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第3节 测量物质的密度
第六章 质量与密度
导入
生活、生产中常要知道某种物质的密度，那么如何进行测量呢？
测出物体的质量和体积，通过ρ= 就能算出物质的密度。
一、量筒的使用
液体物质的体积可以用什么仪器测出？
量筒

观察你所用的量筒，思考下面几个问题。
1.量筒是以什么单位标度的？是毫升（mL）还是立方厘米（cm3）
以毫升（mL）来标度；1mL=1cm3；1L=1dm3。
一、量筒的使用
2.量筒的最大测量值（量程）是多少？
量程是100mL。
3.量筒的分度值是多少？
分度值是1mL。
4.下图中画出了使用量筒读数时的几种做法。请指出哪种做法正确？
哪种错误，错在哪里？
甲正确，量筒水平放置，视线一定与液面保持相平（凹液面的底部相平，凸液面的顶部相平）；乙错误，俯视导致读数偏大；丙错误，仰视导致读数偏小。
一、量筒的使用
二、测量液体和固体的密度
测量原理：ρ=
质量测量
①固体的质量如何测量？
直接使用天平。
②液体的质量如何测量？
先用天平测量空烧杯的质量m1，再把液体倒入烧杯中，测量烧杯和液体的总质量m2，液体的质量m=m2-m1。
二、测量液体和固体的密度
体积测量
①液体的体积如何测量？
直接使用量筒或者量杯。
②形状规则固体的体积如何测量？
直尺测量边长，进行体积的数学运算。
二、测量液体和固体的密度
③形状不规则固体的体积如何测量？
排液法：先把适量的水倒入量筒中，测量出此时水的体积V1，再把固体用细线系着，轻轻放入水中，直到固体完全浸没，测量出此时的水和固体的总体积V2，固体的体积V=V2-V1。
二、测量液体和固体的密度
④如果要测量的不规则物体体积过大，无法浸入现有量筒之内，你有什么办法测量它的体积？
溢杯法:将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取溢出水的体积数值便是该物体的体积；
如果现有量筒一次仍不能盛取溢出的水，可慢慢将物体浸入，并多次盛接和读取数据，最后相加得到物体的体积。
二、测量液体和固体的密度
⑤会漂浮的形状不规则固体（如石蜡）的体积如何测量？
沉坠法（配重法）：将被测固体和能沉入水中的重物用细线系在一起，重物在下，被测固体在上；提着细线，只将重物浸没水中，测量出量筒中水和重物的体积V1；再将固体和重物同时浸没水中，测量出量筒中水、重物和固体的体积V2；被测固体的体积V=V2-V1。
二、测量液体和固体的密度
⑤会漂浮的形状不规则固体（如石蜡）的体积如何测量？
针压法（压入法）：用细长针把被测固体压入量筒的水中，使其完全浸没。
二、测量液体和固体的密度
实验：测量盐水和小石块的密度
（1）测量盐水的密度
以下有三个测量盐水密度的方案，想一想，哪个方案设计得最合理？方案不合理的原因是？
二、测量液体和固体的密度
方案一：
①用天平测出空烧杯的质量m1；
②向烧杯中倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m2；
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V。
盐水的密度：ρ=
二、测量液体和固体的密度
不合理；这种做法存在很大的误差，盐水倒入量筒后，仍然有一部分盐水残留在烧杯内壁，导致量筒测量的盐水体积偏小，计算出的盐水密度偏大。
二、测量液体和固体的密度
方案二：
①把适量的盐水倒入量筒中，测量出量筒中盐水的体积V；
②用天平测量出空烧杯的质量m1；
③把量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测量出烧杯和盐水的总质量m2。
盐水的密度：ρ=
二、测量液体和固体的密度
不合理；这种做法存在很大的误差，盐水倒入烧杯后，仍然有一部分盐水残留在量筒内壁，导致测量的盐水质量偏小，计算出的盐水密度偏小。
二、测量液体和固体的密度
方案三：
①把适量的盐水倒入烧杯中，用天平测量出烧杯和盐水的总质量m1；
②把烧杯中的盐水倒一部分进入量筒中，测量出量筒中盐水的体积V；
③用天平测量出烧杯和剩余盐水的质量m2。
