精通儀器巧測密度

李振蓮

物質的密度測量是物理學科的重點知識，密度的測量需要兩個重要的測量儀器：天平和量筒。對密度知識的考查往往伴隨著對天平和量筒的考查。下面結合天平和量筒使用的順口溜，給同學們進行總結：

一、托盤天平使用：

一放平，二歸零，

三調螺母梁平衡。

螺母要向輕端移，

天平調好不要動。

左物右砝兩盤盛，

加減砝游再平衡。

取碼需用鑷子夾，

先大后小記心間。

砝游之和是讀數。

如若物砝位置反。

讀數砝游要相減。

釋義：

1一放平。二歸零，三調螺母梁平衡：使用天平時，首先將天平放在水平桌面上，若游碼此時不在零刻度處，需將它移到零刻度，再通過調節螺母使用橫梁平衡。

2螺母要向輕端移。天平調好不要動：意思是說平衡螺母移動的方向應該向較輕的一側移動才能將天平調平。

3左物右砝兩盤盛，加減砝游再平衡：“物”指被稱量的物質；“碼”指天平的砝碼。意思是說被稱量物要放在左盤中，砝碼要放在右盤中。通過加減砝碼盒移動游碼使天平再次平衡。

4取碼需用鑷子夾，先大后小記心間：意思是說取砝碼時，切不可用手拿取，而必須用鑷子夾取。在添加砝碼時，應先夾質量大的砝碼，然后在夾質量小的砝碼(最后再移動游碼)。

5砝游之和是讀數。如若物砝位置反，讀數砝游要相減：意思是說物體質量等于砝碼質量和游碼質量之和。如果物體與砝碼的位置放反了，物體質量等于砝碼質量和游碼質量之差。

二、量筒的使用：

選量程，放平穩，

凹面低處視線平。

仰視量少實際多。

俯視量多實際少。

釋義：

1選量程，放平穩：指選用量筒的容量要與所量取的液體體積相匹配；同時量筒應該放在水平臺面上。

2凹面低處視線平：在讀數時，眼睛的視線要與凹面最低處保持在同一水平線上。

3仰視量少實際多，俯視量多實際少：指仰視量筒刻度線時，讀數(測量值)小于實驗值(如圖甲)；俯視量筒刻度線時，讀數(測量值)大于實驗值(如圖乙)。

三、密度的測量

在測量固體和液體密度的實驗中。物體質量一般是用天平測出。而物體體積的測量，就稍微復雜一些了：如果被測量的物體是液體，則可使用量筒直接測出；如果被測量的物體是固體，那么就必須得考慮固體的形狀、在水中的浮沉情況、體積大小等因素，才能制定出合理的測量方案。因此，對固體體積的考查，也就成了考試的熱點。現將測量固體體積的方法歸納如下：

1計算法

對于形狀規則的固體，一般可以計算法：用刻度尺測量出物體的有關數據(如長、寬、高等)，然后根據體積公式計算出物體的體積。

2排水法

對于形狀不規則且不易溶于水的固體可采用排水法：物體排開水的體積(可用量筒測出)就是固體的體積。V=V2-V1(如圖－1和圖－2)

(1)直接排水法：在水中下沉的固體，可直接采用排水法。

(2)按壓法：在水中漂浮的固體，可用按壓法：用一細長的鋼針或大頭針將其壓入水中，然后用量筒測量；也可使用懸垂法：在漂浮的固體的下面懸一重物(如鐵塊、銅塊等)。使漂浮的物體全部沒入水中，其后用量筒測其體積。(如圖－3)

(3)溢杯法：在水中下沉，但體積過大的物體可采用溢杯法，具體做法是：將物體浸入盛滿水的容器中。同時將溢出的水接到量筒中，讀出量筒中水的體積便是物體的體積，如果現有量筒一次仍不能盛取溢出的水，可慢慢將物體浸入，并多次盛接和讀取數據，最后相加得到物體的體積。V物=V排水(如圖－4)

3飽和溶液法

對于易溶于水的固體，可用組成此物體的物質的飽和溶液來代替水，例如，測量冰糖的密度時，用飽和的冰糖水取代水效果很好。另外還可以用面粉代替飽和溶液，先測出所用面粉的體積V1，再把待測的冰糖塊埋在面粉中間測出總體積V2，那么冰糖塊的體積V=V2-V1。