1、测测 密密 度度 的的 方方 法法 峨边教师进修学校 廖泽君 12vvmVm 一、一、天平量筒法天平量筒法 有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，所需 哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。 分分 析：析：用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度， 可用 排水法测体积。 实验原理实验原理： 实验器材：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、 水、石块 实验步骤：实验步骤： （1）用调节好的天平，测出石块的质量m； （2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1 （3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中， （排水法）测出总体积V2；实验结论：实验结论： Vm练习：用天平和量筒测某种液
2、体的密度。在调节天平平衡时，首先应将游码置于标尺左端的_处，然后调节 _，使天平的横梁处于水平平衡。 实验的主要测量步骤如下： 用天平称出烧杯和液体的质量m1； 从天平上取下烧杯，向量筒中倒入一定体积的液体，如图1； 用天平称出烧杯和剩余液体的质量m2，如图2；请将测量数据和计算结果填入表格。烧杯和液体总质量 m1/g烧杯和剩余液体质量 m2/g液体体积V/cm3液体密度/gcm3 105 105二、助二、助 沉沉 法法 有一块形状不规则的蜡块，测出它的密度有一块形状不规则的蜡块，测出它的密度（写出需要的器材、实验步骤和蜡块密度的表达式。）（写出需要的器材、实验步骤和蜡块密度的表达式。）分分
3、析：析：用天平和量筒测定密度小于水的物质的密用天平和量筒测定密度小于水的物质的密 度，可用助沉法测体积。度，可用助沉法测体积。 实验器材：实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、细线、水、天平（砝码）、量筒、烧杯、细线、水、 蜡块、铁块。蜡块、铁块。实验步骤：实验步骤： （1）用调节好的天平，测出蜡块的质量）用调节好的天平，测出蜡块的质量m； （2）在量筒中倒入适量的水，先将铁块没入水）在量筒中倒入适量的水，先将铁块没入水 中，测出水和铁块的体积中，测出水和铁块的体积V1 （3）将蜡块和铁块用细线拴好，一起浸没在水中）将蜡块和铁块用细线拴好，一起浸没在水中 （助沉法），测出水、铁块、蜡块的总体积（
4、助沉法），测出水、铁块、蜡块的总体积V2；实验结论：实验结论： 12vvmVm注意：注意： 物质的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒测出体积。本例中采用的方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法，即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中，忽略细针在水中占据的体积，则可用排水法直接测出物体的体积了。 小敏家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他小敏家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度。他先上网查想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为询了牛奶的密度应该为1.03g/cm1.03g/cm3 3，然后他找来一根粗细，然后他找
5、来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝木棒的一端绕上一段金属丝( (体积不计体积不计) )，做成了一支，做成了一支“密度计密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶刻度尺，请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。密度的方案。 要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的表达式表达式( (有足量的水和牛奶有足量的水和牛奶) )。三、等浮力法（三、等浮力法（密度计
6、）密度计）实验原理实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。实验器材实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、 烧杯、水、牛奶。实验步骤实验步骤：（1）将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度 计”，用刻度尺测出其长度L；（2）将 “密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮 在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的高 度h水水；（3）将 “密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂 浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶 液面的高度h牛牛。因为“密度计”在水中和在牛奶中，均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等。即 F牛F水，
7、根据阿基米德原理可得：牛牛gVgV牛排牛排水水gVgV水排水排牛牛gShgSh牛排牛排水水gShgSh水排水排h h牛排牛排L Lh h牛牛 h h水排水排 L Lh h水水牛牛( (L Lh h牛牛) ) 水水( (L Lh h水水) ) 牛奶的密度：牛奶的密度：水牛水牛hhLL注意：注意： 从给定的器材看，即无量筒，也无天平，此时解题的着从给定的器材看，即无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想，而给出联想，而给出“密度计密度计”，是和浮力有关的，就要联想到利，是和浮力有关的，就要联想到利用浮
8、力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称为们简称为“等浮力法等浮力法”。 四、四、 一漂一沉法一漂一沉法 小红家有一个空心的废牙膏皮，学习了密度知识后，想利用量筒和水测定牙膏皮的密度，请你帮她完成下列任务。（1）写出实验步骤；（2）用所测量出的物理量写出牙膏皮密度的表达式。（甲）（乙）（1 1）实验步骤：）实验步骤： 在量筒内倒入适量的水，记下量筒的示数为V0； 使空牙膏皮漂浮在量筒中，记下量筒的示数为V1； 将空牙膏皮卷成团，把空气排除，浸没在量筒的水中， 记下量筒中的水示数为V2。（2 2）牙膏皮密度的表达式）牙膏皮密度的表
9、达式： 水0201VVVV 这道题运用的实验原理：物体的漂浮条件。所谓这道题运用的实验原理：物体的漂浮条件。所谓“一漂一一漂一沉法沉法”，即，即“一漂一漂”：当物体漂浮在液面静止时，它受到的浮：当物体漂浮在液面静止时，它受到的浮力等于重力。利用物体漂浮在水中找到重力力等于重力。利用物体漂浮在水中找到重力-得到物体的质得到物体的质量；量；“一沉一沉”：利用物体沉没在水中，找到体积，则物体的密：利用物体沉没在水中，找到体积，则物体的密度就可以测得。度就可以测得。练习： 如图在盛有水的量筒中放一个木块，水面所对量筒的示数为V1，如图甲；若在木块上放一石块后木块仍漂浮，此时水面所对量筒的示数为V2，如