盐水的密度：ρ=
方案三最合理。
二、测量液体和固体的密度
实验数据记录表格：
实验数据记录表格应包括的内容有：直接测量量、间接测量量以及待测量（中文名称、符号、单位）。
二、测量液体和固体的密度
（2）测量小石块的密度（小石块不吸收水）
以下有两个测量小石块密度的方案，想一想，哪个方案设计得最合理？方案不合理的原因是？
二、测量液体和固体的密度
方案一：
①把适量的水倒入量筒中，测量此时量筒中水的体积V1；
②把小石块用细线系着，轻轻放入水中，直到小石块完全浸没，测量此时量筒中水和小石块的总体积V2；
③用天平测量出小石块的质量m。
小石块的密度：ρ=
二、测量液体和固体的密度
不合理；这种做法存在很大的误差，小石头在水中被捞起后，表面会残留一些水分，再放入天平测量时，导致测量的小石头质量偏大，计算出的小石头密度偏大，而且潮湿的物体不能直接放在天平的盘上测量。
二、测量液体和固体的密度
方案二：
①用天平测量出小石块的质量m；
②把适量的水倒入量筒中，测量此时量筒中水的体积V1；
③把小石块用细线系着，轻轻放入水中，直到小石块完全浸没，测量此时量筒中水和小石块的总体积V2。
小石块的密度：ρ=
方案二合理
二、测量液体和固体的密度
请你设计出实验数据记录表格。
开始实验！
小石块的 质量m/g 量筒中水的 体积V1/cm3 量筒中水和小石块的 总体积V2/cm3 小石块的 体积V=(V2-V1)/cm3 小石块的
密度ρ/(g·cm-3)
　 　 　 　 　
二、测量液体和固体的密度
小试牛刀：
1.下列是不同量筒的量程和分度值，小吕同学要测量出密度是0.8g/cm3的酒精100g，则应选择（ ）
A．50mL，5mL
B．100mL，2mL
C．250mL，5mL
D．400mL，10mL
C
二、测量液体和固体的密度
2.小吕为测量老陈醋的密度设计了如下实验步骤：
①用天平测出空量筒的质量；②向量筒中倒入适量醋，测出醋的体积；③用天平测出量筒和醋的总质量；
对上述实验步骤所持的观点应是（ ）
A．所测出醋的体积一定不准确，不可取
B．能测出醋的密度且步骤合理
C．测出醋的密度值偏大，不可取
D．易使量筒从天平上倾斜而摔碎，不宜提倡
D
二、测量液体和固体的密度
3.小吕利用天平、水和量筒来测量一个不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整。
（1）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为 g。
（2）如图2所示，把适量的水倒入量筒中，测量此时量筒中水的体积 cm3；再把小石块用细线系着，轻轻放入水中，直到小石块完全浸没，测量此时量筒中水和小石块的总体积 cm3。
（3）小石块的密度是 kg/m3。
62
30
40
6.2103
二、测量液体和固体的密度
（4）小翔也设计了实验对小石块的密度进行测量：
①把适量的水倒入量筒中，测量此时量筒中水的体积V1；
②把小石块用细线系着，轻轻放入水中，直到小石块完全浸没，测量此时量筒中水和小石块的总体积V2；
③用天平测量出小石块的质量m。
整理数据，计算小石块密度ρ=
老师发现小翔的实验会存在很大的误差，小翔计算出小石块的密度会 （选填“偏小”或“偏大”），请你通过调整实验步骤的顺序，帮助小翔减少实验误差，则该实验步骤的顺序应该是 （排列上述实验步骤的序号）。
偏大
③①②/①③②
二、测量液体和固体的密度
4.小吕想知道牛奶的密度，
在实验室进行了下面的探究活动。
（1）小吕根据所学知识进行了如下实验步骤：
①用已调好平衡的天平测量出空烧杯的质量m1=20g；
②取适量牛奶作为样品倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量m2，砝码大小和游码在标尺上的位置如下图所示；
③将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，读出量筒中牛奶的体积V，则牛奶样品的质量m= g，牛奶的密度ρ= g/cm3。
33
1.1
二、测量液体和固体的密度
