6.3测量物质的密度

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1、 测量物质的密度（基础）测量物质的密度（基础）【学习目标学习目标】1、学会量筒的使用方法；2、学会测量液体和固体的密度；3、学会利用物理公式间接地测定一个物理量的方法；4、分析和解决实验过程中存在的问题及误差。 【要点梳理要点梳理】 要点一、体积的测量要点一、体积的测量 1、量筒：量筒是用来测量液体体积的仪器，如图 1 所示（1）量筒上的单位一般是 ml，1ml=1cm3（2）量筒的使用方法与注意事项 选：选择量程与分度值适当的量筒； 放：把量筒放在水平桌面上； 测：若量筒内的液体内有气泡，可轻轻摇动，让气泡释放出来； 读：读数时视线要与量筒内液面的中部相平，即要与凸液面（如水银）的顶部或凹

2、液面的底部（如水）相平，如图 2 乙所示。2、测量固体的体积（1）形状规则的固体可以用刻度尺测量相关的数据，再根据体积公式计算出来。 （2）形状不规则的固体可以用“排液法”间接地测定 下沉物体（如金属块、小石块等等）的测量方法 a、 先在量筒内倒入适量水，读出其体积 V1； b、 将物体用细线拴住轻轻放入水中，并使水全部淹没固体，读出水和固体的总体积 V2； c、 计算固体的体积 V=V2V1。 漂浮物体（如石蜡、木块等等）的测量方法：沉坠法或针压法 沉坠法就是将漂浮的被测物体和能沉入水中的物体用细线拴在一起（物在上重锤在 下） ，先用手提着待测物体上端的细线，将重锤沉入水中（被测物体不能接触

3、到水） ， 读出此时量筒的示数 V1；再把被测物体和重锤一起沉入水中，读出此时量筒的示数 V2；最后计算固体的体积 V=V2V1。 针压法，和下沉物体的测量方法相似，只不过是设法用细针将被测物体压入到水中使其全部浸没。 要点二、密度的测量要点二、密度的测量1、测量的原理：根据可知，用天平测出物体的质量 m，用量筒测出物体的体积V，就可以求出它的密度。 2、测量方法固体的密度要点诠释：要点诠释：固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法” 来测定，然后，根据密度定义求得密度。 步骤：步骤：a、用天平测出石块的质量 m；b、向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积 V1；c、把石块

4、放入量筒中，测出石块和水的总体积 V2；d、算出石块的体积 V=V2-V1；e、利用公式算出石块的密度。液体的密度要点诠释：要点诠释：先测液体和容器的总质量，然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液 体的体积，再称出容器与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，再用密度 公式求出液体的密度。步骤步骤a.用天平测出烧杯和盐水的总质量 m1；b.将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积 V；c. 用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量 m2，算出量筒中盐水的质量 m=m1-m2；d.利用公式算出盐水的密度。【典型例题典型例题】 类型一、量筒的使用类型一、量筒的使用1、 （2016 春句容市期末

5、）如图 1 所示的量筒是以 为单位标度的，最小 分度值是 ；测量时如果如图那样读数，则读出的液体体积与真实值相比 （填 “偏大” 、 “偏小”或“相等” ） 。【思路点拨】读取量筒中液体的体积时，首先要明确量筒的计量单位和分度值，读数时视 线与液面最凹处所对刻线相平，不要仰视或俯视。【答案】毫升（ml） ；2ml；偏大 【解析】 （1）由图知：在量筒上标有“ml”字样，表示此量筒是以 ml 为单位标度的， 10ml 之间有 5 个小格，一个小格代表 2ml，即量筒的分度值为 2ml；如图所示的俯视读法 会造成测量结果偏大。 【总结升华】此题考查了量筒的计量单位、分度值和使用方法，属于基本技能的

6、应用，难 度不大。 举一反三：举一反三： 【变式】三位同学在用量筒测量液体体积时，读数情况如图所示， 其中 同学读数正确，量筒中液体的体积为 cm3。 【答案】乙、202、国庆节前，市工商部门对全市的白酒进行专项检查，某种品牌的白酒的酒瓶上标 有 450mL 的字样，而白酒的含量在 446454mL 之间为合格，为了一次性测量出一瓶白酒 的体积，最好选用下列哪个量筒（ ） A、量程是 100mL，分度值是 1mL B、量程是 500mL，分度值是 1mL C、量程是 1000mL，分度值是 5mL D、量程是 500mL，分度值是 5mL 【答案】B 【解析】在选择测量量筒时，我们应该尽量选择

7、量程更接近被测体积的又因为被测 体积的浮动范围较小，所以为了测量更精确，所选量筒的分度值也应较小解答：解： A、量程太小，无法一次性测量白酒的体积，所以不合题意； B、量程最接近，且分度值较小，所以符合题意； C、量程和分度值都较大，测量结果不够精确，所以不合题意； D、量程虽然接近，但分度值太大，测量结果不精确，所以不合题意。【总结升华】根据实际需要选择合适的测量仪器，这是我们应该掌握的基本技能之一。类型二、固体密度的测量类型二、固体密度的测量3、 （2015常熟市模拟）用托盘天平测一小块矿石的密度。（1）应把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。调节天平横梁平衡时，指针偏向平

8、衡标盘的右侧，此时应该将右边的平衡螺母向 移动，直到指针指在平衡标盘的中央。（2）根据如图（甲）所示，矿石的质量是 g；矿石放入量筒前、后，量筒中水面位置如图（乙）所示，矿石的体积是 cm3，则由此可知矿石的密度为 kg/m3。【答案】 （1）左；（2）61.4；3.07103【解析】 （1）调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘的右侧，此时应该将右边的平衡螺母 向左移动，直到指针指在分度盘的中央； （2）从甲图读出石块的质量：m=60g+1.4g=61.4g，从乙图读出石块的体积：V=40mL-20mL=20mL=20cm3，石块的密度：。333 361.4g=3.07g / cm =3.07

