密度测定的三种基本方法

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测量密度的常用方法

测量密度的常用方法

测量密度的常用方法原理: ρ= m / v基本方法:用天平称出固体或液体的质量;用量筒(量杯)、刻度尺等测体积;由密度公式ρ= m / v 计算密度。

其中的关键在于掌握测量固体体积和液体质量的方法,现介绍如下:一、 测固体的密度1. 计算法:形状规则的固体,可用刻度尺测出物体有关数据(如长、宽、高或半径),然后根据体积 公式算出物体体积。

例1. 为了测一长方体金属块的密度,小明用直尺量得其长、宽、高分别为5cm ,2cm ,1cm ,然后用调好的天平称量出金属块的质量是27.2g ,求此金属块密度。

解:设金属块长、宽、高分别为a 、b 、c则金属块的体积V=abc=5cm ×2cm ×1cm =10cm金属块的密度ρ= m / v=27.2g /10cm =2.72g/cm2. 排水法:密度大于水、体积较小的物体,可在量筒(量杯)中装入适量水V ,再将物体浸入量筒 (量杯)中,读出水和物体总体积V ,则物体的体积V=V -V 。

例2. 下面是小丽在测量一块矿石密度时的主要步骤:(1)请你帮她按正确的操作顺序将序号排列出来: B A C D A.倒入量筒中一部分水,记下这些水的体积V B.用天平测出矿石的质量mC.将矿石放入量筒中,测出矿石和水的总体积VD.将各步的数据填入下表中,利用密度公式求出矿石密度。

3. 按压法或配重法:密度小于水、体积较小的物体,可利用细针将物体的整体压入水中,或者将被测 物体与一个重物相连,这样被测物体就被重物“拉”入水中。

接下来的操作与排水法测体积相似, 利用前后体积差即可得出物体体积。

例3. 利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块密度。

解析:本实验关键是如何测出密度比水小的塑料块的体积 方法一 用细针尖把塑料块按压入水中,实验步骤: (1)用天平测出塑料块的质量m(2)往量筒中倒入一定量的水,并记下水的体积V (3)把塑料块放入水中,并用针尖将塑料块按入水中,记下水面到到达刻度V 塑料块体积为V=V —V (4)根据公式ρ= m / v=m/(v – v )求出塑料块密度。

