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第6章　质量与密度
跨学科实践：
密度应用交流会
4
2
学会利用物理公式间接地测量一个物理量的科学方法。
1
知道密度知识的应用。能运用密度知识鉴别物质，计算物质的质量与体积。
3
能深入理解密度公式，能利用身边的器材，解决简单的实际问题。
一、测量浮石的体积
提出问题：利用公式可求出浮石的密度，但是浮石会吸水，用量筒测出的体积不准确，怎么解决呢？
制订计划与设计实验：
先用天平测出小浮石(样本)的质量m，再让浮石吸足水，用量筒测量其体积V，代入公式求密度。最后，用电子磅秤测得不规则浮石的质量，根据 ，计算出这个浮石的体积。
报告1　测量浮石的体积
实验器材：
小浮石(样本)、水、量筒、天平等
实验过程与数据记录：
(1)过程
①用天平测出小浮石的质量；
②将小浮石放入水中，使之吸足水；
③用装水的量筒测出小浮石的体积；
④通过公式小浮石的密度。
⑤最后，用电子磅秤测得不规则浮石的质量，根据 ，计算出这个浮石的体积。
(2)数据记录：
小浮石的质量g 小浮石的体积cm 小浮石的密度kg/m
3
8.6
0.35×10
分析论证：小浮石的密度是0.35 g/cm ，即0.35×10 kg/m 。
方法总结：
在测量吸水性物体的密度时，预防吸水的方法有：在物体外面包紧一层保鲜膜(或在物体表面涂上一层蜡或漆或在称好物体质量后让其吸足水 )，再测体积。
根据 ，计算出这个浮石的体积是4.6×10-2m 。
1.(2023·滕州期末)学习了密度的知识后，好奇的小王同学想知道老师所用粉笔的密度。在老师的指导下进行了如下探究。
(1)他把10支大小相同的粉笔放到调好的托盘天平上，当天平再次平衡时，右盘的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示，则每支粉笔的质量为　　　 g。
(2)小王在量筒中加入体积为V1的水，把一支粉笔放入量筒，发现粉笔在水面停留一瞬，冒出大量的气泡后沉底。量筒中水面到达的刻度为V2，若把V2-V1作为粉笔的体积来计算粉笔的密度，测得粉笔的密度会比真实值偏　　
(选填“大”或“小”)，原因是　　　　　　　　 　。
3.84
大
粉笔吸水，体积的测量值偏小
(3)小王把一支同样的粉笔用一层保鲜膜紧密包裹好放入水中(保鲜膜的体积忽略不计)，发现粉笔漂在水面上。于是他用水、小金属块、量筒和细线测量粉笔的体积如图乙，粉笔的密度为　　　　　 kg/m3，粉笔越写越短后密度　　　　
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
0.64×103
不变
提出问题：人民英雄纪念碑的碑心石无法直接称量其质量，若想估计其质量怎么解决呢？
制订计划与设计实验：
先找到制作碑心石的原料花岗岩材料，取一小块花岗岩用天平和量筒测出其质量m和体积V，计算出材料的密度，查阅资料可得到碑心石的体积，代入公式可求出质量。
二、估算人民英雄纪念碑的质量
估算人民英雄纪念碑的质量
报告2
实验器材：
人民英雄纪念碑的碑心石密度相同的小块花岗岩、天平、量筒等
实验过程与数据记录：
(1)实验过程：
①用天平和量筒测出花岗岩的质量和体积；
②通过公式花岗岩的密度；
③查阅资料得到碑心石的体积；
④通过公式出碑心石的质量。
(2)数据记录：
分析论证：碑心石的质量是1.19×105 kg，即119 t。
花岗岩的质量(g) 花岗岩的体积(cm ) 花岗岩的密度(kg/m ) 碑心石的体积(m ) 碑心石的质量(kg)
182
65
2.8×10
42.63
1.19×105
对于不便于直接测量质量或体积的较大物体，采用测样本的方法，取一小块同种物质作为样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积，计算出它的密度，然后根据密度公式的变形公式计算出该物体的质量或体积。
方法总结：
2.在密度知识应用交流会上，同学们想知道一个质量是14.4 kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作为样本，测得其质量是14.4 g，体积为20 cm3，则样本的密度为　　 g/cm3，课桌的体积为　 　m3。
