今天为大家介绍如何用工具仿真模拟固体和液体密度的测量实验。小伙伴们现在就可以拿出手机,打开吃掉物理APP,找到测量物质的密度这节,跟我们一起用工具做实验啦~
01量筒的使用
1. 认识量筒
用途:测量体积,液体的体积和固体的体积都可以用量筒来测量
单位:一般实验室里的量筒用毫升(ml)为单位的,1ml=1cm³(单位一般在量筒壁上标注)
量程:最上面的刻度线所对应的数值
分度值:刻度上每个小格代表的刻度值
(测量前要根据测量精度的要求和被测物体的体积等因素选择量筒的量程和分度值)
读数:量筒在使用时,应放在水平桌面上,量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面),也有液面呈凸形(如水银面),读数时视线应与量筒内液体凹液面的最低处(或凸液面的最高处)保持相平,读出液体的体积。
2. 用量筒测量液体和固体体积
(1)液体体积的测量:把被测液体直接导入量筒中读取数值即可;
(2)测量密度大于水的不规则物体的体积时,需要用水辅助进行,利用等量空间替代的方法(也叫排水法)①先在量筒中导入适量的水,记下体积V1;②将被测物体用细线系好,缓慢浸没在水中,记下水面到达的刻度V2,则物体的体积V=V2-V1
(3)测量密度小于水的不规则物体的体积时,需要用“助沉”的方法。助沉的方法有两种“悬垂法”和“压入法”,“悬垂法”采用悬挂重物的方法使被测物体浸没在水中,“压入法”用体积可以忽略不计的细针之类的东西将被测物体压入水中
02固体密度的测量
1. 实验原理:
2. 实验器材:天平、量筒、水、细线、小石块
3. 实验步骤:
(1)把天平放在水平台上,调节天平的横梁平衡,用天平测量出形状不规则固体的质量m
(2)在量筒中放适量的水,记下水的体积V1
(3)用细线拴好被测物体轻轻没入量筒中,记下被测物体和水的总体积V2
(4)计算被测物体的体积为V2-V1
(5)根据密度公式计算出被测物体的密度ρ=m /(V2-V1)
03液体密度测
1. 实验原理:
2. 实验器材:天平、烧杯、量筒、盐水
3. 实验步骤:
(1)把天平放在水平台上,调节天平的横梁平衡,用天平测出烧杯和液体的总质量m1
(2)把烧杯中的液体倒入量筒中的一部分,记下量筒中液体的体积V
(3)用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2
(4)计算被测液体的质量为m1-m2
(5)根据密度公式计算出被测液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
04操作误区
测量液体密度的时候,如果按照以下步骤进行的话,测量的密度值并不准确:
(1)用天平测出空烧杯的质量
(2)向烧杯中导入一些液体,测出烧杯和盐水的总质量
(3)再将烧杯中的液体全部导入量筒中测量其体积
(4)计算密度
这样的操作方法,在第(3)步的时候会有一部分液体附着在烧杯壁上,导致剩余在烧杯中的那些液体体积未计算在待测液体体积内,使液体体积偏小,所测密度值偏大
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测量密度用什么工具
密度计
密度计是印刷厂常用的原稿测量仪器。是测量黑白原稿的灰度值和测量连续调或网点值的光电测量仪器。密度计分为透射式密度计和反射式密度计两种。透射式密度计适于测量透明原稿,反射式密度计适于测量实地原稿。密度计的测量范围是0—2.5,数字越大,黑度越高。测量的基本原理是,衡量感光材料曝光和显影后的变黑程度即黑度。在制版时,感光材料上的溴化银,受到光照作用,显影后还原成金属银,形成一定的阻光度。黑度大的,密度高;黑度小的,密度低。带有滤光片的测量计,还可以测量彩色原稿的彩色密度。其测量原理与上述基本原理相近。
在物理实验中使用的密度计,是一种测量液体密度的仪器。它是根据物体浮在液体中所受的浮力等于重力的原理制造与工作的。密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管,管的下部装有少量密度较大的铅丸或水银。使用时将密度计竖直地放入待测的液体中,待密度计平
稳后,从它的刻度处读出待测液体的密度。常用密度计有两种,一种测密度比纯水大的液体密度,叫重表;另一种测密度比纯水小的液体,叫轻表。
密度计原理
物体的重力将物体拉向地面,但是如果将物体放在液体中,一种名为浮力的力量将产生反方向的作用力。 浮力的大小等同于物体取代的液体的重量,或者说是排开的水的重量。
密度计根据重力和浮力平衡的变化上浮或下沉。
一个功能完好的密度计仅能处于漂浮状态,因此浮力向上推的力量要比重力向下拉的力量稍微大一点。
因为密度计的体积没有发生变化, 其排开水的体积相同*。但是,因为其中包含了更多的水而变得更重。 当重力大于浮力时,密度计会下沉。 密度计的重量小于相同体积水的重量,所以密度计重新浮起。
密度计的读数是下大上小,当它浸入不同的液体中,体积不变示数发生变化,密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的!