相对密度测定的方法

相对密度测定的方法

相对密度测定的方法
相对密度测定是一种用来确定物体相对于某种特定物质的密度的方法。

以下是一些常见的相对密度测定方法:
1. 水浮法:该方法将待测物体放入水中,通过测量它在水中的浮力来计算相对密度。

相对密度等于物体的密度除以水的密度。

2. 原油浮法:该方法适用于测定固体相对于原油的相对密度。

该方法基于固体浸泡于原油中的原理,通过测量固体在原油中的浮力来计算相对密度。

3. 减压测定法:该方法广泛用于测定气体的相对密度。

该方法通过测量气体在不同压力下的体积来计算相对密度。

4. 比重瓶法:该方法使用一个装有待测物体和某种溶液的比重瓶。

通过测量比重瓶中液体的质量来计算相对密度。

5. X射线测定法:该方法适用于测定固体和液体的相对密度。

通过使用X射线测量物体的吸收能力来计算相对密度。

请注意,每种方法的适用范围和操作步骤可能会有所不同。

在进行相对密度测定时,应根据具体情况选择合适的方法,并按照正确的操作步骤进行实验。

测定液体的密度方法总结

测定液体的密度方法总结

测定液体密度的方法总结方法一1.用天平称出烧杯质量m1,用量筒或量杯量出一定体积V的液体,将液体倒入烧杯中。

2.再用天平称出烧杯与液体的总质量m2,则液体质量m=m2一m1。

3.用密度公式求出该液体的密度。

方法二原理:浮在液体中的物体,浮力与重力平衡。

设平底玻璃管的底面积为S,浸入液体中的深度为h,则排开的液体重为ρ液gsh(如右图)。

同一支平底玻璃管在两种不同的液体中受到的浮力相等,则,从式中可以看出,玻璃管浸入液体的深度与液体的密度成反比。

方法三与上边实验原理相同的另一种实验方法:两端开口的玻璃管,在下端扎上有弹性的薄膜,扎时应注意松紧合适。

将被测液体注入管子内一定高度,薄膜会向外突出,玻璃管插入盛有清水的玻璃缸内(如右图)。

随着插入水中深度的增加,薄膜突出程度减小。

当插到一定深度时,薄膜变平,即管内液体对薄膜向下的压强和缸内水对薄膜向上的压强相等。

然后另一学生用刻度尺量出管内液柱高度h1,和从薄膜平面算起水的高度h2(或者事先gh2=ρ在玻璃管、缸外贴上带刻度的方格纸),有ρ液gh1水方法四:器材:天平和砝码、量筒、烧杯、盐水实验步骤:①用天平测烧杯和盐水的总质量m1,然后倒入量筒中一部分;②用天平测烧杯和剩余盐水的质量m2;③算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;④读出量筒中盐水的体积V;⑤根据ρ=m/V算出盐水的密度。

方法五器材:烧杯、天平和砝码、纯水、盐水、记号笔分析:在没有量筒、液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。

实验步骤:①用天平测出空烧杯质量m0;②用烧杯取一定量的水,用记号笔在液面处记下记号,并用天平测出水和烧杯总质量m1;③再用烧杯取与水等体积的盐水(盐水液面与记号处相平),并用天平测出盐水和烧杯总质量m2;④纯水和盐水体积相等,ρ盐水/ρ水=(m2-m0)/(m1-m0),得盐水密度ρ盐水。

测定密度的方法和原理

测定密度的方法和原理

测定密度的方法和原理嘿,大家想不想知道怎么去测定一个东西的密度呀?这可有意思啦!首先咱来说说测定密度的原理哈。

密度呢,简单来说就是一个东西单位体积的质量。

就好像一个大箱子和一个小箱子,同样的材料做的,大箱子重一些,那大箱子的密度可能就大一些。

测定密度,就是要找出质量和体积,然后用质量除以体积,就得到密度啦!那怎么去测定呢?有好几种方法呢!先说说测量固体的密度吧。

如果是规则的固体,比如正方体、长方体啥的,那就简单啦。

咱可以用尺子量出它的边长,算出体积。

然后用天平称出它的质量,这质量一除体积,不就得到密度啦!要是不规则的固体呢,那就可以用排水法。

把这个固体放到装满水的量筒里,水就会溢出来,溢出来的水的体积不就是这个固体的体积嘛!再称出固体的质量,同样可以算出密度。

这就好比你去游泳,跳进泳池会溅起水花,固体跳进量筒也会溅起“水花”,这“水花”的量就是关键呀!再来讲讲液体的密度怎么测。

可以用量筒量出一定体积的液体,然后用天平称出这部分液体的质量,一除就得到啦。

或者呢,也可以用比重计,直接把它放到液体里,就能读出液体的密度,是不是很方便呀!那气体呢?气体的密度相对来说就复杂一些啦。

一般要在特定的条件下,比如一定的温度和压力下,通过一些专门的仪器来测量。

测定密度的方法是不是很有趣呀!它在我们的生活中可有着大用处呢!比如说,你去买黄金,怎么知道是不是真的呀?测测密度就知道啦!如果密度不对,那可能就有问题哦。

还有在工业生产中,对材料的密度要求也很高呢,这关系到产品的质量呀!总之,测定密度的方法和原理真的很重要,它能帮我们了解各种物质的性质,也能让我们在生活和工作中更好地辨别和使用各种材料。

大家都学会了吗?。

【工程基础】项目十九、测定密度(密度瓶法、密度计法、韦氏天平法)

【工程基础】项目十九、测定密度(密度瓶法、密度计法、韦氏天平法)

项目十九、测定密度(密度瓶法、密度计法、韦氏天平法)【概述】密度是液体的一种常用的物理常数,通过测定试样的密度,能够鉴别未知样品,鉴定液体化合物的纯度,并测定其含量。

