第三节测量物质的密度

1、第3节 测量物质的密度第六章 质量与密度情景导入菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成分为天青石与栖霞岩，内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素，对人有强身健体、抗癌益寿作用。现在我想知道这块石头的密度，该怎么做呢？探究点一探究点一 量筒的使用量筒的使用1 1你所用的量筒量程是你所用的量筒量程是 ，分度值是，分度值是 。100mL100mL1mL1mL2 2观察示数时应注意什么问题呢观察示数时应注意什么问题呢? ?读数时应使视线与凹液面底部相平。读数时应使视线与凹液面底部相平。偏大偏大偏小偏小正确正确3 3测形状不规则物体（不吸水）的体积测形状不规则物体（不吸水）的体积-排水法。排水法。 在量筒中倒

2、入适量的水，记下对应的刻度值在量筒中倒入适量的水，记下对应的刻度值V V1 1，然后将铁，然后将铁块浸没入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值块浸没入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V V2 2，V V2 2与与V V1 1的差值就是铁块的体积。的差值就是铁块的体积。“适量适量”的含义：的含义：放入物体后物体能没入水面下且水面不超过量筒量程放入物体后物体能没入水面下且水面不超过量筒量程 。探究点二探究点二 测水的密度测水的密度1 1如何测水的体积如何测水的体积? ? 2 2水的质量怎样测呢水的质量怎样测呢? ?方法方法：可以先测一个空烧杯的质量：可以先测一个空烧杯的质量m1，然后将量筒

3、中的水倒，然后将量筒中的水倒入烧杯，测出烧杯和水的总质量入烧杯，测出烧杯和水的总质量m2, ,那么水的质量那么水的质量m=m2-m1. .这样这样水的质量和体积已全部测出来了，则水的密度水的质量和体积已全部测出来了，则水的密度=（m2-m1）/V 。先测出一定量的水的体积：将水倒进量筒中，记下示数先测出一定量的水的体积：将水倒进量筒中，记下示数V V。3 3还有没有别的办法？讨论一下怎么测呢还有没有别的办法？讨论一下怎么测呢? ? 几种方法哪种更合理？为什么？几种方法哪种更合理？为什么？方法（方法（2 2）：取一只量筒，先测出它的质量）：取一只量筒，先测出它的质量m m1 1，然后往量筒中，然

4、后往量筒中装水，测出量筒和水的总质量装水，测出量筒和水的总质量m m2 2那么水的质量那么水的质量m=mm=m2 2- -m m1 1; ;同时，同时，由量筒中液面的示数直接把水的体积读出来，两者相除即得水的由量筒中液面的示数直接把水的体积读出来，两者相除即得水的密度。密度。 第（第（3 3）种方法好，第（）种方法好，第（1 1）种主要是测得的盐水质量偏小，）种主要是测得的盐水质量偏小，第（第（2 2）种将量筒放在天平上测质量时，由于量筒重心高，易掉）种将量筒放在天平上测质量时，由于量筒重心高，易掉落损坏器材。落损坏器材。方法（方法（3 3）：在烧杯内装适量的盐水，用天平测出总质量）：在烧杯内

5、装适量的盐水，用天平测出总质量m m1 1，将，将烧杯中盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水体积烧杯中盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水体积V V，用天平测出烧，用天平测出烧杯和剩余盐水质量杯和剩余盐水质量m m2 2，则盐水密度为，则盐水密度为（m m1 1- -m m2 2）/ /V V。三测小石块的密度三测小石块的密度1 1先用先用 测出小石块的质量测出小石块的质量m m。2 2测小石块的体积，先用测小石块的体积，先用 量取一定量的水，记下示数量取一定量的水，记下示数V V1 1，将，将 ，再记下这时的示数，再记下这时的示数V V2 2所以小石所以小石块的体积为块的体积为 。3 3 即可得到小石块

6、的密度。即可得到小石块的密度。反思：能不能先测石块体积，后测石块质量呢反思：能不能先测石块体积，后测石块质量呢? ?为什么为什么? ?如果先测小石块体积，则小石块要沾上水，在使用天平测如果先测小石块体积，则小石块要沾上水，在使用天平测质量时天平是不能沾上水的，同时小石块沾上水后质量有质量时天平是不能沾上水的，同时小石块沾上水后质量有可能会变大，因此应先测质量后测体积可能会变大，因此应先测质量后测体积 。天平天平量筒量筒小石块全部浸入水中小石块全部浸入水中 V V2 2- -V V1 1用质量用质量m m除以体积除以体积V V ? ?1.1.简便性简便性原则原则: :方案原理简单、操作简便，各量

7、易于测定。方案原理简单、操作简便，各量易于测定。2.2.可行性可行性原则原则: :实验方案的实施要安全可靠，不会对人身和器实验方案的实施要安全可靠，不会对人身和器材造成危害；所需装置和器材要易于置备，不能超出现有条件，材造成危害；所需装置和器材要易于置备，不能超出现有条件，不能脱离实际。不能脱离实际。3.3.精确性精确性原则：不同的实验方案，其实验原理、所需装置和原则：不同的实验方案，其实验原理、所需装置和器材以及实验重复性等方面所引起的误差是不同的。在选择方器材以及实验重复性等方面所引起的误差是不同的。在选择方案时，应对各种可能的实验方案进行初步的误差分析，尽可能案时，应对各种可能的实验方案

8、进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的实验方案。选用精确度高的实验方案。三条原则通常要综合考虑。三条原则通常要综合考虑。物理实验的方法设计原则：物理实验的方法设计原则：探究点三探究点三 替代法测密度替代法测密度小明用天平大杯小杯和密度为小明用天平大杯小杯和密度为的水测一石块密度。的水测一石块密度。1.1.天平平衡时如图所示，石块的质量天平平衡时如图所示，石块的质量m m石石= = 。2.2.小明测量石块的体积步骤如下：小明测量石块的体积步骤如下：A A 测出空小杯的质量测出空小杯的质量m m1 1。B B 把装了水的大杯和空的小杯如图放置。把装了水的大杯和空的小杯如图放置。C C 把石块缓缓