（2）小吕用这种方法测出的牛奶密度比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），原因是：
（3）如果要求更精确的测量牛奶密度，请你重新设计实验，对实验进行改善；
实验步骤：

请写出牛奶的密度ρ的表达式： 。（用已知物理量的符号表示）
偏大
牛奶倒入量筒后，仍然有一部分牛奶残留在烧杯内壁，导致量筒测量的牛奶体积偏小，计算出的牛奶密度偏大。
①把适量的牛奶倒入烧杯中，用天平测量出烧杯和牛奶的质量m1。
②把烧杯中的牛奶倒一部分进入量筒中，测量出量筒中牛奶的体积V。
③用天平测量出烧杯和剩余牛奶的质量m2。
ρ=
专题：等效代替法测量物体的密度
1.小吕想测量小石块的密度，小石块比较大，导致无法把小石块
放入量筒中，所以设计了以下的实验，对小石块密度进行测量。（已知水的密度为1×103 kg/m3）
①用天平测出小石块质量，如图1所示为天平恢复平衡后，砝码大小和游码在标尺上的位置。
②如图2所示，往烧杯中加入适量的水，把小石块完全浸没，此时在水面到达的位置作一个标记。
③如图2所示，取出小石块，测得烧杯和水的总质量为163g。
④如图2所示，往烧杯中加水，直到水面到达标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g
计算出小石块的密度为 g/cm3，该实验的密度测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”），原因是：
。
3.1
偏小
小石块取出时表面沾有部分水，导致加入水的质量偏大，计算出小石块体积偏大，小石块密度偏小
专题：等效代替法测量物体的密度
2.测量实心金属球的密度（不考虑线对测量的影响）。用调好平衡的天平测其质量，最后天平平衡时，右盘砝码和游码的位置如图11所示。
（1）金属球的质量m = g。
（2）实验中没有量筒；
（已知水的密度为1.0g/cm3）
28.6
专题：等效代替法测量物体的密度
小吕的方法：
① 在烧杯中放入金属球后，倒入适量的水，并在烧杯记下水面位置，如图12所示；
② 把金属球从杯中取出后，用天平测出杯和水的总质量152.4g；
③ 向杯中倒水至标记处，再用天平测出杯和水的总质量163.4g；
④ 利用倒入水的体积等于金属球的体积，得金属球的体积V球= cm3；
⑤ 算出金属球的密度ρ金。
分析：此密度测量值比真实值偏 （选填“大”“小”），判断的依据是：
11
小
取出金属球时，金属球表面会带走一部分水，导致②步骤时杯中水的质量偏小，使所测的金属球体积V球偏大，根据ρ=可知，金属球质量m不变，所以测量的金属球密度ρ金偏小。
专题：等效代替法测量物体的密度
小翔的方法：（水密度为ρ）
① 如图13所示，在烧杯中放足量的水，用天平测出杯和水的总质量m1；
② 把质量为m的金属球放入烧杯中浸没，并标注液面位置（如图14所示）；
③ 用天平测出杯、水和球的总质量m2；
④ 取出金属球并加水，使水面到达标注位置（如图15所示）；
⑤ 用天平测出此时杯和水的总质量m3。
分析：上述过程有一个步骤不必要，这个步骤是 （填写上述序号）。
结论：小翔测得金属球密度ρ金= （用题目中的符号写出表达式）。
专题：等效代替法测量物体的密度
3.人的心脏与拳头大小相当。请你利用图中的的器材以及一瓶足量的水，帮助小明设计一个实验：利用他的拳头粗略测量他心脏的体积。（已知水的密度为ρ）
（1）实验目的： 。
（2）实验步骤：



（3）测得他心脏的体积V= （用题目中的符号写出表达式）。
利用小明的拳头粗略测量他心脏的体积。
①用电子秤测量水槽和水的总质量m1；
②让小明把他的一个拳头浸没在水槽的水中，并用油性笔在水槽上标记水面位置；
③取出拳头，把水倒入水槽，直到水面到达标记的位置；
③用电子秤测量此时水槽和水的总质量m2。
专题：等效代替法测量物体的密度
实验步骤书写模板：
1.【仪器】+【具体的测量操作过程】+【测量得出的物理量】+【假设的物理量符号】。
2. ……………… 。
3. ……………… 。
总结

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