初二物理人教版知識導(dǎo)學(xué)測量物質(zhì)的密度（基礎(chǔ)）知識講解

1、測量物質(zhì)的密度（基礎(chǔ)）撰稿人 肖鋒 審稿：蒙阿妮【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、學(xué)會量筒的使用方法；2、學(xué)會測量液體和固體的密度；3、學(xué)會利用物理公式間接地測定一個物理量的方法；4、分析和解決實驗過程中存在的問題及誤差?！疽c梳理】要點一、體積的測量1、量筒：量筒是用來測量液體體積的儀器，如圖1所示 （1）量筒上的單位一般是ml，1ml=1cm3 （2）量筒的使用方法與注意事項選：選擇量程與分度值適當(dāng)?shù)牧客玻环牛喊蚜客卜旁谒阶烂嫔?；測：若量筒內(nèi)的液體內(nèi)有氣泡，可輕輕搖動，讓氣泡釋放出來；讀：讀數(shù)時視線要與量筒內(nèi)液面的中部相平，即要與凸液面（如水銀）的頂部或凹液面的底部（如水）相平，如圖2乙所示。 2、測量固

2、體的體積 （1）形狀規(guī)則的固體可以用刻度尺測量相關(guān)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)體積公式計算出來。（2）形狀不規(guī)則的固體可以用“排液法”間接地測定下沉物體（如金屬塊、小石塊等等）的測量方法先在量筒內(nèi)倒入適量水，讀出其體積V1；將物體用細(xì)線拴住輕輕放入水中，并使水全部淹沒固體，讀出水和固體的總體積V2；計算固體的體積V=V2V1。漂浮物體（如石蠟、木塊等等）的測量方法：沉墜法或針壓法沉墜法就是將漂浮的被測物體和能沉入水中的物體用細(xì)線拴在一起（物在上重錘在下），先用手提著待測物體上端的細(xì)線，將重錘沉入水中（被測物體不能接觸到水），讀出此時量筒的示數(shù)V1；再把被測物體和重錘一起沉入水中，讀出此時量筒的示數(shù)V2；最后

3、計算固體的體積V=V2V1。針壓法，和下沉物體的測量方法相似，只不過是設(shè)法用細(xì)針將被測物體壓入到水中使其全部浸沒。要點二、密度的測量（高清課堂關(guān)于密度試驗專題）1、測量的原理：根據(jù)可知，用天平測出物體的質(zhì)量，用量筒測出物體的體積V，就可以求出它的密度。2、測量方法固體的密度要點詮釋：固體的質(zhì)量可直接用天平稱得，外形不規(guī)則物體的體積可通過“排水法”來測定，然后，根據(jù)密度定義求得密度。步驟：a、用天平測出石塊的質(zhì)量m；b、向量筒內(nèi)倒入適量的水，測出的水的體積V1；c、把石塊放入量筒中，測出石塊和水的總體積V2；d、算出石塊的體積V=V2-V1；e、利用公式算出石塊的密度。液體的密度要點詮釋：先測液

4、體和容器的總質(zhì)量，然后倒入量筒中一部分液體，并測出這部分液體的體積，再稱出容器與剩余液體的總質(zhì)量，兩者之差就是量筒內(nèi)液體的質(zhì)量，再用密度公式求出液體的密度。步驟a.用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1；b.將燒杯中的鹽水倒入量筒中的一部分，記下體積V；c. 用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m2，算出量筒中鹽水的質(zhì)量m=m1-m2；d.利用公式算出鹽水的密度?！镜湫屠}】類型一、量筒的使用1、（2011菏澤）量筒做得細(xì)而高，不做成粗而矮的形狀，如圖所示，主要原因是（）A、細(xì)高的量筒便于操作B、細(xì)高的量筒可以做出相對較大的底座，增加穩(wěn)度 C、細(xì)高的量筒與粗矮的相比，相應(yīng)的刻度間隔較大，能較準(zhǔn)確地讀數(shù)