经过此专项能力的培养,能使你掌握密度的定义、测定密度的方法(密度瓶法、韦氏天平法、密度计法),并学会使用密度瓶、韦氏天平、密度计,测定试样的密度。

【学习途径】〖知识部分〗密度的基本概念及表示方法;密度瓶的种类和用途;测定密度的原理及方法(密度瓶法、韦氏天平法、密度计法);密度与分子结构的关系。

〖操作技能部分〗密度瓶的构造和使用方法;韦氏天平的构造和使用方法;密度计的构造和使用方法;测定密度(密度瓶法、韦氏天平法、密度计法)。

【评价标准】5h内完成测定,并达到标准规定的允差。

【专项能力培训目标】通过此专项能力的学习,你应该掌握:〖知识〗密度的基本概念,密度的计算及换算方法。

密度瓶、密度计的种类和用途及使用方法,韦氏天平的构造及使用方法,测定密度的原理及方法(密度瓶法、韦氏天平法、密度计法)。

密度与分子结构的关系。

〖技能〗正确使用密度瓶。

熟练、准确地测定液体试样的密度(密度瓶法、韦氏天平法、密度计法)。

【评定方法】(考核)〖应知自测〗当你通过学习后,应能熟练掌握本专项能力所需的知识要求,能在规定时间内正确完成本学习包中的自测题(也可根据指导教师要求进行测试)。

〖应会测试〗(操作考核)当你通过学习和自测后,认为已能达到本专项能力的培训要求,可参加专项能力的技能操作考核,考核成绩由指导教师认定。

在您参加考核之前,应先检查一下自己是否已完成了下列学习任务:复习与本专项能力相关的模块。

学习并掌握本专项能力所需的知识、并通过自测。

能熟练使用完成本专项能力所需的仪器、设备、试剂,完成规定的测试任务。

【密度的定义】物质的密度是指在规定温度(t℃)下,单位体积物质的质量。

通常以ρt表示,单位为g.cm-3或g.mL-1。

ρt=m/v物质的密度随着温度的变化而改变。

固体密度的测量方法汇总.

固体密度的测量方法汇总.

固体密度的测量方法汇总钢城实验学校 闫晓丽物理学是一门以实验为基础的学科,在初中物理的学习中,密度的测量贯穿整个力学内容,测量的方法涉及到质量、密度、浮力、压强、机械等知识,然而在教学教材中只简单的介绍了利用测质量、体积从而计算密度的间接测量方法,其实还有很多的方法。

本论文,正是要较全面的搜索、概括、归纳固体密度的各种测量方法。

(一)v m 法:1.基本法 原理:ρ=m/V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m ; 2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V 1,3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V 2。

表达式:)(12v v m-=ρ 测固体体积方法如下:① 不溶于水 密度比水大 排水法测体积例题:(2010年重庆物理中考试题)17.五一节,教物理的晓丽老师在解放碑百货店买了一个金灿灿的实心饰品,同学们特别想知道这个饰品是否是纯金的(ρ金=19.3×103kg/m 3)。

他们选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作: A.把托盘天平放在水平桌面上;B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;C.将饰品用细线系好后慢慢地放入量筒中,并记下水和饰品的总体积D.在量筒中倒入适量的水,并记下水的体积;E.将饰品放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。

请你帮组同学们回答下面五个问题:(1)正确的实验操作顺序是:A 、B (余下步骤请用字母序号填出);(2)在调节平衡螺母时,发现指针偏向分度盘的左侧,如图16甲所示。

此时应将平衡螺母向 端调节(选填“左或右”),直到指着指向分度盘的中央。

(3)用调好的天平称量饰品的质量,当天平再次平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图16乙所示,则饰品的质量是 g ;用细线拴好饰品放入装有适量水的量筒中,如图16丙所示,则饰品的体积是 cm 3;(4)通过计算可知饰品的密度为 g/cm 3,由此可以确定饰品不是纯金的; (5)适量的水”的含义是 。

