密度測量方法之我見

1、“密度測量”之我見作者：丁家龍密度的常見測量方法一般有三種思路，分別介紹如下：一、根據(jù)定義直接測量根據(jù)密度的定義式，只要測出物體的質(zhì)量和體積，就可以求得密度，這是測量密度的原理。通常情況下，測量密度的實驗器材是天平和量筒。當(dāng)物體的質(zhì)量和體積無法直接測量時，可考慮用“求差法”測得。例1（08 廈門）：小明同學(xué)進行測定煤油密度的實驗。（1）第一次的方法和步驟是：用天平測出空燒杯的質(zhì)量m0；把煤油倒入量筒中，測出煤油的體積V；把量筒中的煤油倒入燒杯，測出燒杯和煤油的總質(zhì)量m總。請用上述物理量寫出煤油密度的計算式 。這樣測出的密度與真實值相比偏 。（2）經(jīng)改進后，小明的方法和步驟完全正確。他稱量燒杯和

2、剩余煤油的質(zhì)量時，所用砝碼和游碼的位置如圖甲所示。煤油倒入量筒后的液面位置如圖乙所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，請你幫小明把下表填寫完整。燒杯和煤油的總質(zhì)量m/g燒杯和剩余煤油的質(zhì)量m1/g量筒中煤油的質(zhì)量m2/g量筒中煤油的體積V/cm3煤油的密度/g/cm3112.5分析：本題考察天平和量筒的使用，以及測量原理和誤差分析。改進前的方法中研究對象是燒杯中的煤油，由于將量筒中的煤油倒入燒杯中時，無法倒盡，故測得的質(zhì)量偏小，密度偏小。改進后的方法中研究的對象是量筒中的煤油，質(zhì)量和體積的測量都是準確的。量筒中煤油質(zhì)量：m2=m-m1=112.5g-64.5g=48g量筒中煤油體積：V=60ml因此煤油的密度：

3、=g/cm3答案：（1）；?。?）64.5g；48g；60ml；0.8 g/cm3。二、根據(jù)浮力知識測量密度利用浮力知識測量密度有兩種情況：（1）利用浮力間接測量物體的體積。根據(jù)阿基米德原理，當(dāng)物體浸沒在液體中時，有F浮=液gV排。若測得物體的浮力，則可以間接測得物體的體積，V物=V排=。（2）利用浮力間接測量物體的質(zhì)量。利用漂浮在水面上的物體受到的浮力等于物體自身重力，可間接測量物體質(zhì)量。即m=。例2：小明同學(xué)在過生日時收到了一個內(nèi)有“生日快樂”的小水晶球，下圖是他用量筒、小玻璃杯來測量水晶球密度的實驗示意圖，實驗記錄表格中尚未填寫完整，請你幫他完成表格中的內(nèi)容?？詹ＡП≡谒嫔蠒r量筒的

4、示數(shù)/ml水晶球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)/ml水晶球的密度/g/cm360分析：從圖中可以得到以下信息：空燒杯漂浮在水面上時，量筒的示數(shù)為V1=30ml；水晶球放入玻璃杯中一起漂浮在水面上時量筒的示數(shù)為V2=60ml；水晶球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)為V3=40ml。由第一個圖可求出空燒杯重力：G杯=水gV1由第二個圖可求出水晶球與燒杯總重力：G總=水gV2所以水晶球重力為：G球=水g（V2-V1）水晶球的質(zhì)量為：m球=水（V2-V1）由第一、三個圖可求出水晶球體積為：V球= V3-V1因此水晶球的密度為：答案：空玻璃杯漂浮在水面上時量筒的示數(shù)/ml水晶球放入玻璃杯中一起漂浮

5、在水面上時量筒的示數(shù)/ml水晶球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)/ml水晶球的密度/g/cm33060403.0三、根據(jù)已知密度測量未知密度這種方法主要用于缺少量筒的液體密度的測量。根據(jù)水的密度為已知量，可以用水和固定的容器測量出容器容積，間接測得待測液體體積。例3（08 廣安）：小剛同學(xué)想測醬油密度，但家里只有天平、小空瓶，而沒有量筒。他思考后按照自己設(shè)計的實驗步驟進行了測量，測量內(nèi)容及結(jié)果如圖所示。（1）他第三次測得物體的質(zhì)量如圖乙中砝碼和游碼所示，其結(jié)果m3= g；（2）請按照圖甲的順序?qū)懗鰧?yīng)的實驗步驟； 第一步： ； 第二步： ； 第三步： 。（3）請你根據(jù)小剛測量的數(shù)據(jù)幫他計算出醬油的密度。（寫出主要的計算步驟）分析：這個實驗的巧妙之處是利用空瓶內(nèi)水的體積等于瓶內(nèi)醬油的體積進行體積的等量代換，解決了缺少量筒的問題。答案：（1）47.4（2）第一步：測出空瓶質(zhì)量m1=14g， 第二步：測出裝滿水后瓶與水總質(zhì)量m2=44g， 第三步：測出裝滿醬油后瓶與醬油總質(zhì)量m3=47.4g。（3）小瓶中裝滿水時，水的質(zhì)量為m水