0.72
0.02
解析　样品的密度：ρ===0.72 g/cm3=0.72×103 kg/m3，
课桌的体积：V'===2×10-2 m3。
报告3　铅球是铅做的吗
提出问题：铅球是铅做的吗？
猜想假设：铅球体积小、质量大、密度一定很大，因此是铅做的。
制订计划与设计实验：
用台秤测出铅球的质量，但其体积太大不可用量筒直接测量，可用排水法测出铅球的体积，带入公式，就可以求出物质的密度，查密度表就可以鉴别物质的种类。
三、铅球是铅做的吗
实验器材：
铅球、台秤、量筒、大烧杯、水、记号笔等
实验过程与数据记录：
(1)实验过程：
①用台秤测出铅球的质量；
②将铅球放到大烧杯中，加水没过铅球到标记处，然后取出铅球，用量筒加水到标记处，量筒所加的水的体积就是球的体积；
③通过公式 得出铅球的密度；
④通过查阅密度表得出结论。
将铅球放到容器中
加水到标记处
取出铅球
用量筒加水到标记处，量筒所加的水的体积就是球的体积
V水= V铅球
铅球的质量kg 铅球的体积dm 铅球的密度g/cm
3.995
0.510
7.833
(2)数据记录：
分析论证：查阅密度表，铅的密度为11.3 g/cm ，铁的密度为7.9 g/cm ，铅球的主要成分是铁！！
要分析一个物体是由什么物质组成的，可测出组成该物体的物质的密度。再查阅密度表，看它的密度值与何种物质的密度相同或相近。如测出某一物体的密度为8.9×103 kg/m3，通过查密度表可知这种物质可能是铜。
方法总结：
3.在密度知识应用交流会上，某小组想用密度知识鉴别铅球是不是铅做的，设计了下面的实验：用台秤测出铅球的质量是3.995 kg，采用如图所示的方法测出铅球的体积0.510 dm3，计算出铅球的密度是　 　 g/cm3。本实验测体积采用了等效法，在操作过程中存在不太精确的地方，会给测量结果带来影响。根据你的观察，对测量的体积值会造成较大影响的是：　　　　　　 　　，导致密度计算值　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7.83
铅球从水中取出时，表面沾水，导致体积测量结果偏大
偏小
1.(2023·枣阳期末)小明为了检验运动会中获得的铜牌是否由纯铜制成，下列方法中最合理的是(　　)
A.测铜牌的密度 B.测铜牌的质量
C.测铜牌的体积 D.观察铜牌的颜色
A
解析　如果铜牌掺了假，即使铜牌质量与纯铜制成的铜牌质量相同，或体积相同，其质量与体积的比值一般不同，因为密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，故A合理；
测铜牌的质量是无法辨别铜牌是否由纯铜制成，因为掺其他物质，也可以让铜牌的质量与纯铜制成的铜牌质量相同，所以B不合理；
测铜牌的体积是无法辨别铜牌是否由纯铜制成，因为掺其他物质，也可以让铜牌的体积与纯铜制成的铜牌体积相同，所以C不合理；
如果铜牌掺假，肯定是在铜牌里边掺其他物质，而铜牌的外表颜色还是铜牌颜色，所以D不合理。
2.小融用天平、量筒和水等器材测干燥的小石块(具有吸水性)的密度时，进行了下列操作：
①用调好的天平测出干燥的小石块的质量60 g；
②向量筒中倒入水，使水面到达V1=40 mL处，石块放入水中足够长时间，水面到达V2=60 mL处；
③将小石块从杯中取出，擦干表面的水，用调好的天平测出其质量65 g。
设小石块吸水前后体积不变，不考虑石块表面附着的少许水，下列说法不正确的是(　　)
A.小石块所吸收水的质量为5 g
B.小石块的体积为25 cm3
C.干燥小石块的密度为3 g/cm3
D.若考虑表面附着的少许水，则石块的密度测量值偏小
C
3.小明用天平、量筒等器材对一铜制工艺品进行了鉴别(ρ铜=8.9 g/cm3)，测得数据如表所示：
工艺品的 质量m/ g 水的体积 V水/ mL 水和工艺品的
总体积V总/mL
159 40 70
由实验可知，工艺品的密度为　 　　kg/m3。小明从而得出工艺品不是铜制的结论，此结论是　　　　(选填“可靠”或“不可靠”)的，其原因是　　　　 　　　 　　。
5.3×103
不可靠
工艺品可能是空心的

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