5、D、粗矮量筒中的液體較多，筒壁所受壓強較大，需用較厚的玻璃，因而不便讀數(shù)【思路點撥】從量筒的特點（刻度均勻）和刻度線的距離上來考慮：量筒中液體體積變化等于量筒的橫截面積與高度變化的乘積，在刻度相同的情況下，液面高度變化越大，讀數(shù)越準(zhǔn)確?！敬鸢浮緾【解析】細(xì)的量筒橫截面積小，對應(yīng)相同的體積變化，液面高度變化大，即能顯示微小的體積變化，測起來更加準(zhǔn)確。量筒的示數(shù)是均勻的，做的細(xì)而高，表示體積的刻度線間隔較大，可以更快、更準(zhǔn)確的讀數(shù)?！究偨Y(jié)升華】在學(xué)彈力時，為顯示玻璃瓶的微小變化，在瓶內(nèi)液體中插入較細(xì)的飲料管，當(dāng)手捏玻璃瓶時，細(xì)管液面就能明顯顯示玻璃瓶的形變，此題細(xì)的量筒道理相同。此題考查學(xué)生的分析

6、能力，是一道基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式】三位同學(xué)在用量筒測量液體體積時，讀數(shù)情況如圖所示，其中 同學(xué)讀數(shù)正確，量筒中液體的體積為 cm3?！敬鸢浮恳摇?02、國慶節(jié)前，市工商部門對全市的白酒進(jìn)行專項檢查，某種品牌的白酒的酒瓶上標(biāo)有450mL的字樣，而白酒的含量在446454mL之間為合格，為了一次性測量出一瓶白酒的體積，最好選用下列哪個量筒（）A、量程是100mL，分度值是1mLB、量程是500mL，分度值是1mL C、量程是1000mL，分度值是5mL D、量程是500mL，分度值是5mL【答案】B【解析】在選擇測量量筒時，我們應(yīng)該盡量選擇量程更接近被測體積的又因為被測體積的浮動范圍較小，所以

7、為了測量更精確，所選量筒的分度值也應(yīng)較小解答：解：A、量程太小，無法一次性測量白酒的體積，所以不合題意；B、量程最接近，且分度值較小，所以符合題意；C、量程和分度值都較大，測量結(jié)果不夠精確，所以不合題意；D、量程雖然接近，但分度值太大，測量結(jié)果不精確，所以不合題意。 【總結(jié)升華】根據(jù)實際需要選擇合適的測量儀器，這是我們應(yīng)該掌握的基本技能之一。類型二、固體密度的測量3、在“使用托盤天平和量筒測量小金屬塊密度”的實驗中：（1）把托盤天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，此時應(yīng)該把平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，才能使天平平衡；（2）天平平衡后，把小金屬

8、塊放在左盤，用鑷子向右盤加減砝碼，當(dāng)把砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，接下來正確的操作步驟是 ，直到天平再次平衡，此時測出小金屬塊質(zhì)量為 g；（3）用細(xì)線拴好小金屬塊，放入盛有適量水的量筒中，結(jié)果如圖所示，則小金屬塊的體積為 cm3。（4）該小金屬塊的密度為 kg/m3。【答案】右； 取出最小的砝碼并向右移動游碼； 78； 10； 7.8103?！窘馕觥刻炱街羔樝蜃笃?，證明左邊質(zhì)量大，所以應(yīng)向右調(diào)螺母。加上最小的砝碼仍然向右偏證明砝碼質(zhì)量太大，只能調(diào)節(jié)游碼。小金屬塊質(zhì)量 m=50g+20g+5g+3g=78g。小金屬塊體積V=30ml-20ml=10ml。小金屬塊密度【

9、總結(jié)升華】本題考查天平的使用，量筒的讀數(shù)，密度的計算，屬于基礎(chǔ)題，但學(xué)生容易出錯。舉一反三：【變式】(2011北京)小圖12軍用天平和量筒測量小石塊的密度。他在調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線的右側(cè)，如圖14甲所示。為使天平橫梁水平平衡，他應(yīng)將平衡螺母向圖12 端調(diào)。然后用調(diào)節(jié)好的天平測量小石塊的質(zhì)量，天平平衡時右盤中的砝碼質(zhì)量、游碼在標(biāo)尺上的位置如圖14乙所示，用量筒測量小石塊的體積如圖14丙所示，則小石塊的密度是 kg/m3。丙丙圖14甲 乙102345g50g【答案】 左 2.6103類型三、液體密度的測量4、（2011山西）小夢同學(xué)在用天平和量筒測鹽水密度的實驗中。(1)他用調(diào)