材料密度和表观密度的测定方法

材料密度和表观密度的测定方法一、概述材料密度和表观密度是物质的重要物理性质之一,它对于材料的性能和应用具有重要的意义。

准确测定材料密度和表观密度对于材料科学和工程技术具有重要的意义。

本文将介绍材料密度和表观密度的测定方法,包括以下几个方面:水浮法、气体比法、吸附法和质谱法等。

二、水浮法测定材料密度水浮法是测定固体材料的密度的一种重要方法。

该方法的基本原理是利用浸没在水中的物体所受到的浮力与物体的重力相平衡的原理来测定材料的密度。

具体操作步骤如下:1. 将待测材料放入水中,通过测定浸没深度和水的密度来计算材料的密度。

2. 通过将待测材料与已知密度的标准物体进行比较,从而确定待测材料的密度。

三、气体比法测定表观密度气体比法是测定粉末、颗粒和多孔材料表观密度的一种重要方法。

基本原理是利用气体置换体积的方法来测定材料的表观密度,具体操作步骤如下:1. 将待测材料放入容器中,通过注入气体并测定容器的体积改变来计算材料的表观密度。

2. 通过测定材料干燥前后容器的体积和重量的改变来计算材料的表观密度。

四、吸附法测定表观密度吸附法是测定颗粒、多孔材料表观密度的一种常用方法。

具体操作步骤如下:1. 通过测定材料吸附气体前后的质量和体积的变化来计算材料的表观密度。

2. 通过计算材料的孔隙率和比表面积来间接确定材料的表观密度。

五、质谱法测定材料密度质谱法是测定材料密度的一种先进方法,它通过质谱仪对材料的分子质量和分子结构进行分析,从而确定材料的密度。

具体步骤如下:1. 将待测材料进行样品制备和装载,通过高分辨质谱仪对样品的质谱特征进行分析。

2. 通过质谱仪的数据处理和分析来确定材料的密度。

六、结论材料密度和表观密度的测定方法是物质研究领域的重要内容,不同的材料需要采用不同的测定方法。

水浮法适用于固体材料密度的测定,气体比法适用于颗粒和多孔材料表观密度的测定,吸附法适用于颗粒、多孔材料表观密度的测定,质谱法适用于高分子材料等密度的测定。

测量密度的方法

测量密度的方法贯穿古今中外,人们研究出许多测量密度的方法,对现在乃至未来的研究领域做出了突出的贡献,很多方法既简单便捷,又经济环保。

测量密度的方法有很多,例如:等体积法、等质量法、助沉法、等浮力法、弹簧测力计法、等压强法、一漂一沉法,杠杆法等。

下面了解一下用浮沉法测玻璃的密度:一、测量原理浮沉法是利用阿基米德排水法原理,玻璃试样在溶液中的浮力等于该试样排开液体的质量,可借助高精度分析天平进行称量。

分别称量玻璃试样在空气中质量a和在液体(一般选用纯净水)中的质量b,利用两者之间的质量差a-b,可以核算出玻璃式样的体积(a-b)/ρx,ρx为液体密度,再根据玻璃试样在空气中的质量与核算的玻璃式样体积,最终计算玻璃试样体积在该温度条件下的密度。

二、测量方法(1)、仪器与试剂。

仪器包括:分析天平一台;最小分度值为0.1 mg烧杯一只,容量500 ml;温度计一只,经过校准;悬吊组件,悬吊丝直径小于0.2 mm。

试剂包括:纯净水,需煮沸在环境中放置2 h;无水乙醇;浓盐酸(1 : 1)(2)、玻璃试样与处理。

玻璃试样一定具有代表性,玻璃试样表面光滑、无裂纹、无飞边、无气泡,质量在10 g左右。

将切好的玻璃试样在浓盐酸中加热至沸腾,用无水乙醇和蒸馏水各洗两次,放入干燥箱内,105℃干燥30 min。

(3)、操作步骤。

将制备的玻璃试样使用电子分析天平,首先测量玻璃试样在空气中的质量a,然后使用细丝将玻璃试样扎紧,将其投入到盛有已知密度纯净水的玻璃烧杯,细丝另一端悬挂在天平臂杆上,此时测定质量b。

测量玻璃试样在液体中的质量时,要求玻璃试样侵入纯净水深度大于10 mm,玻璃试样表面不能黏附气泡,有气泡黏附需使用细杆将其排除,气泡附着说明玻璃表面污染或试样处理不好。