9、10 kg / m20cmm V【总结升华】本题考查天平的使用、量筒的读数、密度的计算，属于基础题。计算时注意单位统一。举一反三：举一反三：【变式】小军用天平和量筒测量小石块的密度。他在调节天平时，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，如图 14 甲所示。为使天平横梁水平平衡，他应将平衡螺母向 端调。然后用调节好的天平测量小石块的质量，天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图 14 乙所示，用量筒测量小石块的体积如图 14 丙所示，则小石块的密度是 kg/m3。【答案】 左 2.6103类型三、液体密度的测量类型三、液体密度的测量4、（2015龙安区模拟）为确定某种未知液体的“身份”

10、，物理老师把这个任务交给了小明的实验小组，他们利用天平和量筒进行了多次测量。某次的操作如下：图 12丙mL 50401030mL 501020302040图 14甲 乙102345g50g（1）用天平测量液体的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的质量 m 为 g。（2）用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积 V 为 mL。尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量值比它的实际值要 （选填“偏大”或“偏小”）。（3）他们对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并

11、根据测量结果作出了“m-V”图象，如图丙所示。由图象可知该液体的密度为 g/cm3；通过查表对照知该液体 。【答案】 （1）49；（2）30；偏小；（3）0.8；煤油或酒精【解析】 （1）如图所示，砝码质量为 5g+20g+20g=45g，游码所对的刻度值为 4g，因此 物体的质量为 45g+4g=49g；（2）由图乙中量筒中液面所对的刻度值可以知道该液体的体 积为 30ml，由于将液体从烧杯中向量筒中倒入的过程中，总有部分液体吸附在烧杯壁上， 没有倒入量筒中，所以导致了测量值偏小。（3）由图象可知，当烧杯中没有液体时，烧杯 的质量为 25g；当烧杯中液体的体积为 25ml 时，烧杯和液体的总

12、质量为 45g，由此可知烧杯中液体的质量为 20g。液体的密度为，再对应给出的密度表3 320g=0.8g / cm25cmm V可以确定这种液体可能是煤油或酒精，因为两者的密度都是 0.8g/cm3。 【总结升华】题中提供的方法测量液体的体积偏小，导致实验出现误差，改进后的方 法是：（1）用天平测出烧杯和液体的总质量 m1；（2）将烧杯中的液体倒入量筒中一部分， 记下液面的位置为 V；（3）用天平测出剩余的液体和烧杯的总质量 m2，则液体的密度为。12mm V举一反三：举一反三： 【变式】如图是某实验小组同学测定一种未知液体密度的三次正确操作情境，请你对照图 中情况，完成下表的实验记录。液体

13、和烧杯的总质量/g剩余液体和烧杯质量/g量筒中液体的体积/cm3被测液体的密度/(kgm-3)【答案答案】123 71 40 1.31035、某同学用量筒和天平等器材测量液体密度时，设计了甲乙两种方法：甲先称出 空烧杯的质量 m1，再向烧杯内倒入适量的液体，称出烧杯和液体的总质量 m2，则液体的 质量为 m=m2-m1，再将烧杯中的液体全部倒入量筒中测出液体的体积 V，这样就得到液体 的密度；乙先测出烧杯和液体的总质量 m1，再向量筒内倒入适量的液体后，称出烧杯和杯 内剩余液体的质量 m2，则液体的质量 m=m1-m2，读出量筒内液体的体积 V，就得到液体的 密度。你认为最合理的方法是 （“甲

14、” 、 “乙” ） 理由： 。 【思路点拨】两种方法都能顺利测出液体密度的大小，不同之处在于对液体体积测量 的顺序安排。考虑到液体在倾倒时会在容器内有残留，必须克服这一问题产生的误差，这 样的方法才是更合理的。 【答案】乙 理由是：甲的方法中，液体不能完全倒入量筒中，液体质量 m 和体积 V 不一致，而乙方法中的 m、V 都是烧杯中倒去的液体的质量和体积，故不受影响。 【解析】相比之下乙的办法更合理；主要是因为甲的方法中，液体不能完全倒入量筒 中，液体质量 m 和体积 V 不一致，而乙方法中的 m、V 都是烧杯中倒去的液体的质量和体 积，故不受影响。 【总结升华】在设计实验步骤时，既要考虑实验

15、的可操作性，同时还要尽量减小实验 的误差。在本实验中，容器壁上残留的液体会影响测量的结果，这是我们应特别注意的环 节。 举一反三：举一反三： 【变式】小杰在实验室测量某种液体的密度。小杰先将某种液体倒入量筒，如图甲所示， 则液体的体积为_cm3。接着小杰用天平测出空烧杯的质量为 40g，然后她将量筒中的液 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_g。请你根据以上实验数据计算出某种液体的密度为 _kg/m3。此液体密度的测量值和真实值相比可能较_。【答案】20 56 0.8103 小 【巩固练习巩固练习】 一、选择题一、选择题 1已知铜的密度大于铁的密度，下列说法正确的是 ( )A铜比铁的质量大B铜块和铁块的体积相等时，铜块的质量大C铜块和铁块的质量相等时，它们的体积也相等D铜块的体积一定比铁块的体积小2 （2015临沂中考）学习了密度知识后，李红想测出项坠密度制作如下实验计划： 把托盘天平放在桌面上，游码移到称量标尺刻度线处，调节平衡螺母使横梁平衡；将项 坠浸没在量筒内的水中，读出此时液面示数；将项坠放在左盘中，往右盘中增减砝码并 移动游码直至横梁平衡，读出质量