固体密度的测量方法汇总

固体密度的测量方法汇总

物理学是一门以实验为基础的学科，在初中物理的学习中，密度的测量贯穿整个力学内容，测量的方法涉及到质量、密度、浮力、压强、机械等知识，然而在教学教材中只简单的介绍了利用测质量、体积从而计算密度的间接测量方法，其实还有很多的方法。本文较全面的搜索、概括、归纳固体密度的各种测量方法。 （一）v m 法：

1.基本法

原理:ρ=m/V

器材：天平、量筒、水、金属块、细绳

步骤：1）、用天平称出金属块的质量m ；

2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V 1，

3）、用细绳系住金属块放入量筒中，浸没，读出体积为V 2。 表达式：)

(12v v m -=ρ 测固体体积方法如下：

① 不溶于水 密度比水大 排水法测体积

例题：（2010年重庆物理中考试题）17.五一节，教物理的晓丽老师在解放碑百货店买了一

个金灿灿的实心饰品，同学们特别想知道这个饰品是否是纯金的（ρ金=19.3×103kg/m 3）。他

们选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等，进行了如下的实验操作：

A.把托盘天平放在水平桌面上；

B.把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；

C.将饰品用细线系好后慢慢地放入量筒中，并记下水和饰品的总体积

D.在量筒中倒入适量的水，并记下水的体积；

E.将饰品放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。 请你帮组同学们回答下面五个问题：

（1）正确的实验操作顺序是：A 、B （余下步骤请用字母序号填出）；

（2）在调节平衡螺母时，发现指针偏向分度盘的左侧，如图16甲所示。此时应将平衡螺母向 端调节（选填“左或右”），直到指着指向分度盘的中央。

（3）用调好的天平称量饰品的质量，当天平再次平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图16乙所示，则饰品的质量是 g ；用细线拴好饰品放入装有适量水的量筒中，

如图16丙所示，则饰品的体积是 cm 3；

（4）通过计算可知饰品的密度为 g/cm 3，由此可以确定饰品不是纯金的；

（5）适量的水”的含义

是 。

②密度比水小 按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法。

例题：（2002年重庆物理中考试题）13．请测定一形状不规则的石蜡块的体积v （已知石蜡的密度为ρ，水的密度为ρ水，且ρ＜ρ水）．所用器材不限．要求：

（1）写出使用的主要器材、简要步骤和需要测定的物理量，

（2）写出相应的体积表达式．

王强同学已设计出了一种方法（见方法一），请你再设计三种不同的方法，并按要求填在横线上．

方法一：（1）用天平称出石蜡块的质量m ．（2）V ＝m/ρ

方法二：（1）___________________________________（2） ____________

方法三：（1）__________________________________（2） ____________ 方法四：（1）_____________________________（2） ____________

分析：用量筒、水和针，采用针压法测量石蜡的体积．

用量筒、水和金属块，采用吊挂的方法测量石蜡的体积．

用量筒、细沙，采用埋沙法测量石蜡的体积．

解答：方法二：在量筒内装入适量的水记下体积1v ，使用针压法，使石蜡块完全浸没在水中，记下石蜡和水的总体积2v ；12v v -．

方法三：在量筒内装入适量的水，把金属块浸没在水中，记下体积1v ，把金属块和石蜡用细线拴在一起，使它们浸没在水中，记下石蜡、金属块、水的总体积2v ；12v v -． 方法四：在量筒内装入适量的细沙记下体积1v ，使石蜡块完全埋在细沙中，记下石蜡和细沙的总体积2v ；12v v -．

点评：测量密度比水小的固体的体积一般采用以下几种方法：埋沙法．按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法。

③易溶于水 饱和溶液法、埋砂法

例1：糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法。请你答出两种测量方法，要求写出（1）测量的主要步骤及所测的物理量。（2）用测得的物理量表示密度的式子。

方法一：用天平测出糖块的质量m ，再把糖块放入量筒里，倒入适量白沙糖埋住方糖，晃动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖和方糖的总体积V 1，用镊子取出方糖，再次晃动量

筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖的体积V 2，则ρ=2

1V V m -

方法二：用天平测出糖块的质量。用橡皮泥将糖块包好放入水中，测出水、橡皮泥、糖块的总体积V 1，取出糖水，测出水和橡皮泥的体积V 2，算出糖块体积V=V 1-V 2。利用公式算出糖块密度。

方法三：用天平测出3块方糖的质量m ，向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖，用玻璃棒搅动制成白沙糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积V 1，再把3块方糖放入饱和溶液中，记下

饱和溶液和方糖的总体积V 2，则密度1

2V V m -=ρ。 方案四：用天平测出其质量，用刻度尺量出它的长、宽、厚，算出其体积，再用密度公式计算出糖块的密度。

例2：小燕想测粉笔的密度，它的质量可用天平直接测量，但因为粉笔的吸水性很强，不能用排水法测量。你能帮她想出办法测粉笔的体积吗？

解析：可用粉末代替水。把适当的粉末加入量筒，量出其体积V 1；再把粉笔完全埋入粉末中，量出其体积V 2，则粉笔的体积就是V 2-V 1。

④易吸水 吸足水后再放量筒中侧体积，否则就得加被吸走水的体积。

例题:（2009年河北省中考物理试卷）18、小明用天平、量筒和水（30.1cm g =水ρ）等器材测干燥软木塞（具有吸水性）的密度时，进行了下列操作：

① 用调好的天平测出软木塞的质量

1m ；

②将适量的水倒入量筒中，读出水面对应的示数1v

③用细铁丝将软木塞浸没再装有水的量筒中，过段时

间后，读出水面对应的示数2v

④将软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量2m

(1) 指出小明操作中的不规范之处：

(2) 下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格．请根据图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整．

解析：（1）托盘天平在使用规则中提到“潮湿的物品和有腐蚀性药品不能直接放到天平的托盘上”，应在两盘上放同样的白纸或同样的烧杯．

故答案为：将潮湿的软木塞直接放在天平上称量．

（2）①量筒读数平视凹液面最低处，读3

400400cm ml =．

②天平读数为砝码质量加游码对应刻度值，所测吸水后软木塞的质量g m 162=

③软木塞吸水的质量g g g m m m 1061612=-=-=吸，

被吸的水体积3310110cm cm g g m v ===水吸吸ρ