在测量过程,玻璃试样必须使用镊子来移取,不得使用手指捏取。

(4)、结果计算。

玻璃试样密度计算见下式:ρ=a.ρx/a-b式中ρ:t℃时试样的浓度;a:玻璃试样在空气中的质量;b:玻璃试样在溶液中的质量;ρx:溶液的密度。

测量密度的方法

几种测定物质密度的方法一、用天平和量筒测量气体的密度凡是不溶于水的气体,都可借助排水集气法,用天平、量筒测得其密度,其准确度取决于天平的感量和量筒的最小刻度.测量方法:(1)取一球胆(或皮囊)接一根带夹子的胶管,盛满气体后,用天平称出其质量m1.(2)用如图的装置,用力挤压球胆,用排水集气法在量筒中收集气体.集气完毕后,拧紧夹子.上下移动量筒,使其内外水平面一样高,以保证气体压强为1个大气压强,然后由量筒刻度读出气体体积V.(3)称出余下气体和球的质量m2,则气体的质量为m1-m2.(4)代入公式计算气体在1大气压下的密度二、用流体静力称量法测量固体的密度原理和方法:这是一种利用天平的相对测量法.设物体的体积为V,质量为m,密度为ρ,则设物体在空气中的重力为W1,悬在水中的视重为W2,则物体所受水的浮力F的大小等于F=W1-W2.根据阿基米德定律,物体在水中所受浮力的大小等于它所排开的水的重力,即F=ρ0Vg.式中ρ0为水的密度,V为物体排开水的体积,亦即物体体积,g为重力加速度,得W1-W2=ρ0Vg,又设物体在空气中称量时天平的砝码值为m1,利用天平的载物台,将物体挂在横梁左侧吊耳的挂钩上,并使其悬在置于载物台上的盛水烧杯中.称量时天平的砝码值为m2,则W1=m1g,W2=m2g,所以再测出水的温度,从常数表中查出该温度下的水密度ρ0值,物体密度ρ等于三、用比重瓶测量液体的密度原理和方法:图所示为常用的比重瓶,它在一定的温度下有一定的容积.将待测液体注入比重瓶中后塞好塞子,多余的液体将从塞中的毛细管流出,比重瓶中液体将保持一定体积.毛细管的作用是提高比重瓶容积在重复测量时体积相等的精度.设空比重瓶质量为m1,充满密度为ρ的液体时的质量为m2,充满同温度的纯水时的质量为m3,比重瓶在该温度时的容积为V,则其中ρ0为水的密度,可得可见,只要用天平分别称量质量,即可得液体密度.四、用定容瓶测量空气密度这是利用定容瓶、分析天平、抽气机、真空计较为精密地测量空气密度的方法.原理:定容瓶如图,密闭在定容瓶中的空气,混有水蒸气.设空气和水蒸气的密度、分压强和摩尔质量分别为ρ空和ρ水,P空和P水,ρ空和ρ水,则由理想气体的状态方程,有利用天平测得的瓶内空气的密度ρ,是这两者之和,即再换算成标准状态下(即0℃,1atm)时空气的密度可知,只要利用天平测出瓶内空气密度ρ,温度为t时的大气压强P,和水蒸气压,代入上式即可得标准状态下的干燥空气的密度ρ0而P水等于温度为t时的饱和蒸汽压P t乘以当时的相对湿度H,这是可以通过查表获得的.测量方法:(1)将定容瓶抽气至残留空气压强在0.1mmHg以下,按精密衡量法在天平上称出其质量m0,m0可认为是瓶的质量.(2)打开定容瓶活栓,让空气充满后,再测得质量为m,则瓶中空气质量为m-m0,若定容瓶容积为V,则测量的空气密度(3)测量室温t,大气压强P(mmHg),相对湿度H,查表得到温度为t 的饱和蒸气压P t,则水蒸气的分压为P水=P t×H(mmHg).(4)代入公式1atm时干空气的密度值,其公认值为1.293×10-3g/cm3,测量值的误差可以小于1%.不再扣除水蒸气的分压,也不再进行温度修正.五、用密度计测量液体的密度密度计是浮计的一种,分通用和专用两类,其测量范围大、精度高.表我国部分密度计技术规格(温度20℃)密度计的测量原理:密度计由干管和躯体两部分组成,如图.干管是一顶端密封的、直径均匀的细长圆管,熔接于躯体的上部,内壁粘贴有固定的刻度标尺.躯体是仪器的本体.为一直径较粗的圆管,为避免底部附着气泡,底部呈圆锥形或半球状。

