Ⅰ 測量密度的方法有哪些
一、 測固體密度
基本原理:ρ=m/V:
1、 稱量法:
器材:天平、量筒、水、金屬塊、細繩
步驟:1)、用天平稱出金屬塊的質量;
2)、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1,
3)、用細繩系住金屬塊放入量筒中,浸沒,讀出體積為V2。
計算表達式:ρ=m/(V2-V1)
2、 比重杯法:
器材:燒杯、水、金屬塊、天平、
步驟:1)、往燒杯裝滿水,放在天平上稱出質量為 m1;
2)、將屬塊輕輕放入水中,溢出部分水,再將燒杯放在天平上稱出質量為m2;
3)、將金屬塊取出,把燒杯放在天平上稱出燒杯和剩下水的質量m3。
計算表達式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、金屬塊、水、細繩
步驟:1)、用細繩系住金屬塊,用彈簧秤稱出金屬塊的重力G;
2)、將金屬塊完全浸入水中,用彈簧秤稱出金屬塊在水中的視重G/;
計算表達式:ρ=Gρ水/(G-G/)
4、 浮力法(一):
器材:木塊、水、細針、量筒
步驟:1)、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1;
2)、將木塊放入水中,漂浮,靜止後讀出體積 V2;
3)、用細針插入木塊,將木塊完全浸入水中,讀出體積為V3。
計算表達式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
5、 浮力法(二):
器材:刻度尺、圓筒杯、水、小塑料杯、小石塊
步驟:1)、在圓筒杯內放入適量水,再將塑料杯杯口朝上輕輕放入,讓其漂浮,用刻度尺
測出杯中水的高度h1;
2)、將小石塊輕輕放入杯中,漂浮,用刻度尺測出水的高度h2;
3)、將小石塊從杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺測出水的高度h3.
計算表達式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
6、 密度計法:
器材:雞蛋、密度計、水、鹽、玻璃杯
步驟:1)、在玻璃杯中倒入適量水,將雞蛋輕輕放入,雞蛋下沉;
2)、往水中逐漸加鹽,邊加邊用密度計攪拌,直至雞蛋漂浮,用密度計測出鹽水的
密度即等到於雞蛋的密度;
二、 液體的密度:
1、 稱量法:
器材:燒杯、量筒 、天平、待測液體
步驟:1)、用天平稱出燒杯的質量M1;
2)、將待測液體倒入 燒杯中,測出總質量M2;
3)、將燒杯中的液體倒入量筒中,測出體積V。
計算表達:ρ=(M2-M1)/V
2、 比重杯法
器材:燒杯、水、待液體、天平
步驟:1)、用天平稱出燒的質量M1;
2)、往燒杯內倒滿水,稱出總質量M2;
3)、倒去燒杯中的水,往燒杯中倒滿待測液體,稱出總質量M3。
計算表達:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、水、待測液體、小石塊、細繩子
步驟:1)、用細繩系住小石塊,用彈簧秤稱出小石塊的重力G;
2)、將小塊浸沒入水中,用彈簧秤稱出小石的視重G/;
3)、將小塊浸沒入待測液體中,用彈簧秤稱出小石塊的視重G//。
計算表達:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)
4、 U形管法:
器材:U形管、水、待測液體、刻度尺
步驟:1)、將適量水倒入U形管中;
2)、將待測液體從U形管的一個管口沿壁緩慢注入。
3)、用刻度尺測出管中水的高度h1,待測液體的高度h2.(如圖)
計算表達:ρ=ρ水h1/h2
(注意:用此種方法的條件是:待測液體不溶於水,待測液體的密度小於水的密度)
5、 密度計法:
器材:密度計、待測液體
方法:將密度計放入待測液體中,直接讀出密度
6、 用比重瓶測液體密度的方法
在細頸上有一環形記號的小玻璃叫比重瓶。
1.先用天平稱量出空瓶的質量m0。
2.在瓶內盛上水面到環形記號的純水,再稱出總質量m1,則純水質量為m1一m0
3.倒出水,換上要測密度的液體(例如煤油、酒精),使液面仍在環形記號。再稱出總質量m2,則被測液體質量為m2-m0。
4.因被測液體與水的體積相等。
故被測液體的密度=
由於水的密度為1(克/厘米3),液體的密度=
Ⅱ 在密度的測量實驗中會有哪些誤差
「測量物質密度」的實驗是初中物理最主要的一個實驗。下面就從誤差的分類和來源兩各方面來分析常見的幾種實驗方法中的誤差產生原因和減小誤差的方法。