10、好的天平按圖中甲、乙、丙的順序進(jìn)行實驗，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知道，量筒申鹽水的質(zhì)量是 g，體積是 ml，鹽水的密度是 kg/m3。(2)在交流討論的過程申，同組的小雨提出了另一種實驗方案，其實驗步驟：用天平測出空量筒的質(zhì)量；往量筒中倒入適量的鹽水，測出鹽水的體積；用天平測出量筒和鹽水的總質(zhì)量。對上述實驗步驟你所持的觀點是 ( ) A能測出鹽水的密度且步驟合理B測出鹽水的密度偏小，不可取C易使量筒從天平上傾斜而摔碎，不宜提倡【答案】(1) 111 100 1.ll03 (2) C【解析】（1）測杯和鹽水總質(zhì)量時，砝碼總質(zhì)量100g+50g=150g，游碼對應(yīng)的刻度值是4g，所以杯和鹽水總質(zhì)量154g；

11、測杯和剩余鹽水質(zhì)量時，砝碼總質(zhì)量20g+20g=40g，游碼對應(yīng)的刻度值是3g，所以杯和剩余鹽水總質(zhì)量43g。則量筒中鹽水的質(zhì)量是二者之差，即154g-43g=111g。量筒中液面對應(yīng)的刻度是100mL。鹽水密度為。（2）量筒的形狀細(xì)高，直接放在天平托盤上很容易掉下來摔碎?！究偨Y(jié)升華】（1）天平的讀數(shù)方法是砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)的刻度值；液體的質(zhì)量是兩次讀數(shù)之差。（2）不能把量筒作為盛裝液體的容器直接放在天平上稱質(zhì)量。舉一反三：【變式】（高清課堂關(guān)于密度試驗專題例2）如圖是某實驗小組同學(xué)測定一種未知液體密度的三次正確操作情境，請你對照圖中情況，完成下表的實驗記錄。液體和燒杯的總質(zhì)量/

12、g剩余液體和燒杯質(zhì)量/g量筒中液體的體積/cm3被測液體的密度/(kgm-3)【答案】123 71 40 1.31035、某同學(xué)用量筒和天平等器材測量液體密度時，設(shè)計了甲乙兩種方法：甲先稱出空燒杯的質(zhì)量m1，再向燒杯內(nèi)倒入適量的液體，稱出燒杯和液體的總質(zhì)量m2，則液體的質(zhì)量為m=m2-m1，再將燒杯中的液體全部倒入量筒中測出液體的體積V，這樣就得到液體的密度；乙先測出燒杯和液體的總質(zhì)量m1，再向量筒內(nèi)倒入適量的液體后，稱出燒杯和杯內(nèi)剩余液體的質(zhì)量m2，則液體的質(zhì)量m=m1-m2，讀出量筒內(nèi)液體的體積V，就得到液體的密度。你認(rèn)為最合理的方法是 （“甲”、“乙”）理由： ?！舅悸伏c撥】兩種方法都能

13、順利測出液體密度的大小，不同之處在于對液體體積測量的順序安排?？紤]到液體在傾倒時會在容器內(nèi)有殘留，必須克服這一問題產(chǎn)生的誤差，這樣的方法才是更合理的。【答案】乙 理由是：甲的方法中，液體不能完全倒入量筒中，液體質(zhì)量m和體積V不一致，而乙方法中的m、V都是燒杯中倒去的液體的質(zhì)量和體積，故不受影響?！窘馕觥肯啾戎乱业霓k法更合理；主要是因為甲的方法中，液體不能完全倒入量筒中，液體質(zhì)量m和體積V不一致，而乙方法中的m、V都是燒杯中倒去的液體的質(zhì)量和體積，故不受影響?！究偨Y(jié)升華】在設(shè)計實驗步驟時，既要考慮實驗的可操作性，同時還要盡量減小實驗的誤差。在本實驗中，容器壁上殘留的液體會影響測量的結(jié)果，這是我們應(yīng)特別注意的環(huán)節(jié)。舉一反三：【變式】（高清