,可以直接通过观察结构得出用量筒测液体体积的方法,学生观察思考就能操作,重点是引导学生观察水面的形状,水面是凹形的,读数时视线要以凹形液面的最低处相平。 对于测液体的密度,同学们也能想出大致方案,但在该实验中如何减小实验误差、制定最佳测量方案学生不是很容易想到,很多学生由于受前面“用天平测液体质量实验”的影响,往往制定出不精确的方案,学生注意不到没把液体全部倒入量筒,有些残留在了烧杯内,使测的体积偏小,密度偏大,所以这一环节要做重点处理。 【学习目标】 1、尝试用密度知识鉴别生活中的物质。 2、通过实验进一步体会物质密度的概念,理解密度是物质的一种特性。

有机化学实验指导

有机化学实验指导 《有机化学实验》是食品科学与工程、生物工程和环境工程等专业一门重要的实验课程,是实践教学不可缺少的一个重要环节。 其主要内容包括有机化学实验的一般知识、基本操作和实验技术、有机化合物的制备及有机化合物的性质实验,天然产物的分离提取等。 实验课的任务不仅是验证、巩固和加深理论性教学所学到的基本理论知识,更重要的是培养学生实验操作能力,综合分析问题和解决问题的能力,养成严肃认真、事实求是的科学态度和严谨的工作作风,从而使学生在科学方法上得到初步的训练。 一、有机化学实验课程的目的要求 1、有机化学实验的目的: 通过实验,获得感性认识,以建立对有机化学中某些基本概念,基本理论的深入理解;掌握有机实验的基本知识和操作技能;掌握重要有机化合物的制备方法;培养严谨的科学态度,良好的实验素养,以及分析问题和解决问题的能力,并为有关的后续课和将来走上工作岗位奠定良好的基础。 2、有机化学实验的要求: 通过实验要求学生较牢固地掌握常见有机化合物的主要性质;掌握主要有机化合物的制备原理、方法和技能;掌握有机实验中的一些基本操作,正确使用某些玻璃仪器和测量仪器,具备安装实验装置和使用精密仪器的初步能力;了解重要天然有机物的提取、纯化技术。加深对有机化学中的一些基本概念和基本原理的理解。 3、开设的实验个数与总教学时数: 总学时数:18学时 实验总数:6个 二、面向专业、年级

有机化学实验面向食品科学与工程、生物工程、环境工程等专业。在一年级的第二学期或二年级的第一学期与有机化学理论课同步开设。 三、实验内容和课时安排 四、教学原则和教学方法 有机化学实验课程在教师指导下进行。每位学生一套磨口仪器,各自独立完成实验内容。每个标准实验班人数为15人。 五、成绩考核方法 有机化学实验成绩实行等级制,考核方式合计分实行“基础化学实验课考试方法”。具体计分为: 平时实验成绩占40%,期末实验考核占30%,期末理论知识考核占30%。 实验考核主要包括以下几个部分:实验预习、实验操作、实验结果、实验报告。 六、实验教材及主要参考书目 教材: 兰州大学、复旦大学有机化学教研室主编《有机化学实验》,高等教育出版社,1994年版。 主要参考书: (1)曾昭琼主编《有机化学实验》,高等教育出版社,1987年4月第二版。 (2)高复兴等主编《有机化学实验》,河南大学出版社,1999年第一版。 (3)刘约权李贵深主编《实验化学》,高教出版社、1999年10月第一版

初三物理测量物质的密度练习题及答案

第十一章多彩的物质世界 第四节测量物质的密度 作业导航 测量物质密度的原理、方法、步骤量筒的使用 一、填空题 1.要测出某物体的密度,需要测出它的____和____,然后由公式____求出其密度.质量可以用____测量,液体和形状不规则的固体体积可以用____或____测量. 2.观察量筒或量杯中液体到达的高度时,视线要跟液面____,如果液面是凹形的,观察时,要以_______为准. 3.测盐水的密度实验时,除了盐水,还需要的器材有____、____、____,实验中直接测量的数据是_______、_______、_______,测量结果是____. 4.为了测定某种液体的密度,请将下面实验步骤的序号填在横线上:_______. (1)用天平称出烧杯和液体的总质量. (2)调节天平使天平平衡. (3)用公式ρ=m/V计算出液体的密度. (4)用天平称出烧杯和剩余液体的总质量. (5)将一定量的液体倒入量筒中,量出量筒中液体的体积. 5.下面是小明同学在测量铁块密度时的主要步骤,请你帮他按正确的操作顺序,将顺序号排列出来._______ A.将m、V代入ρ=m/V中,算出铁块密度 B.将铁块用细线拴好轻轻放入水中,测出水和铁块的总体积V2 C.在量筒中倒入一部分水,测出水的体积V1 D.用天平称出铁块的质量m E.根据V1V2数据算出铁块的体积V 6.如图10—3所示,量筒的最大量程是____cm3最小刻度是____cm3,水的体积是______ cm3,物体的体积是____.图中右测是测物体质量时所用的砝码,该物体的质量为____ g,此物体的密度是____ g/cm3,合____kg/m3. 图10—3 7.李刚同学在配制盐水时,将托盘天平放在水平桌面上,将游码放在“0”刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,他应将平衡螺母向____调(左、右).天平调平后,其它操作都是正确的,称盐的质量时,使用的砝码及游码的位置如图10—4a所示,用量筒量出水的体积,如图10—4b所示,然后将盐倒入量筒中,待盐完全溶解后,量筒中液面的位置如图10—4c所示,由此可知盐的质量是____ g,水的体积是____cm3,盐水的体积是____cm3,配制盐水的密度是____kg/m3.

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