一、、測量固體密度
(一)測量規則固體的密度:
原理:ρ=m/V
實驗器材:天平(帶砝碼)、刻度尺、圓柱體鋁塊。
實驗步驟:1、用天平測出圓柱體鋁塊的質量m;
2、根據固體的形狀測出相關長度(橫截面圓的直徑:D、高:h),
由相應公式(V=Sh=πD2h/4)計算出體積V。
3、根據公式ρ=m/V計算出鋁塊密度。
誤差分析:
1、產生原因:(1)測量儀器天平和刻度尺的選取不夠精確;
(2)實驗方法不完善;
(3)環境溫度和濕度因素的影響;
(4)測量長度時估讀和測量方法環節;
(5)計算時常數「π」的取值等。
2、減小誤差的方法:
(1)選用分度值較小的天平和刻度尺進行測量;
(2)如果可以選擇其他測量工具,則在測量體積時可以選 擇量筒來測量體積。
(3)測量體積時應當考慮環境溫度和濕度等因素,如「熱 脹冷縮」對不同材料的體積影響。
(4)對於同一長度的測量,要選擇正確的測量方法,讀數 時要估讀到分度值的下一位,且要多測量幾次求平均 值。
(5)常數「π」的取值要盡量准確等。
(二)測量不規則固體的密度:
原理:ρ=m/V
實驗器材:天平(帶砝碼)、量筒、小石塊、水、細線。
實驗步驟:
1、用天平測出小石塊的質量m;
2、在量筒中倒入適量的水,測出水的體積內V1;
3、用細線系住小石塊,使小石塊全部浸入水中,測出總體積V2;
4、根據公式計算出固體密度。ρ=m/V=m/(V2-V1)
誤差分析:
1、產生原因:
(1)測量儀器天平和量筒的選取不夠精確;
(2)實驗方法、步驟不完善;
(3)環境溫度和濕度等因素的影響;
2、減小誤差的方法:
(1)選用分度值較小的天平和刻度尺進行測量;
(2)測量小石塊的質量和體積的順序不能顛倒;
(3)選擇較細的細線;
(4)測量體積時應當考慮環境溫度和濕度等因素,如「水的蒸發」等因素對的體積影響。
(5)測量質量和體積時,要多測量幾次求平均值。
誤差分析:
1、產生原因
(1)測量儀器天平的選取不夠精確;
(2)實驗方法、步驟不完善;
(3)環境溫度和濕度等因素的影響。
2、減小誤差的方法
(1)選用分度值較小的天平進行測量;
(2)測量小石塊的質量和體積的順序不顛倒;
(3)選擇較細的細線;
(4)測量體積時應當考慮環境溫度和濕度等因素,如「水的蒸發」等因素對的體積影響、「水質(選用純凈水)」 因素對水的密度的影響等。
(5)測量質量時,要多測量幾次求平均值。
四、測量液體密度
原理:ρ=m/V
方法一:
實驗器材:天平、量筒、燒杯、水、鹽。
實驗步驟:
1、用天平測出空燒杯的質量m1;
2、在燒杯中倒入適量的水,調制出待測量的鹽水,用用天平測出燒 杯和鹽水的總質量m2;
3、將燒杯中的鹽水全部導入量筒中測出鹽水的體積V;
4、根據公式ρ=m/V=(m2-m1)/V計算出固體密度。
誤差分析:
1、產生原因:
(1)測量儀器天平和量筒的選取不夠精確;
(2)實驗方法、步驟不完善;
(3)環境溫度和濕度因素的影響;
2、減小誤差的方法
(1)選用分度值較小的天平和量筒進行測量;
(2)盡量將燒杯中的水倒入量筒中;
(3)測量體積時應當考慮環境溫度和濕度等因素,如「水 的蒸發」等因素對的體積影響。
(4)測量質量和體積時,要多測量幾次求平均值。
說明:
該試驗方法中因為無法將燒杯中的水全部倒入量筒中,在燒杯內壁上或多或少會殘留一些水,還有不好控制水的多少,所以實驗誤差較大,建議一般不選擇此方法測量液體密度。
方法二:
實驗器材:天平、量筒、燒杯、水、鹽。
實驗步驟:
1、在燒杯中倒入適量的水,調制出待測量的鹽水,用天平測出燒杯和鹽水的總質量;
2、將適量的鹽水倒入量筒中,測出量筒中的鹽水的體積;
3、用天平測出剩餘的鹽水和燒杯的總質量;
4、根據公式ρ=m/V=(m2-m1)/V計算出鹽水的密度。
誤差分析:
1、產生原因:
(1)測量儀器天平和量筒的選取不夠精確;
(2)環境溫度和濕度因素的影響;
2、減小誤差的方法
(1)選用分度值較小的天平和量筒進行測量;
(2)測量體積時應當考慮環境溫度和濕度等因素,如「水 的蒸發」等因素對的體積影響;
(3)測量質量和體積時,要多測量幾次求平均值。
附:
測量誤差主要分為兩大類:系統誤差、隨機誤差。
(一)系統誤差產生的原因:1、測量儀器靈敏度和分辨能力較低;2、實驗原理和方法不完善等。
(二)隨機誤差產生的原因:1、環境因素的影響;2、實驗者自身條件等。
1、選用精密的測量儀器;
2、完善實驗原理和方法;
3、多次測量取平均值。