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关于密度教学的点滴

素质教育(学生之友)
2011年 5期

密度是整个初中物理的重要基础知识,也是后面学习浮力、液体压强的基础。质量和密度是两个非常重要的又十分常见的物理量,在倡导素质教育和创新能力培养的大环境下,各地的各类考试中为考查学生的素质和能力,出现了许多有关“质量”和“密度”的灵活性、开放性和综合性都很强的题型。

一、密度的测量

物质的密度可以用实验测定。

1.测固体的密度

(1)测比水的密度大的固体物质的密度。用天平称出固体的质量,利用量筒采用排水法测出固体的体积。利用公式ρ=m/v求出固体的密度。

(2)测比水的密度小的固体物质的密度。用天平称出固体的质量。利用排水法测固体体积时,有两种方法。一是用细而长的针或细铁丝将物体压没于水中,通过排开水的体积,测出固体的体积。二是在固体下面系上一个密度比水大的物块,比如铁块。利用铁块使固体浸没于水中。铁块和固体排开水的总体积再减去铁块的体积就等于固体的体积。固体的质量、体积测出后,利用密度公式求出固体的密度。

2.测液体的密度

(1)一般方法:用天平测出液体的质量,用量筒测出液体的体积。利用密度公式求出密度。

练习:下面是甲、乙两位同学用天平和量筒测盐水密度的实验设计的两种实验方案:

方案1:①用天平称出盛有盐水的玻璃杯的总质量m1。②把玻璃杯的一部分盐水倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积V。③称出玻璃杯和杯中剩余盐水的总质量m2。④ρ盐水=(m1- m2)/V。

方案2:①用天平称出空玻璃杯的质量为m1。②在空玻璃杯中倒入适量的盐水,称出它们的总质量为m2。③把玻璃中的盐水倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积V。④ρ盐水=(m2- m1)/V。

讨论:

A.哪种方案测出的盐水密度较准确?为什么?

B.所测不准确的密度是偏大还是偏小?

解答:

A.第一种较准确,因为方案2中在测量过程中,玻璃杯中的盐水不能全部倒入量筒中,有一部分液体还在玻璃杯中。

B.偏大。

(2)液体体积无法测量时,在这种情况下,往往需要借助于水,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。

我们可以利用这个原理进行测量。测量方法如下:

A.用天平测出空瓶的质量m;

B.将空瓶内装满水,用天平称出它们的总质量m1;

C.将瓶中水倒出,装满待测液体,用天平称出它们的总质量m2;

D.待测液体密度为ρ液=

或者用天平、烧杯、刻度尺和水测液体的密度。具体测量方法如下:

A.往烧杯中加适量的水,用天平称出水和烧杯的总质量m1,并用刻度尺测出水的深度h1。

B.倒掉水,把被测液体倒入烧杯中,并使被测液体和烧杯的质量仍为m1,用刻度尺测出水的深度h2。

C.求液体的密度。ρ液= ρ水

二、质量和体积的关系图像

在直角坐标系中,横轴OV表示体积,纵轴Om表示质量。m-V图线是一条过原点的倾斜直线。如图4-1中所示的OP。

利用m-V图像,可以求物质的密度;可以已知体积求质量;可以已知质量求体积;可以比较不同物质密度的大小。

某物质的m-V关系图像是一条过原点的直线,表示了物质的质量跟体积成正比,说明了密度是物质的一种特性。

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

*本文暂不支持打印功能

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