如何测量不同物质的密度

如何测量不同物质的密度密度是物质的一种基本性质,用来描述物质的紧密程度。

测量不同物质的密度可以帮助我们了解物质的性质和用途。

本文将介绍几种常见的测量物质密度的方法。

一、浮力法测量密度浮力法是一种常用的测量物质密度的方法。

它基于浮力原理,通过测量物体在液体中的浮力和重力来计算物体的密度。

1. 准备工作首先,准备一个容器,容器中装满了待测物质的液体。

然后,准备一个天平和一个测量液体体积的器具。

2. 测量液体体积将容器放在天平上,记录容器的质量。

然后,将容器放入液体中,记录液体的体积。

3. 测量物体质量将待测物体放入容器中,记录容器和物体的总质量。

4. 计算密度根据浮力原理,物体在液体中受到的浮力等于物体排开的液体的重量。

根据浮力和重力的关系,可以计算出物体的密度。

二、比重法测量密度比重法是一种简单而常用的测量物质密度的方法。

它基于物质在不同液体中的浮沉情况来判断物质的密度。

1. 准备工作首先,准备两种不同密度的液体,如水和酒精。

然后,准备一个容器和一个天平。

2. 测量物体质量将待测物体放入容器中,记录容器和物体的总质量。

3. 测量物体在液体中的浮沉情况将容器放入水中,观察物体在水中的浮沉情况。

然后,将容器放入酒精中,观察物体在酒精中的浮沉情况。

4. 判断物质密度根据物体在不同液体中的浮沉情况,可以判断物质的密度。

如果物体在水中浮起而在酒精中沉下,说明物质的密度大于水但小于酒精。

三、容积法测量密度容积法是一种常用的测量固体物质密度的方法。

它基于物体的质量和体积来计算物体的密度。

1. 准备工作首先,准备一个天平和一个测量物体体积的器具。

2. 测量物体质量将待测物体放在天平上,记录物体的质量。

3. 测量物体体积使用测量物体体积的器具,测量物体的体积。

4. 计算密度根据物体的质量和体积,可以计算出物体的密度。

四、其他方法除了上述方法外,还有一些其他方法可以测量物质的密度,如声速法、X射线衍射法等。

这些方法需要专门的仪器和设备,适用于特定的物质和实验条件。

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密度的测定的三种基本方法
一:质量体积法——测定密度的基本方法
根据密度的定义ρ=m/v可知:只要能测出物体的质量和体积,就可以计算出物质的密度。

这种方法用到的主要测量工具是天平和量筒。

下面分固体和液体两种情况加以分析。

1、先测质量后测体积
(1)如果物块可以沉于水中:先在量筒中放入适量的水,记下体积V1,然后用细线系好待测物块慢慢放入水中浸没,并且抖动几下细线,排去物块周围吸附的气泡,读出总体积V2,则物块的体积V=V2-V1(放入物块时不能有水溅出)。

(2)如果物块不能沉于水中:一种方法可以用细铁丝或小钢针将物块按入水中,其它方法同上。

还可以用小铁块辅助下沉法:先用细线系好小铁块放入量筒的水中,记下总体积V1,然后取出小铁块并和待测物块捆在一起放入量筒的水中,记下总体积V2,待测物块的体积是V=V2-V1(这种方法要保证不要有水损失)。

(3)如果待测物体溶解于水时,可以考虑用细砂或其它粉状物体来代替水完成体积的测定,既让待测物块“浸没”在细砂等粉状物体中。

当然,上面所说的物块都是比较小的。

如果是测量铅球的密度怎么办呢用天平和量筒是肯定不行的。

我们必须用生活中的杆秤或磅秤来测量质量;用溢水杯、烧杯、水才能测量它的体积:取一只大小合适的溢水杯并装满水,然后将待测物块放入水中,用烧杯接住溢出的水,再用量筒分次测出水的总体积,就是铅球的体积。

考虑到液体很难从容器中完全倒出而造成的误差,我们可以先将烧杯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,然后将部分液体倒入量筒中(最好使体积为整数,方便密度的计算),读出体积V,最后再测出烧杯及剩余液体的总质量M2,则液体的密度ρ=(M1-M2)/V。

假如先测液体体积,然后将液体倒入烧杯中测质量,会由于液体倒不干净而使质量测量值偏小。

由于水的密度是已知的,在缺少量筒时我们可以用水、烧杯、天平来代替量筒完成体积的测定。

(这种方法要求水的密度必须是准确的)
(1)测液体的密度
取两只同样的烧杯,在相同的位置做一个标记,然后用天平测出每只烧杯的质量M0;再将烧杯中分别装入水和待测液体到标记处(保证液体的体积相等),测出它们的总质量M水和M液,则:V液=V水=(M水-M0)/ρ水ρ液=(M液-M0)ρ水/(M水-M0)。

