密度測(cè)量復(fù)習(xí)

作者簡(jiǎn)介

楊傳龍，中學(xué)高級(jí)教師，中國(guó)教育學(xué)會(huì)會(huì)員，江蘇省物理學(xué)會(huì)會(huì)員.南通市青年崗位能手，全國(guó)應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽國(guó)家級(jí)優(yōu)秀指導(dǎo)教師：近年來(lái)在國(guó)家級(jí)、省市級(jí)報(bào)刊上獨(dú)立發(fā)表文章190余篇，合作文章多篇;《中學(xué)生數(shù)理化》特約通訊員.

密度在社會(huì)生活及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛，而測(cè)量物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)又是初中階段非常重要的實(shí)驗(yàn)，幾乎是每年中考的必考題.通?？疾槔锰炱?、量筒測(cè)量固體或液體的密度.以及特殊方法測(cè)量物質(zhì)的密度.下面分別舉例給同學(xué)們介紹，

固體密度的測(cè)量

測(cè)固體物質(zhì)的密度時(shí)，可以先用天平測(cè)出固體的質(zhì)量.再用量筒和水測(cè)出固體的體積，由公式p=m/V得到固體的密度.特別注意的是.合理安排實(shí)驗(yàn)步驟是提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)確程度的重要措施.如果忽略步驟的前后順序.會(huì)使某個(gè)物理量的測(cè)量出現(xiàn)較大誤差.例如，先用排水法測(cè)固體體積，固體會(huì)沾水，導(dǎo)致所測(cè)固體的質(zhì)量偏大，從而使密度的測(cè)量值偏大.

液體密度的測(cè)量

在測(cè)量液體密度時(shí).如果先用天平測(cè)量燒杯中液體質(zhì)量.再將燒杯中的液體倒入量筒中測(cè)量液體體積，燒杯壁上會(huì)殘留液體，導(dǎo)致測(cè)出的液體體積偏小，由公式p=m/V知，質(zhì)量一定，體積偏小，從而使測(cè)量的液體密度偏大.為了減小這一誤差.只需要再測(cè)出倒完液體后燒杯的質(zhì)量，這樣就避免了在倒液體時(shí)燒杯中有殘留液體的問(wèn)題.如果先測(cè)量筒中液體體積.再將液體全部倒人燒杯中測(cè)量質(zhì)量.由于不可能把量筒內(nèi)的液體全部倒入燒杯內(nèi)，導(dǎo)致測(cè)得液體的質(zhì)量偏小，由公式p=m/V知，體積一定，質(zhì)量偏小，測(cè)出的液體的密度會(huì)偏小，由此可見(jiàn)，測(cè)液體密度時(shí)應(yīng)先測(cè)容器液體總質(zhì)量，再測(cè)液體體積，最后再測(cè)空容器質(zhì)量.這樣測(cè)出的液體密度誤差最小.

例1 （2019.遼陽(yáng)）學(xué)習(xí)了密度知識(shí)之后.鵬鵬利用天平和量筒測(cè)量牛奶的密度.

（1）在量筒中倒入適量的牛奶，如圖1甲所示，則牛奶的體積為_(kāi)___-mL.

（2）將天平放在水平臺(tái)上，游碼歸零后，鵬鵬發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)的位置如圖1乙所示.他應(yīng)將平衡螺母向____調(diào)節(jié)，直到天平平衡.

（3）把量筒中的牛奶全部倒入一個(gè)質(zhì)量為20g的燒杯中，并用天平測(cè)出總質(zhì)量，如圖2丙所示，則牛奶的質(zhì)量為_(kāi)__g，牛奶的密度為_(kāi)___kg/m3.

（4）鵬鵬的測(cè)量方法會(huì)導(dǎo)致所測(cè)牛奶的密度值偏_____（填“大”或“小”）.

麓析：（1）先明確量筒的分度值為1 mL，然后可讀出量筒中牛奶的體積V=50 mL.（2）天平在使用前應(yīng)放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處后指針偏右.此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié).直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)中央的刻度線.（3）已知燒杯的質(zhì)量m燒=20 9，燒杯和牛奶的總質(zhì)量m.總=50 g+20 g+5 g+2 g=77g，則量筒中牛奶的質(zhì)量m=m總-m燒=77 g-20 g=57g，牛奶的密度p=m/V=57g/50cm3=1.14 g/cm3=1.14×103 kg/m3.（4）該測(cè)量方法會(huì)有少量牛奶附著在量筒內(nèi)壁上，導(dǎo)致所測(cè)牛奶質(zhì)量偏小，而牛奶體積一定，由公式p=m/V可知所測(cè)牛奶密度會(huì)偏小，

答案：（1）50（2）左（3）57 1.14 x103（4）小

特殊方法測(cè)量密度

在測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)中，常會(huì)遇到只有天平?jīng)]有量筒（或無(wú)法直接使用量筒）的情況，我們可以采用被測(cè)物體體積和排開(kāi)水的體積相同來(lái)進(jìn)行間接測(cè)量.只有量筒沒(méi)有天平的情況在后面學(xué)到浮力的知識(shí)后再做介紹.巧妙地利用等效替代法，是解決此類題的關(guān)鍵，

倒2小明在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量一塊形狀不規(guī)則、體積較大的礦石的密度.

（1）因礦石體積較大，放不進(jìn)量筒，因此他利用一個(gè)燒杯，按如圖2所示方法進(jìn)行測(cè)量，礦石的體積是____ cm3.

（2）用托盤(pán)天平已測(cè)得礦石的質(zhì)量是175g，則礦石的密度是_kg/m3;從A到B的操作會(huì)使密度測(cè)量值比真實(shí)值____（填“偏大”“偏小”或“不變”）.

解析：（1）礦石體積V=100 mL-30 mL=70 ml;70 cm3.（2）礦石質(zhì)量m=175 g，密度p=v=175 g /70cm3=2.5 g/cm3=2.5×10³kg/m3.實(shí)驗(yàn)中因從燒杯中取出石塊時(shí)會(huì)沾有一部分水，量筒中補(bǔ)充的水會(huì)變多，使測(cè)得的體積偏大，所以算出的密度值會(huì)偏小，

答案：（1）70（2）2.5x10³偏小

學(xué)即用，練一練

（2019.連云港）小明為了測(cè)量櫻桃酒的密度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）將空燒杯放在天平上，測(cè)出其質(zhì)量為48g.

（2）在燒杯中倒入適量的水，將水面的位置標(biāo)記在燒杯壁上，將盛有水的燒杯放在天平上，測(cè)出其質(zhì)量為128g，則燒杯中水的體積為_(kāi)___cm.

（3）將水倒出，在燒杯中倒人櫻桃酒至標(biāo)記處，然后將此燒杯放在天平上.天平平衡時(shí)，右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖3所示，則燒杯和櫻桃酒的總質(zhì)量為_(kāi)___ g.

（4）計(jì)算得出櫻桃酒的密度為_(kāi)___kg/m3.

參考答案：（2）80 （3）116 （4）0.85x10³

責(zé)任編輯 蔡華杰