测量流体密度的物性分析仪器。与它相似的比重计是测量流体比重的仪器。密度是单位体积物质的质量;比重是液体或固体与水或者气体与空气在规定温度和压力时的密度比。水和空气在一定温度和压力时的密度是已知的,因此,在规定条件下的比重和密度是可以互换的。物质的密度或比重与物质的成分有关,所以常用密度计和比重计来检测如酒精、石油产品、酸碱溶液、煤气和天然气等的品质。密度计还可用于这类产品生产和加工过程的监测和控制。
常用的密度计和比重计有浮子式密度计、静压式密度计、振动式密度计和放射性同位素密度计。
浮子式密度计 它的工作原理是:物体在流体内受到的浮力与流体密度有关,流体密度越大浮力越大。如果规定被测样品的温度(例如规定25℃),则仪器也可以用比重数值作为刻度值。这类仪器中最简单的是目测浮子式玻璃比重计(图1), 简称玻璃比重计。
静压式密度计 它的工作原理是:一定高度液柱的静压力与该液体的密度成正比,因此可根据压力测量仪表测出的静压数值来衡量液体的密度。膜盒(见膜片和膜盒)是一种常用的压力测量元件,用它直接测量样品液柱静压的密度计称为膜盒静压式密度计。另一种常用的是单管吹气式密度计(图2)。它以测量气压代替直接测量液柱压力。将吹气管插入被测液体液面以下一定深度,压缩空气通过吹气管不断从管底逸出。此时管内空气的压力便等于那段高度的样品液柱的压力,压力值可换算成密度。
振动式密度计 它的基本工作原理是:物体受激而发生振动时,其振动频率或振幅与物体本身的质量有关。如果在物体内充以一定体积的液体样品,则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的样品液体的质量或密度。
放射性同位素密度计 仪器内设有放射性同位素辐射源。它的放射性辐射(例如γ射线),在透过一定厚度的被测样品后被射线检测器所接收。一定厚度的样品对射线的吸收量与该样品的密度有关,而射线检测器的信号则与该吸收量有关,因此反映出样品的密度。
怎样测量物体的密度
方法一:用天平测出物体的质量,然后测出物体的体积,如果物体是规则的几何体,直接用测量工具测出体积,再带入公式计算。
方法二:用天平测出物体的体积。如果物体不是规则的几何体,将一准备好的烧杯内装满水,将物体放如水中,用量筒测流出的水的体积,再带入物体的密度计算公式,得出物体的密度。
方法三:用天平测出物体的体积,然后将一准备好的烧杯中装上适量的水,用刻度尺测的液面的高度,将这个物体投入水中,用刻度迟测的液面的新刻度,并计算刻度茶,再用刻度尺测的烧杯的底面直径或者半径,计算出底面的面积,用底面积乘以高得出物体的体积,再带入公式,得出物体的密度。
方法四:用弹簧测力计测出物体所受的重力,然后间接计算出它的质量,如果是规则的几何体,直接测量出体积,带入密度计算公式,得出密度。
方法五:用弹簧测力计测出物体所受的重力,然后间接计算出它的质量,如果物体不是规则的几何体,将一准备好的烧杯内装满水,将物体放如水中,用量筒测流出的水的体积,再带入物体的密度计算公式,得出物体的密度。
方法六:用弹簧测力计测出物体所受的重力,然后间接计算出它的质量,然后将一准备好的烧杯中装上适量的水,用刻度尺测的液面的高度,将这个物体投入水中,用刻度迟测的液面的新刻度,并计算刻度茶,再用刻度尺测的烧杯的底面直径或者半径,计算出底面的面积,用底面积乘以高得出物体的体积,再带入公式,得出物体的密度。
方法七:对于液体的密度,可以根据液体中物体所受的浮力,用浮力的计算公式来间接得到液体的密度