(当然也可以用一只烧杯分两次完成上述实验)实验中只要水的密度准确,这种方法其实很简单。

(2)测固体的密度
固体的质量可以用天平直接测量,测量固体的体积可以有下面两种方法。

(a)在烧杯中注入适量的水用天平测出质量M1,不要取下烧杯,直接用细线系着物块吊入水中,使物体全部浸入水中但不接触容器底(吊着物体悬浮在水中);再调节砝码和游码使天平平衡,读出天平的示数M2
v1.0 可编辑可修改(天平读数增加的部分其实就是左盘中物体排开水的质量)。

由于物块的体积等于排开水的体积,所以V
物=(M2-M1)ρ水。

(b)取一只溢水杯并注满水,将待测物体浸入水中(如果不能沉入,可以用细铁丝按入),用烧杯接住溢
出的水,并用天平测出烧杯中水的质量M水,则V物=M水/ρ水。

二:浮力法测密度
由于物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关(阿基米德原理),我们可以考虑用浮力的方法来测
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,然后用弹
簧测力计吊着物体浸入水中,读出弹簧测力计的示数G*,则M物=G/g V物=V排=F浮/ρ水g=(G-G*)
/ρ水g p物=Gρ水/(G-G*)。

(2)对于密度比水小的物体可以用“漂浮测质量、沉底测体积”的方法来完成:先在量筒中放入适量的
水,记下体积V1,然后将物体放入水中漂浮,读出总体积V2,由于漂浮时F浮=G物,所以M物=(V2-V1)ρ
水;再用细铁丝将物体压入水中,记下总体积V3,则V物=V3-V1,这样物体的密度p=(V2-V1)ρ水/ (V3-V1)。

利用这种方法还可以测橡皮泥的密度:先将橡皮泥做成小船状,让它漂浮在水中,测出橡皮泥的质量;
然后将它做成实心块状,放入水中沉底,测出它的体积即可(方法同上)。

利用这种方法还可以测玻璃瓶
以及其它碗状物体的密度。

如果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,然后放入水
中漂浮,测出它在水外面部分的高度h,由于漂浮时F浮=G物,所以则ρ水g(H-h)S=ρ物gHS (S为长方
体的底面积)ρ物=(H-h)ρ水/H。

2:测液体的密度
(1)最简单的方法是用密度计直接测量。

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:物体漂浮时,F浮=G物,所以ρ液gV排=G
物,密度计的重力是一定的,根据密度计排开液体体积的多少就可以间接知道液体密度的大小。

(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大于水和待测液体的物块的重力G,
然后用弹簧测力计吊着物块分别浸没水和液体中,读出弹簧测力计的示数G水和G液,则G-G水=ρ水gV排,
G-G液=ρ液gV排,ρ液=(G-G液)ρ水/(G-G水)。

(3)我们还可以用密度已知的、能漂浮待测液体中的物块来测定:取一个长方体、能漂浮在待测液体中
的物块,用刻度尺测出它的高H,然后放入待测液体中漂浮,测出物块在液体外面部分的高度h,则ρ液g
(H-h)S=ρ物gHS (S为长方体的底面积)ρ液=Hρ物/(H-h)
三:压强法测液体密度
由于液体内部的压强与液体自身深度成正比,所以我们可以利用液体的压强来测液体的密度。

1:U型管法:在U型管一侧注入已知密度的水,在另一侧注入待测液体(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水面的高度H水、到待测液体的液面高
度H液。

则ρ水gH水=ρ液gH液,所以ρ液=H水ρ水/H液
2:海尔法:将图中的海尔管(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,(水面和液体面尽可能相平)在海尔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水柱和液柱高度H水和H
液。

则ρ水gH水+P内=P0=ρ液gH液+P内(P0为外界大气压,P内为抽气后海尔管内的气压)所以ρ液=H水p水/H液。

总之,测定物质密度的方法有很多,且灵活多变,但基本思路就是上面的三种:质量体积法,浮力法测
密度;压强法测液体密度。

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