固体密度的测定方法

固体密度的测定方法
初中物理中有关固体密度的测定专门介绍甚少，其实方法很多，特别在中考试题中更是花样繁多，甚至别出心裁，正因为固体密度的测定所运用到的物理知识广，方法灵活，所以学生难以掌握，容易失分，下面介绍几种常见方法。

一定义法：（定义法分形状规则的和形状不规则的）
1形状规则的（器材：天平，刻度尺待测物体）
(1)用天平称出物体的质量M
(2)用刻度尺测出有关长度计算出物体的体积V
ρ=m/V
2形状不规则的: (器材：天平，量筒，水，细线待测物体)
(1)用天平称出物体的质量设为m
(2)量筒中装适量的水量出体积设为V
1
（能浸没待测物体而水又不溢出为适量）
(3)将物体浸没在水中量筒中水上升到的体积设为V
2（V
物
=V
2
—V
1
）
(4)物体的密度ρ=m/( V
2—V
1
)
问题：1、若物体在水中不会下沉该怎么办？
2、若物体溶于水该怎么办？
二弹簧秤二称法：（器材：弹力秤，水，细线，待测物体）
(1)用弹簧秤称出物体在空气中的重力设为G
1（V
物
=G
1
/ρg=V
排
）
(2)用弹簧秤称出物体在水中的重力设为G
2 (F
浮
=G
1
—G
2
= V
排
ρ
水
g)
ρ=G1ρ水/(G1-G2)
三量筒三测法，（器材：量筒，水，待测的碗状物体）(1)量筒里盛适量水设体积为V
1
(2)将待测的碗状物体漂浮在量筒内的水面上设水上升到V
2
【因为F
浮=G 即（V
2
—V
1
）ρ
水
g=G】
(3)将待测的碗状物体浸没在水中设水上升至V
3【 G=（ V
3
—V
1）
ρg】
ρ=(v2-v1) ρ水/(v3-v1)
问题：3、去掉量筒换用烧杯和刻度尺以上实验你如何完成？
4、你如何根据以上器材测薄金属片的密度，测橡皮泥的密度，测玻璃的密度。

密度测量的方法虽然很多，变化无穷，但万变不离其中。

以下两题供大家思考
问题：5、给你一根细绳，一支吸管，一小块金属，装有水的水槽，一个底下固定一铁块并能直立漂浮在水中的量筒，请利用上述器材测出小金属块的密度。

(1) 写出主要操作步骤及所测物理量。

（2）根据测得的物理量写出小金属块密度的表达式
6、给你一架无砝码无游码已调好平衡的天平和一个量杯、细线、一些细
砂及适量的水。

请测出一块小矿石的密度。

要求：
(1)写出实验步骤及要测的物理量
（2）推出用所测物理量表达矿石密度的表达式。

四、天平三测法测金属块的密度（器材：天平，烧杯，水，细线，待测物体）
(1)烧杯装满水用天平称出质量为m
1
(2)将金属块用细线放入杯中水溢出称出质量为m
2
(3)将金属块取出称出剩余水和杯的质量为m
3
因为金属块的质量为m
2-m
3
因为金属块的体积与排开水的体积相等V
水=m
水
/ρ
水
=(m
1
-m
3
)/ ρ
水
=V
金
(4)金属块的密度为ρ=(m
2-m
3
) ρ
水
/(m
1
-m
3
)
思考题答案：
1物体在水中不下沉的，可以在物体下面吊一块与水不发生化学反应的金属块，或用大头针把物体压入水中，
2可以用细沙子代替水，或在物体上涂抹一层很薄的蜡。

3可以假设烧杯的底面积为S，用刻度尺量出两次水上升的高度分别为
L 1和L
2
，则V
1
= L
1
S，V
2
= L
2
S ρ=(L
2
-L
1
) ρ
水
/(L
3
-L
1
)
4薄金属片和橡皮泥都可以加工成碗状物体，玻璃可以用玻璃杯来代替。

5（1）在量筒中装水，记下水的体积，再用细线将金属块吊入量筒中，用排水测体积法测出金属块的体积为V1
（2）用细线将金属块吊入空量筒，把量筒放入水中，记下水上升到的刻度。

（3）取出金属块，把量筒放入水中，用吸管吸水，注入量筒中，直到水上升的高度与前次相同，并记下量筒中水的体积为V2
（4）因为两次水位上升的高度相同，所以量筒排开水的体积相同，那两次浮力相同，而浮力等于重力，
则有G量筒+G金=G量筒+G水
即G金=G水那么就有m金=m水也即ρ金V金=ρ水V水
所以有：ρ金= V水ρ水/V金= V2ρ水/V1
6（1）在天平的左盘中放量杯，然后在右盘中加细沙，使天平平衡。

（2）在放有细沙的盘中放小矿石，然后在量杯中慢慢注入水，使天平再次平衡。

记下水的体积V1。

（3）用细线将小矿石吊入量杯中，浸没，记水上升到的体积为V2
（4）因为m矿石= m水即（V2- V1）ρ矿石=ρ水V1
所以有：ρ矿石=ρ水V1/（V2- V1）。