淺析物質(zhì)密度測量的一些方法—教材教法研究與教育教學經(jīng)驗總結(jié)

重慶市綦江區(qū)打通中學 楊朝銘

在初中物理學習中，“密度”這一知識點既是重點也是難點，在社會生活及現(xiàn)代科學技術(shù)中密度知識的應用也十分普遍，對未知物質(zhì)密度的測定具有十分重要的現(xiàn)實意義，特別是為現(xiàn)在的探究式學物理教學，自主參與式學習提供了很好的素材，測定物質(zhì)密度是初中物理中一個重要的實驗值得我們認真深入地探索和挖掘。

一、測密度的一般方法

（利用天平和量筒分別測出物質(zhì)的質(zhì)量和體積，根據(jù)公式計算物質(zhì)的密度）

原理：公式

1．用天平、量筒、水、細線測一小石塊密度

實驗步驟：（1）用天平測量小石塊質(zhì)量m

（2）在量筒中倒入適量的水，記下水面所對刻度V1

（3）用細線系住小石塊緩慢地放入量筒水里并浸沒，記下水面所對刻度V2

（4）小石塊的密度

2．用天平、量筒、燒杯測液體的密度

實驗步驟：（1）用天平測燒杯和待測液體的總質(zhì)量m

（2）將燒杯中的一部份待測液體倒入量筒中，讀出體積為V

（3）用天平測燒杯和剩余待測液體的總質(zhì)量m1

（4）待測液體的密度

二、測密度的一些特殊方法

（有時天平和量筒只給其中一種，甚至一種也沒有，而代以其他測量工具，如彈簧秤、刻度尺等；有時雖然有天平和量筒，但又無法測出物體的質(zhì)量和體積。在這種情況下，必須充分利用已知條件，用巧妙的方法間接地測出物質(zhì)的質(zhì)量和體積，然后利用公式求出物質(zhì)的密度。）

（一）用密度計測量某種液體的密度

方法：將密度計豎直放入某種液體中，記下密度計靜止時液面所對刻度n，則ρ液體= nρ水

（二）用天平測密度

1．用天平、燒杯、水測某種液體密度

方法：（1）用天平稱出空燒杯質(zhì)量m1

（2）用天平稱出盛滿水的燒杯總質(zhì)量m2

（3）用天平稱出盛滿某種液體的燒杯總質(zhì)量m3

（4）計算

2．用天平、燒杯、水測出不規(guī)則小固體的密度（ρ固≥ρ水）

方法：（1）用天平稱出小固體質(zhì)量m1

（2）用天平稱出盛滿水的燒杯總質(zhì)量m2

（3）用天平稱出放入小固體后盛滿水的燒杯總質(zhì)量

（4）計算

（三）用量筒測密度

1．用量筒、水測一小塊橡皮泥密度

方法：（1）向量筒中倒入適量的水，記下體積V1

（2）把橡皮泥捏成盒狀，放到水里，使其漂浮，記下水面所對刻度

V2

（3）用細鐵絲將橡皮泥壓入水中，使其浸沒在水中，記下水面所對刻度V3

（4）計算

2．用大燒杯、小燒杯（可放入大燒杯中）、細線、水、量筒測小物塊密度

方法：（1）在大燒杯中倒入適量的水，把小燒杯放到大燒杯水上使其漂浮，然后將小物塊放到小燒杯中，用細線在大燒杯外面水面處扎一記號

（2）取出小物塊，向小燒杯中加水，直至大燒杯中水面達到記號處

（3）用量筒測出小燒杯中水體積V1

（4）用量筒、水測出小物塊體積V2

（5）小物塊密度

3．用水、量筒、酒精測一塊石蠟密度（ρ水＞ρ蠟＞ρ酒）

方法：（1）在量筒中倒入適量的水，記下水體積V1

（2）將蠟塊放入水中，記下水面所對刻度V2

（3）在量筒中倒入適量酒精，記下酒精液面所對刻度V3

（4）將蠟塊放入酒精中，記入酒精液面所對刻度V4

（5）石蠟密度

四、用刻度尺測密度

1．用水、燒杯、刻度尺測一實心圓柱形物體的密度（ρ固＜ρ水）

方法：（1）將實心圓柱形物體堅直漂浮在燒杯中的水面上，用刻度尺測出圓柱體的高H和露出水面的長度h（如圖1）

（2）實心圓柱形物體的密度

2．用裝有細砂的平底試管(可漂浮在水面上)、刻度尺、水、燒杯，測出鹽水的密度

方法：（1）先把裝砂的試管放入盛水的燒杯中，用刻度尺測出試管浸入水中的深度h1

（2）再把裝砂的試管放入盛鹽水的燒杯中，用刻度尺測出試管浸入鹽水中的深度h2

（3）鹽水的密度

五、用彈簧秤測密度

1．用彈簧秤、燒杯、足量的水、細線，測出小石塊的密度

方法：（1）用彈簧秤測出小石塊在空氣中的重力G1

（2）將小石塊浸沒在燒杯內(nèi)的水中，記下此時彈簧秤的示數(shù)G2

（3）小石塊的密度

2．用彈簧秤、燒杯、足量的水、細線、小固體測鹽水的密度（ρ固＞ρ鹽水）

方法：（1）用彈簧秤測出小固體在空氣中的重力G1

（2）將小固體浸沒在燒杯內(nèi)的水中，記下此時彈簧秤的示數(shù)G2

（3）將小固體浸沒在燒杯內(nèi)的鹽水中，記下此時彈簧秤的示數(shù)G3

（4）鹽水的密度

六、用杠桿測密度

例如：用一粗細均勻木桿、刻度尺、鐵塊(ρ鐵已知)、細線、鐵架臺，測一與鐵塊等體積的石塊的密度

方法：（1）用刻度尺找出木桿的中點

（2）把細線系在木桿的中點上，然后掛在鐵架臺上制成杠桿，使其水平平衡

（3）如圖2所示，把鐵塊及石塊分別掛在杠桿兩邊并調(diào)節(jié)位置使杠桿平衡，用刻度尺分別測出鐵塊及石塊的力臂L1、L2.由杠桿的平衡條件得G鐵L1=G石L2

（4）石塊的密度