9、放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯。把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯。D D 测出承接了溢出水的小杯的总质量测出承接了溢出水的小杯的总质量m m2 2。请你指出步骤请你指出步骤B B的错误之处：的错误之处： 。3.3.用本题中出现过的物理量的用本题中出现过的物理量的符号符号表示石块体积为表示石块体积为 ；石块密度为石块密度为 （设步骤（设步骤B B中的错误已改正）。中的错误已改正）。67g67gB B步骤大烧杯水没装满步骤大烧杯水没装满（m m2 2- -m m1 1）/ /mm石石/ /（m m2 2- -m m1 1）二二. .特殊物质密度的测量特殊物质密度的测量(1)(1)用天平

10、测出蜡的质量用天平测出蜡的质量m m。1 1漂浮的物质漂浮的物质蜡放在水中会漂浮，如何测蜡的密度？蜡放在水中会漂浮，如何测蜡的密度？(2)(2)用量筒测量密度小于水的不规则物体（如蜡块）的体积，用量筒测量密度小于水的不规则物体（如蜡块）的体积，方法如下：方法如下：压入法压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入量筒水中，前后：用一根细而长的铁丝将蜡块压入量筒水中，前后水面所对应的刻度的差值就是蜡块的体积。水面所对应的刻度的差值就是蜡块的体积。沉锤法沉锤法：用细线将一铁块系在蜡块下面，让铁块先浸没在：用细线将一铁块系在蜡块下面，让铁块先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值水中，记下此时量筒中水

11、面所对应的刻度值V V1 1，然后铁块和蜡，然后铁块和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V V2 2，V V2 2与与V V1 1的差值就是蜡块的体积。的差值就是蜡块的体积。则蜡的密度表达式为：则蜡的密度表达式为： 。= m m/ /（V V2 2- -V V1 1）2.2.吸水的物质吸水的物质块砖的密度又该如何测量？块砖的密度又该如何测量？ （1 1）用天平先称出它的质量）用天平先称出它的质量m m。（2 2）在量筒中放入一定量的水，将砖块用细线吊着没入量筒）在量筒中放入一定量的水，将砖块用细线吊着没入量筒里的水中，让它充分吸水

12、。里的水中，让它充分吸水。（3 3）待砖块吸足水后，通过增、减水量，使量筒内的水面与）待砖块吸足水后，通过增、减水量，使量筒内的水面与某个整数刻度线相齐，记下这个数值某个整数刻度线相齐，记下这个数值V V1 1。（4 4）把砖块在量筒中提出水面滴干后，再观察此时量筒中剩）把砖块在量筒中提出水面滴干后，再观察此时量筒中剩余的水量余的水量V V2 2 。（5 5）那么，砖块的体积）那么，砖块的体积V V 。（6 6）求得砖块的实际体积，再根据测得的砖块质量，就可计）求得砖块的实际体积，再根据测得的砖块质量，就可计算出砖块的密度算出砖块的密度= = 。V V2 2- -V V1 1m m/ /（V

13、V2 2- -V V1 1）3. 测溶解于水的物质溶解于水的物质的密度-饱和溶液法 像白糖、食盐这样溶解于水的物质，其体积也无法直像白糖、食盐这样溶解于水的物质，其体积也无法直接用排水法测量，可用接用排水法测量，可用“饱和溶液法饱和溶液法”测量出它的体积，测量出它的体积，进而测量出它的密度。下面以食盐为例，介绍这种测量方进而测量出它的密度。下面以食盐为例，介绍这种测量方法法: : （1 1）用天平测量出适量的食盐的质量，记作）用天平测量出适量的食盐的质量，记作 。（2 2）在量筒中加入适量的水，然后加入足量的食盐，充）在量筒中加入适量的水，然后加入足量的食盐，充分搅拌，直至食盐不再溶解（量筒底

14、有极少量食盐晶体为分搅拌，直至食盐不再溶解（量筒底有极少量食盐晶体为止），此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液，读出量筒中止），此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液，读出量筒中溶液的体积溶液的体积 和剩余食盐晶体的质量和剩余食盐晶体的质量 。（3 3）食盐的密度为：）食盐的密度为：= 。m m1 1V V（m m1 1- -m m2 2）/ /V Vm m2 2 1. 1.在缺少量筒的情况下，用替代的方法，也能测出物质的密在缺少量筒的情况下，用替代的方法，也能测出物质的密度，例如：在缺少量筒的情况下，常用水的体积来替代被测物体度，例如：在缺少量筒的情况下，常用水的体积来替代被测物体的体积。而水的体积是

15、用天平先称出其质量后，运用的体积。而水的体积是用天平先称出其质量后，运用V V水水= =m m水水/ /水水计算得来，就不需要用量筒测体积了。计算得来，就不需要用量筒测体积了。 2.2.吸水物质的体积也可以用吸水物质的体积也可以用排面粉法排面粉法或或排沙法排沙法，易溶于水的，易溶于水的颗粒状物质的体积也可以直接倒入量筒中测量。颗粒状物质的体积也可以直接倒入量筒中测量。1 1不用量筒，只用天平，如何称出不用量筒，只用天平，如何称出2020毫升的水？毫升的水？ 2 2不用天平，只用量筒，如何量出不用天平，只用量筒，如何量出100100克水来？克水来？用天平称出用天平称出20克的水。克的水。 用量筒量出用量筒量出100毫升的水。毫升的水。 第