10、图乙；若将石块从木块上拿下放入水中，水面所对量筒的示数为V3，如图丙。 求：石块的密度。木块石石V2V3 图甲图甲 图乙图乙 图丙图丙 木块木块木块木块V1五、弹簧测力计法五、弹簧测力计法 (双提法）双提法）-测固体密度测固体密度 小艳同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤及金属块密度的表达式。分析：分析： 这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求
11、得物体的体积，即可计算出物体的密度值。实验原理：实验原理：阿基米德原理实验器材：实验器材：一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。实验步骤：实验步骤： （1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水； （2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力G； （3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。实验结论：实验结论：金金水 FGGTHANK YOUSUCCESS2022-5-11可编辑 注意：注意： 利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。 密度的表达式推导过程如下：
12、F F浮浮G GF F拉拉 V V金金 金金g水浮F水FGGgVGVm六、弹簧测力计法（三提法）六、弹簧测力计法（三提法） -测液体密度测液体密度 小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、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出了下面的实验步骤： 分分 析析： 双提法是用弹簧测力计测不溶于水且密度大于水的固体的密度。如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知液中，就可以测出未知液体的密度。这就是所谓的“三提法”。实验步骤：实验步骤：（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）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G；（3）用弹簧测力计测
13、出小石块浸没在水中受到的拉力F；（4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力F； 请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度：B 。 实验结果：实验结果：液体液体B B的密度：的密度：B水FGFG七、等七、等 体体 积积 法法 利用天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。测牛奶的密度。实验步骤：实验步骤： （1）用调节好的天平，测出空烧杯的质量m0； （2）将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量 m1，用刻度尺量出水面达到的高度h（或用细线标出水 面的位置）； （3）将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h处（或 达到细线标出的位置），用天平测出烧
14、杯和牛奶的总质 量m2。水水牛牛mm水水水牛牛0102mmmmmm 实验结果：实验结果： 因为水和牛奶的体积相等， V牛V水 注意：注意： 实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密度。我们称之等体积法度。我们称之等体积法八、等八、等 质质 量量 法法 利用天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。测牛奶的密度。实验步骤：实验步骤： （1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的 左右盘上； （2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至
15、天平再次平衡为止； （3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h水 和牛奶液面达到的高度h牛。实验结果：实验结果： 因为水和牛奶的质量相等， m m牛牛m m水水 牛牛V V牛牛水水V V水水 牛牛h h牛牛S S水水h h水水S S 牛牛h h牛牛水水h h水水 即即 牛牛水牛水hh注意：注意： 这道题给出天平，但不含砝码，就没有办法测出水和这道题给出天平，但不含砝码，就没有办法测出水和牛奶的质量值。可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度，计牛奶的质量值。可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度，计算出牛奶的密度。这种方法，我们称之为等质量法。算出牛奶的密度。这种方法，我们称之为等质量法。 九、等九、等
16、 压压 强强 法法 利用刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、 细线。测牛奶的密度。实验步骤：实验步骤： 1.烧杯中倒入适量的水； 2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中，让扎有橡皮膜的一端放在水平 桌面上，如图甲，用刻度尺测出牛奶的高度h牛； 3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中，观察橡皮膜的凹陷程度，直 到橡皮膜呈水平状态时为止。用刻度尺测出橡皮膜到水面的高 度h水，如图乙。 h牛h水图甲图乙实验结果：实验结果：当橡皮膜呈水平状态时，牛奶对橡皮膜向下的压强 等于水对橡皮膜向上的压强。即p牛p水 牛gh牛水gh水牛奶的密度：牛水牛水hh 十、杠十、杠 杆杆
17、法（法（密度秤） 小东想估测出某种油的密度油，他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用刻度尺设计出一个实验方案。 首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。 下面是小东测出油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。（1）用刻度尺测出OE的长度Lo；（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E 处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；（3） ；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知 量计算油的表达式为： 。注意： 1.利用杠杆平衡条件测密度。2.利用杠杆平衡条件测液体密度，通常我们把这种 测密度的杠杆，称之为“密度秤”。THANK YOUSUCCESS2022-5-11可编辑
