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1、密度测量方法 一、一、测固体密度测固体密度 基本原理基本原理:=m/V 1 常规常规法：法： 器材：天平、量筒、水、金属块、细绳 测固体体积测固体体积：不溶于水 密度比水大 排水法测体积 密度比水小 针压法、捆绑法、悬挂法、埋砂法。 溶于水 饱和溶液法、埋砂法 整型法整型法 如果被测物体容易整型，如土豆、橡皮泥，可把它们整型成正方体、长方体等， 然后用刻度尺测得有关长度，易得物体体积。 例：例：正北牌方糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这 种糖块外还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒，利 用上述器材可有多种测量方法。请你答出两种测
2、量方法，要求写出（1）测量的主要步骤及 所测的物理量。 （2）用测得的物理量表示密度的式子。 方案一：用天平测出糖块的质量 m，再把糖块放入量筒里，倒入适量白沙糖埋住方糖， 晃动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖和方糖的总体积 V1，用镊子取出方糖，再次晃 动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖的体积 V2，则 = 21 VV m 方案二：用天平测出糖块的质量。用橡皮泥将糖块包好放入水中，测出水、橡皮泥、糖 块的总体积 V1，取出糖水，测出水和橡皮泥的体积 V2，算出糖块体积 V=V1-V2。利用公式 算出糖块密度。 方案三：用天平测出 3 块方糖的质量 m，向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖，用
3、玻璃 棒搅动制成白沙糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积 V1，再把 3 块方糖放入饱和溶液中， 记下饱和溶液和方糖的总体积 V2，则密度 12 VV m 。 方案四：用天平测出其质量 m，用刻度尺量出它的长 a、宽 b、厚 c， abc m 2 浮力浮力法法弹簧秤弹簧秤 器材：弹簧秤、金属块、水、细绳 步骤：1） 、用细绳系住金属块，用弹簧秤称出金属块的重力 G； 2） 、将金属块完全浸入水中，用弹簧秤称出金属块在水中的视重 G/； 表达式：=G水/(G-G/) 但需要指出的是，此测量方法仅适用于被测物体的密度大于水的密度。 变变 1：不用量筒，测量工具只用弹簧秤，如何测定某一塑料块的密度（塑料
4、水） 。你 可以选用任何简便器材，但不能选用其它测量工具。想一想，设计出理想可行的测定方案， 并写出测定塑料块密度的表达式。 变变 2：工作中需要侧一个不太重实心合金球的密度，由于条件有限只能找到一根轻质螺旋弹 簧和一把带有毫米刻度的直尺。 合金球挂在弹簧下， 弹簧有明显形变且始终处于弹性形变范 围内。请设计一个方案测出合金球的密度并写出表达式。 =(L1-L0/L1-L2)* 水 3浮力浮力法法天平天平 器材：天平、金属块、水、细绳 步骤：1）往烧杯装满水，放在天平上称出质量为 m1； 2）将属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为 m2; 3) 将金属块取出，把烧杯放在天
5、平上称出烧杯和剩下水的质量 m3。 表达式：=水(m2-m3)/(m1-m3) 例例：给你一台已调好了的天平（带砝码）和一个盛满水的小烧杯，只用这些器材（不使用任 何其它辅助工具）测出一纸包金属颗粒的密度。要求：写出实验步骤和计算金属密度的数学 表达式。 （天津市 1999 中考试题） 该题的难点是如何测量金属颗粒的体积， 唯一的思路是如何用天平测与金属颗粒等体积 水的质量，因为小烧杯盛满水，如果将金属颗粒放入烧杯内，则溢出水的体积必等于金属颗 粒的体积。而用天平可称量金属颗粒、盛满水的烧杯、及烧杯溢出水后的质量，所以根据阿 基米德原理，可计算出此金属密度的表达式。 例例：有一只玻璃杯、水和天
6、平，怎样测出小石块的密度？写出实验步骤及石块密度表达式. 分析：要测出石块的密度，应先测出石块的质量和体积，质量可以用天平测量，由于没 有量筒，体积不能直接测量，石块体积应利用其它现有仪器进行特殊测量. 解答：1.用天平测出小石块的质量 m. 2.在玻璃杯中加入适量的水，用天平测出它们的质量 m1. 3.在装水的玻璃杯中放入小石块，记下水面的位置. 4.将石块取出再加水，使水面达到刚才标记位置，用天平测出它们的质量 m2. 5.石块密度： 4浮力法浮力法-量筒量筒 器材：木块、水、细针、量筒 步骤：1） 、往量筒中注入适量水，读出体积为 V1； 2） 、将木块放入水中，漂浮，静止后读出体积 V
