浅析物质密度测量的一些方法—教材教法研究与教育教学经验总结

重庆市綦江区打通中学 杨朝铭

在初中物理学习中，“密度”这一知识点既是重点也是难点，在社会生活及现代科学技术中密度知识的应用也十分普遍，对未知物质密度的测定具有十分重要的现实意义，特别是为现在的探究式学物理教学，自主参与式学习提供了很好的素材，测定物质密度是初中物理中一个重要的实验值得我们认真深入地探索和挖掘。

一、测密度的一般方法

（利用天平和量筒分别测出物质的质量和体积，根据公式计算物质的密度）

原理：公式

1．用天平、量筒、水、细线测一小石块密度

实验步骤：（1）用天平测量小石块质量m

（2）在量筒中倒入适量的水，记下水面所对刻度V1

（3）用细线系住小石块缓慢地放入量筒水里并浸没，记下水面所对刻度V2

（4）小石块的密度

2．用天平、量筒、烧杯测液体的密度

实验步骤：（1）用天平测烧杯和待测液体的总质量m

（2）将烧杯中的一部份待测液体倒入量筒中，读出体积为V

（3）用天平测烧杯和剩余待测液体的总质量m1

（4）待测液体的密度

二、测密度的一些特殊方法

（有时天平和量筒只给其中一种，甚至一种也没有，而代以其他测量工具，如弹簧秤、刻度尺等；有时虽然有天平和量筒，但又无法测出物体的质量和体积。在这种情况下，必须充分利用已知条件，用巧妙的方法间接地测出物质的质量和体积，然后利用公式求出物质的密度。）

（一）用密度计测量某种液体的密度

方法：将密度计竖直放入某种液体中，记下密度计静止时液面所对刻度n，则ρ液体= nρ水

（二）用天平测密度

1．用天平、烧杯、水测某种液体密度

方法：（1）用天平称出空烧杯质量m1

（2）用天平称出盛满水的烧杯总质量m2

（3）用天平称出盛满某种液体的烧杯总质量m3

（4）计算

2．用天平、烧杯、水测出不规则小固体的密度（ρ固≥ρ水）

方法：（1）用天平称出小固体质量m1

（2）用天平称出盛满水的烧杯总质量m2

（3）用天平称出放入小固体后盛满水的烧杯总质量

（4）计算

（三）用量筒测密度

1．用量筒、水测一小块橡皮泥密度

方法：（1）向量筒中倒入适量的水，记下体积V1

（2）把橡皮泥捏成盒状，放到水里，使其漂浮，记下水面所对刻度

V2

（3）用细铁丝将橡皮泥压入水中，使其浸没在水中，记下水面所对刻度V3

（4）计算

2．用大烧杯、小烧杯（可放入大烧杯中）、细线、水、量筒测小物块密度

方法：（1）在大烧杯中倒入适量的水，把小烧杯放到大烧杯水上使其漂浮，然后将小物块放到小烧杯中，用细线在大烧杯外面水面处扎一记号

（2）取出小物块，向小烧杯中加水，直至大烧杯中水面达到记号处

（3）用量筒测出小烧杯中水体积V1

（4）用量筒、水测出小物块体积V2

（5）小物块密度

3．用水、量筒、酒精测一块石蜡密度（ρ水＞ρ蜡＞ρ酒）

方法：（1）在量筒中倒入适量的水，记下水体积V1

（2）将蜡块放入水中，记下水面所对刻度V2

（3）在量筒中倒入适量酒精，记下酒精液面所对刻度V3

（4）将蜡块放入酒精中，记入酒精液面所对刻度V4

（5）石蜡密度

四、用刻度尺测密度

1．用水、烧杯、刻度尺测一实心圆柱形物体的密度（ρ固＜ρ水）

方法：（1）将实心圆柱形物体坚直漂浮在烧杯中的水面上，用刻度尺测出圆柱体的高H和露出水面的长度h（如图1）

（2）实心圆柱形物体的密度

2．用装有细砂的平底试管(可漂浮在水面上)、刻度尺、水、烧杯，测出盐水的密度

方法：（1）先把装砂的试管放入盛水的烧杯中，用刻度尺测出试管浸入水中的深度h1

（2）再把装砂的试管放入盛盐水的烧杯中，用刻度尺测出试管浸入盐水中的深度h2

（3）盐水的密度

五、用弹簧秤测密度

1．用弹簧秤、烧杯、足量的水、细线，测出小石块的密度

方法：（1）用弹簧秤测出小石块在空气中的重力G1

（2）将小石块浸没在烧杯内的水中，记下此时弹簧秤的示数G2

（3）小石块的密度

2．用弹簧秤、烧杯、足量的水、细线、小固体测盐水的密度（ρ固＞ρ盐水）

方法：（1）用弹簧秤测出小固体在空气中的重力G1

（2）将小固体浸没在烧杯内的水中，记下此时弹簧秤的示数G2

（3）将小固体浸没在烧杯内的盐水中，记下此时弹簧秤的示数G3

（4）盐水的密度

六、用杠杆测密度

例如：用一粗细均匀木杆、刻度尺、铁块(ρ铁已知)、细线、铁架台，测一与铁块等体积的石块的密度

方法：（1）用刻度尺找出木杆的中点

（2）把细线系在木杆的中点上，然后挂在铁架台上制成杠杆，使其水平平衡

（3）如图2所示，把铁块及石块分别挂在杠杆两边并调节位置使杠杆平衡，用刻度尺分别测出铁块及石块的力臂L1、L2.由杠杆的平衡条件得G铁L1=G石L2

（4）石块的密度