“物质密度测定”的常见方法

“物质密度测定”的常见方法

作者：邵六成

来源：《中学生数理化·教与学》2011年第05期

物质的密度及其测定安排在现行教材八年级下册中，由于涉及的知识点较多，长期以来对初中阶段的学生学习上形成了难点，而密度测定又是历年来中考几乎必考的技能之一，所以作为复习阶段的教师来说，要善于把密度测定的方法进行有机分类，把零散的“珠子”穿成线，并加以训练，方能提高学生解决此类问题的能力.

一、利用“ρ=mv”的原理直接测定 1．测固体密度 （１）对质量m的测量

测量质量可以用天平、砝码直接测量，也可以用弹簧测力计测出重力间接测量，还可以借助浮力中的物体“漂浮”的条件算出排开的液体质量来间接测量.

例如，测一个陶瓷酒杯的质量，既可以放在天平上直接测出质量，也可以用弹簧测力计测出其重力借助“G=mg”算出它的质量，还可以把它正放在一个盛有水的的量筒中让其漂浮在，水面上，借助

排

排

水”算出排开水的质量，即为酒杯的自身质量.

（２）对体积Ｖ的测量 Ａ．形状规则的固体

对于形状规则的固体，若有刻度尺，可以直接测量其某些边长，然后借助数学上的某些体积公式，如V=abc等，来计算其体积. Ｂ．形状不规则的固体

一般要借助“水益法”来测，但必须要注意其固体要不溶于水也不要有很强的吸水性.另外，事先注入量筒的水务必要“适量”（其含义是既要能浸没该固体，也不能使水面超过量筒的最大刻度）.

若固体是溶于水的固体物质要设法用其他不溶性的液体或细沙等来代替水做测量．

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例如，对形状不规则的生石灰体积的测量，就不能直接投入水中，可以用不溶生石灰的油来代替水.

当然，在材料具备的前提下，也可以通过“配制饱和状态的溶液”使其固体放入溶液中不再溶解来测一些溶于水的固体体积．

例如，对由白砂糖制成的一块形状不规则的糖块体积的测量，就可以在量筒中先注入由水和足量白砂糖制成的饱和的糖水，再把糖块放进去来测量（由于糖水已饱和，所以就不再溶解糖块）.

然后利用公式V=V2－来液面在量筒上的刻度）.

对于密度小于水的固体的体积测量，还要借助“助沉法”或“压入法”来测它的体积，一般提供的器材要有细铁丝、针等. 2．测液体密度

在液体密度的测定中特别要注意：测量液体质量和液体体积的合理方法和步骤：液体质量的测量一般采用“烧杯和液体总质量减去烧杯与剩余液体总质量”的方法来求，而空烧杯的质量一般不测或不先测，否则会因“容器壁残留液体”而使得测量的误差明显增大，使方案出现不合理之处.在无量筒或烧杯的条件下，把液体的倒入柱形容器中后它的体积也可以用底

二、利用其他途径测量

1．可以借助阿基米德原理来测密度较大的固体密度

例如，有一个量程合适的弹簧测力计、一根细线、一只水槽、足量的水，如何利用这些器材测一个小金属块的密度？

分析：用细线把金属块系住挂在弹簧测力计下端，先在空气中记下弹簧测力计的读数F,再把金属块浸没在水槽的水中记下弹簧测力计的读数基米德原理公式

浮

水

排•g”，可以求出

金=FF-水g”，根据以上各关系式最终推导出

此办法还能求出液体密度的表达式.

2．可以利用液体压强的知识测液体密度

，计算出浮力排=F-浮=F-水g”，即

再根据阿金=F-液”来表示.

液

计算体积（V2为固体浸没后液面达到量筒的刻度，

为原

水”.如果金属块密度已知利用

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例如：有一个一端开口另一端扎有橡皮膜的直玻璃管，一个盛有水的水槽，刻度尺一把，利用这些器材如何测出牛奶的密度？

分析：把适量牛奶注入直玻璃管中此时下端的橡皮膜会向下凸出来，然后把橡皮膜这段压入水中，在水中的橡皮膜受到上、下两个方向的压强作用（牛奶对它有向下的压强水对它又产生向上的压强），调节橡皮膜在水中的深度，直至橡皮膜变平为止，则说明上下两个方向的压强相等，再用刻度尺分别测出橡皮膜在水中的深度

奶gh2”，所以能导出

奶

2

和在牛奶中深度h2，因为

水

水”.

有时解决一个问题的方法和途径会有很多，我们在掌握这些方法的同时，要善于将它们进行整理，将它们合理串起来，这样，使用时才能快速作出正确的选择.