精通儀器巧測密度

李振蓮

物質(zhì)的密度測量是物理學科的重點知識，密度的測量需要兩個重要的測量儀器：天平和量筒。對密度知識的考查往往伴隨著對天平和量筒的考查。下面結(jié)合天平和量筒使用的順口溜，給同學們進行總結(jié)：

一、托盤天平使用：

一放平，二歸零，

三調(diào)螺母梁平衡。

螺母要向輕端移，

天平調(diào)好不要動。

左物右砝兩盤盛，

加減砝游再平衡。

取碼需用鑷子夾，

先大后小記心間。

砝游之和是讀數(shù)。

如若物砝位置反。

讀數(shù)砝游要相減。

釋義：

1一放平。二歸零，三調(diào)螺母梁平衡：使用天平時，首先將天平放在水平桌面上，若游碼此時不在零刻度處，需將它移到零刻度，再通過調(diào)節(jié)螺母使用橫梁平衡。

2螺母要向輕端移。天平調(diào)好不要動：意思是說平衡螺母移動的方向應(yīng)該向較輕的一側(cè)移動才能將天平調(diào)平。

3左物右砝兩盤盛，加減砝游再平衡：“物”指被稱量的物質(zhì)；“碼”指天平的砝碼。意思是說被稱量物要放在左盤中，砝碼要放在右盤中。通過加減砝碼盒移動游碼使天平再次平衡。

4取碼需用鑷子夾，先大后小記心間：意思是說取砝碼時，切不可用手拿取，而必須用鑷子夾取。在添加砝碼時，應(yīng)先夾質(zhì)量大的砝碼，然后在夾質(zhì)量小的砝碼(最后再移動游碼)。

5砝游之和是讀數(shù)。如若物砝位置反，讀數(shù)砝游要相減：意思是說物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量和游碼質(zhì)量之和。如果物體與砝碼的位置放反了，物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量和游碼質(zhì)量之差。

二、量筒的使用：

選量程，放平穩(wěn)，

凹面低處視線平。

仰視量少實際多。

俯視量多實際少。

釋義：

1選量程，放平穩(wěn)：指選用量筒的容量要與所量取的液體體積相匹配；同時量筒應(yīng)該放在水平臺面上。

2凹面低處視線平：在讀數(shù)時，眼睛的視線要與凹面最低處保持在同一水平線上。

3仰視量少實際多，俯視量多實際少：指仰視量筒刻度線時，讀數(shù)(測量值)小于實驗值(如圖甲)；俯視量筒刻度線時，讀數(shù)(測量值)大于實驗值(如圖乙)。

三、密度的測量

在測量固體和液體密度的實驗中。物體質(zhì)量一般是用天平測出。而物體體積的測量，就稍微復雜一些了：如果被測量的物體是液體，則可使用量筒直接測出；如果被測量的物體是固體，那么就必須得考慮固體的形狀、在水中的浮沉情況、體積大小等因素，才能制定出合理的測量方案。因此，對固體體積的考查，也就成了考試的熱點?，F(xiàn)將測量固體體積的方法歸納如下：

1計算法

對于形狀規(guī)則的固體，一般可以計算法：用刻度尺測量出物體的有關(guān)數(shù)據(jù)(如長、寬、高等)，然后根據(jù)體積公式計算出物體的體積。

2排水法

對于形狀不規(guī)則且不易溶于水的固體可采用排水法：物體排開水的體積(可用量筒測出)就是固體的體積。V=V2-V1(如圖－1和圖－2)

(1)直接排水法：在水中下沉的固體，可直接采用排水法。

(2)按壓法：在水中漂浮的固體，可用按壓法：用一細長的鋼針或大頭針將其壓入水中，然后用量筒測量；也可使用懸垂法：在漂浮的固體的下面懸一重物(如鐵塊、銅塊等)。使漂浮的物體全部沒入水中，其后用量筒測其體積。(如圖－3)

(3)溢杯法：在水中下沉，但體積過大的物體可采用溢杯法，具體做法是：將物體浸入盛滿水的容器中。同時將溢出的水接到量筒中，讀出量筒中水的體積便是物體的體積，如果現(xiàn)有量筒一次仍不能盛取溢出的水，可慢慢將物體浸入，并多次盛接和讀取數(shù)據(jù)，最后相加得到物體的體積。V物=V排水(如圖－4)

3飽和溶液法

對于易溶于水的固體，可用組成此物體的物質(zhì)的飽和溶液來代替水，例如，測量冰糖的密度時，用飽和的冰糖水取代水效果很好。另外還可以用面粉代替飽和溶液，先測出所用面粉的體積V1，再把待測的冰糖塊埋在面粉中間測出總體積V2，那么冰糖塊的體積V=V2-V1。