測定物質密度的幾種基本方法

　　密度是表征物質特性的一個重要的物理量。由于密度與壓強、浮力等知識密切相關，具有較強的綜合性，因而密度的測定成為初中物理的重點考試內容，為了減輕學生的學習負擔，激發學習興趣，現將測定物質密度的幾種方法總結如下。
　　一、用密度計直接測定液體物質的密度。
　　將密度計放入待測液體中，靜止后，觀察液面所對應的刻度值就是待測液體的密度。
　　二、用ρ=M/V測定固體、液體物質的密度。
　　1.測定物體的質量M。
　　用天平測出物體的質量M，或用彈簧測力計測出物體所受重力G，計算出物體的質量M=G/g。
　　2.測定物體的體積V。
　　對于形狀規則的固體物質，用刻度尺直接測出有關數據，計算出其體積V。
　　對于液體或形狀不規則又不溶于水的固體物質借助排水法用量筒或量杯測出其體積V。
　　對于形狀不規則且溶于水或與水發生反應的固體物質，可借助排油法或排沙法，用量筒或量杯測出其體積V。
　　3.將已測出的M、V代入密度定義式ρ=M/V。求出物質的密度。
　　三、用ρ=M/V間接測定液體物質的密度。
　　1.等體積法。
　?。?）用天平稱出一定體積水的質量M；
　?。?）用天平稱出相同體積的待測液體的質量M；
　?。?）利用M/ρ=M/ρ液，推出ρ液=ρM/M。
　　2.等質量法。
　?。?）在天平兩盤中放置同樣的量杯后調節天平橫梁平衡；
　?。?）在兩個量杯中分別加入適量的水和待測液體，使天平保持平衡。記下兩種液體的體積V和V；
　?。?）利用ρV=ρV推出ρ=ρV/V。
　　四、用壓強知識測定與水不相溶的液體物質的密度。
　　1.將水和與水不相溶的液體依次從U形管的兩端口注入。
　　2.待水和待測液體靜止后，用刻度尺測出兩管中液體自由面到兩種液體交界面的高度h和h。根據連通器的原理，ρgh=ρgh，ρ=ρh/h。
　　五、用浮力知識測物質的密度。
　　1.水中下沉的固體物質的密度測定。
　?。?）用彈簧測力計測出固體物質的重力G；
　　（2）將待測固體物質浸沒在水中，注意不接觸容器底或側壁，用彈簧測力計測出視重G；
　?。?）由于M=G/g，V=V=F/ρg=G-G/ρg。
　　所以，待測固體物質的密度ρ=M/V=ρG/G-G。
　　2.水中漂浮的固體物質的密度的測定。
　?。?）將適量的水倒入量筒記下體積V；
　　（2）將待測固體物質浸入水中，使其漂浮在水面靜止后，記下體積V則V=V-V；
　　（3）用細針將待測固體物質全部壓入水面下，記下體積V則V=V-V；
　?。?）由漂浮時F=G，即ρgV=ρgV，得ρ=ρ（V－V）/V-V。
　　3.測定液體物質的密度（適用于密度較小的液體）。
　?。?）用彈簧測力計測出固體物塊的重力G；
　　（2）將固體物塊浸入水中用彈簧測力計測出物塊在水中的視重G；
　?。?）將固體物塊浸沒在待測液體中用彈簧測力計測出物塊在待測液體中的視重G，則V=G-G/ρg=G-G/ρg，得出ρ=ρ（G-G）/G-G。
　　以上總結了幾種測定密度的方法，在解決實際問題時必須根據實際問題具體分析，靈活運用。