密度測量方法的總結

郭占峰

密度是初中科學科物理部分的一個重要概念，而密度的常規測量過程更是一個考查的重點，另外，綜合運用浮力、質量等知識，用非常規方法測量密度，可以很好地鍛煉學生靈活運用知識的能力，對培養學生的學習興趣也很有幫助。

一、密度測量常規方法

1.密度大于水的固體密度測量方法

（1）用天平測出被測物體的質量m

（2）用量筒采用排水法V

（3）用公式ρ=m/V計算出物體密度

2.密度小于水的固體密度測量方法

（1）用天平測出物體的質量m

（2）用沉錘法測出物體體積，具體做法：取小石塊用細線綁好，沉入量筒水面下，讀出刻度V1，再將石塊與被測物體綁在一起，沉入水面下，讀出刻度V2，則被測物體的體積V=V2-V1

（3）用公式ρ=m/V計算出被測物體的密度

3.液體密度的測量方法

（1）用燒杯取適量被測液體用天平測出質量m1

（2）將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，測出其體積V

（3）用天平測出剩余液體和燒杯的總質量m2

（4）則液體密度ρ=（m1-m2）/V

小結：從上述測量過程可以看出，天平與量筒是測量密度的兩個重要器材，天平用來測質量，量筒用來測體積，這些屬于常規方法。另外，我們還可以在不用天平或不用量筒情況下，測密度，則就是非常規方法。

二、幾種非常規的密度測量方法

1.沒有天平，只有量筒的時候

（1）不規則固體（以石子為例）

器材：小塑料桶（或金屬桶）、量筒、細線、水

①找一只小塑料瓶（或金屬桶），（可以浮在水面上，直徑小于量筒）放在盛有適量水的量筒中，讀出水面所對刻度，記為V1；

②將適量石子放在小塑料瓶中，使小瓶漂浮在水面上記下此時刻度，記為V2；

③將石子從小塑料瓶中取出，用細線綁著，慢慢浸沒在水中，讀出量筒刻度，記為V3；

④數據處理：V石=V3-V1

m石=G石/g=F浮/g=ρ水g（V2-V1）/g=ρ水（V2-V1）

ρ石=m石/V石=ρ水（V2-V1）/（V3-V1）

（2）若是密度小于水的固體，（如木塊）

器材：量筒、細針（或牙簽）、水

①往量筒中注入適量水，讀出體積為V1；

②將木塊放入水中，漂浮，靜止后讀出體積V2；

③用細針插入木塊，使木塊浸沒水中，讀出體積為V3。

④數據處理：m木=G木/g=F浮/g=ρ水g（V2-V1）/g=ρ水（V2-V1）

V木=V3-V1

ρ木=m木/V木=ρ水（V2-V1）/（V3-V1）

2.沒有量筒，只有天平的時候

（1）密度大于水的不規則固體（固體不溶于水）（以石子為例）

器材：天平、塑料小桶、溢水杯

①首先用天平正確稱量出石子的質量，記為m石；

②取一塑料小桶，用天平稱出質量m桶；

③取溢水杯，裝滿水，將石子慢慢浸沒其中，用小桶接收溢出的水；

④在天平上稱出小桶和水的總質量，記為m總

⑤數據處理：V石=V排水=m水/ρ水=（m總-m桶）/ρ水

ρ石=m石/V石=m石ρ水/（m總-m桶）

（2）液體密度

器材：玻璃杯（或燒杯）、天平、水

①取一個空杯子，用天平稱出質量，記為m杯；

②在杯子中倒入適量水，在杯壁上記下液面位置，秤出杯子和水的總質量m杯+水；

③將杯子中的水倒出，將杯子擦干。再在杯子中倒入待測液體，用膠頭滴管使其液面到達標記處；

④用天平秤取杯子和待測液體的總質量m杯+液；

⑤數據處理：m液=m杯+液-m杯

V液=V水=m水/ρ水=（m杯+水-m杯）/ρ水

ρ液=m液/V液=（m杯+液-m杯）ρ水/（m杯+水-m杯）

3.既沒天平，也沒量筒

（1）密度大于水的不規則固體（以石子為例）

器材：彈簧測力計、細線、燒杯、水

①將石子用細線綁好，掛在彈簧測力計下，讀出示數，記為F1；

②燒杯中盛些水，將石子浸沒水中，讀出此時彈簧測力計的示數，記為F2；

③數據處理：m石=G石/g=F1/g

V石=V排=F浮/ρ水g=（F1-F2）/ρ水g

ρ石=m石/V石=F1ρ水/（F1-F2）

（2）液體密度（方法一）

器材：彈簧測力計、細線、燒杯、石子、水

①將石子用細線綁好，掛在彈簧測力計下，讀出示數，記為F1；

②燒杯中盛些水，將石子浸沒水中，讀出此時彈簧測力計的示數，記為F2；

③將燒杯中的水倒干凈，加入待測液體，將石子擦干后，浸沒在該液體中，讀出此時彈簧測力計的示數，記為F3；

④數據處理：m石=G石/g=F1/g

V石=V排水=F浮1/ρ水g=（F1-F2）/ρ水g

F浮2=ρ液gV石得到ρ液=F浮2/gV石=（F1-F3）/gV石

=（F1-F3）ρ水/（F1-F2）

（3）液體密度（方法二）

器材：鐵架臺，U形管、水、刻度尺、膠頭滴管

①將U形管豎直固定在鐵架臺上，底部和臺面接觸；

②在U形管一側加入適量水；

③在U形管另一側，注入被測液體，直至兩液體交界面位于管子底部中間為止；

④用刻度尺測量出水柱和被測液體柱高度h水和h液

數據處理：水柱產生壓強：P水=ρ水gh水

P液=ρ液gh液

因為P水=P液

所以ρ水gh水=ρ液gh液

得到ρ液=ρ水h水/h液

編輯 薛直艷