7、2； 3） 、用细针插入木块，将木块完全浸入水中，读出体积为 V3。 表达式：= 水(V2-V1)/(V3-V1) 例例：老师给小华如下器材：一只 100ml 的量筒、一个装有 100ml 纯水的烧杯、细线、一块 橡皮泥。要求小华同学用这些器材测出橡皮泥的密度，小华细想后感到有困难，相信你有办 法完成该实验。请你帮她设计一种方案及用测得的物理量计算橡皮泥密度的表达式。 （因为橡皮泥的形状可以改变，只要想到可将橡皮泥做成船形，使其漂浮于水面，则可 测得其质量，问题就可以得到解决。 ） 例例：现有一只量筒，内已注了适量的水。如何利用一块大小合适的长直方木块来测一小金属 块的密度？不准用其它任何器材
8、，写出你的测量方法，并推导出该金属块密度的表达式。 （解决问题的关键是如何在木块上做文章。 虽然金属块在水中下沉， 但木块可漂浮于水 面。又木块大小合适，金属块较小，题设必隐含着若将金属块置于木块上，木块仍可漂浮于 水面。根据漂浮原理，则可推导出金属块的质量。大致步骤如下：可先将木块放入量筒内， 记下水面的读数 V1；然后将金属块置于木块上，记下水面的读数 V2；最后将金属块从木块 上拿下来并放入水中，记下水面的读数 V3。则金属块密度的表达式为 水 13 12 VV VV 。 ） 例例：有一长直玻璃试管和一只注了适量水的量筒。不用其它任何器材，如何测出制成该试管 的玻璃的密度。请你写出实验步
9、骤和玻璃密度的表达式。 （问题的难点是：玻璃试管虽能漂浮于水面，但试管总要与量筒内壁接触，即不能竖直地 漂浮于水面。解决问题的方法步骤是，先记下量筒内水面的读数 V1；然后将量筒里的水适量地倒入玻璃试管内，并将试管放入量 筒里使其漂浮于水面，并记下量筒内水面的读数 V2；最后将玻璃 试管按入水中，使其沉入量筒底部，再记下量筒内水面的读数 V3。 此题可以说是橡皮泥的变形题式。 ） 5浮力法浮力法刻度尺：刻度尺： 器材：刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块 步骤： 1） 、在圆筒杯内放入适量水，再将塑料杯杯口朝上轻轻放入，让其漂浮，用刻度尺测出杯中 水的高度 h1; 2)、将小石块轻轻放入杯中，
10、漂浮，用刻度尺测出水的高度 h2; 3)、将小石块从杯中取出，放入水中，下沉，用刻度尺测出水的高度 h3. 表达式：= 水(h2-h1)/(h3-h1) 例：例：一圆柱形实心物体，漂浮在水面上，则该物体的密度是多少？ 解：如图，圆柱体漂浮在水面，根据物体漂浮的条件：F浮=G， 即：， 即： 所以，只需要用刻度尺测出圆柱体的高 H 和露出水面的长度 h 即可求出 物。 二、二、 液体的密度：液体的密度： 1。常规。常规法：法： 器材：烧杯、量筒 、天平、待测液体 步骤：1） 、用天平称出烧杯的质量 m1； 2） 、将待测液体倒入 烧杯中，测出总质量 m2； 3） 、将烧杯中的液体倒入量筒中，测出
11、体积 V。 计算表达：=(m2-m1)/V 2.等容法等容法 器材：烧杯、水、待液体、天平 步骤：1） 、用天平称出烧的质量 m1； 2） 、往烧杯内倒满水，称出总质量 m2； 3） 、倒去烧杯中的水，往烧杯中倒满待测液体，称出总质量 m3。 计算表达：=水(m3-m1)/(m2-m1) 3、浮力法浮力法 器材：弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子 步骤：1） 、用细绳系住小石块，用弹簧秤称出小石块的重力 G； 2） 、将小块浸没入水中，用弹簧秤称出小石的视重 G1； 3） 、将小块浸没入待测液体中，用弹簧秤称出小石块的视重 G2。 计算表达：= 水(G-G2)/(G-G1) 例：例：小东同学
12、想测出液体 B 的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细绳、一个小石 块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计下面的实验步骤，但不完整。请你将 小东的实验步骤补充完整： 1） 用细线系住小石块，将适量的水与液体 B 分别倒入两个烧杯中； 2） ； 3） 用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力 F； 4） ； 根据小东测量的物理量表示出液体 B 的密度：B= 。 式，两液体压强相等来求。 4、压强法、压强法 用刻度尺、两端开口的直玻璃管（一端有橡皮膜） 、烧杯、适量的水、足量的牛奶、细线。 计一种测量奶密度的方法。 实验步骤： 1） 在玻璃管内倒入一定深度的牛奶。 2） 将管竖直放入水中，带橡皮膜水平时，用刻度尺量出管底到牛奶面和水面的深度，分别 为 h1、h2。 3） 根据 p1=p2得表达式：牛奶=h2水/h2
