综合设计实验
液体密度的实时测量研究
液体密度的实时测量研究
摘要：在物理实验中可以采用多种方法测量液体的密度，本实验采用液体密
度的研究综合试验仪对液体密度进行实时测量。我们用应变式压力传感器将液体密度转换为电信号进行测量。本实验中将应变式压力传感器的载荷灵敏度和电压灵敏度进行测量，进一步得出质量与电压之间的关系，从而得出液体的密度。为了减小误差，对实验所得的数据用逐差法进行测量，用E x c e l对数据进行趋势预测。用此套装置能够比较精确的测得液体的密度。
关键词：应变式压力传感器液体密度测量
引言
随着科学技术的飞速发展，液体密度的测量方法也在不断进步。液体密度通常用密度计测量，但是近年来由于非电量电测法的飞速发展，各种传感器的广泛应用，使液体密度的测量愈来愈精确。在现代化生产和科研中，对液体密度的实时测量也愈来愈重要，例如，在造纸业中，可以通过控制纸浆的密度来保证纸的质量，该方法节省人力，物力，提高了生产效率。实时测量的优点在于能迅速的反应液体密度大小，以便进行反馈控制。本实验设计组装了一套具有实时测量液体密度功能的实验装置。通过本装置能精确测量出液体的密度。
一实验原理：
1.1液体密度的实时测量原理
对液体密度进行实时测量的基本原理是阿基米德原理。如图 1.1所示，将浮子浸没于液体中，由于浮力的作用，悬线上的张力F t=m g-ρg V,式中V为浮子的体积，ρ为液体的密度，上式表明，液体密度的变化将引起悬线张力的变化。
电阻应变片一般由敏感栅，基地，粘合剂，引线，盖片等组成。应变片的规格一
般以使用面积和电阻值来表示，如，“3×10平方毫米350欧姆”。
敏感栅由直径约0.01m m─0.05m m高电阻系数的细丝弯曲成山状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。敏感栅由粘合剂将其固定在基片上。基底应保证将构件上的应变准确的传送到敏感栅上去，故基底必须做的很薄，（一般为0.03m m─0.06m m）,使它能与试件及敏感栅牢固的粘在一起；另外，它还应有良好的绝缘性，抗潮性和耐热性。基底材料有纸，胶膜和玻璃纤维布等。引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接，一般由0.1m m─0.2m m低阻镀锡铜丝制成，并与敏感栅两端输出端相焊接，盖片起保护作用。在测量时，将应变片用粘合剂牢固的粘贴在被测试件的表面上，随着试件受力变形，应变片敏感栅也获得同样的变形，从而使电阻随之发生变化。通过测量电阻值的变化可反映出外力作用的大小。
压力传感器是将四片电阻分别粘贴在弹性平行梁的上下两表面适当的位置，梁的一端固定，另一端自由用于加载荷外力F,弹性梁收载荷作用而弯曲，梁的上下表面受拉，电阻片R和R亦受拉伸作用电阻增大；梁的下表面受压，R和R 的电阻减小。这样，外力的作用通过梁的形变而使4个电阻值发生变化，这就是压力传感器。应变片R=R=R=R。应变片可以把应变的变化转化为电阻的变化，为了显示和记录电阻的大小，还需把电阻的变化再转化为电压或电流的变化。最常用的测试电路为电桥电路。由应变片组成的全桥测量电路，当应变片受到压力作用时，引起弹性体的变化，使的粘贴在弹性体的电阻应受到R━R的电阻发生变化，电桥将产生输出，其输出电压正比于所受到的压力。为了消除电桥电路的非线性误差，通常使用非平衡电桥进行测量。
二实验内容
2.1传感器的参数测试和性能研究
测量载荷传感器的载荷灵敏度和线性（即在一定的供电压下，单位载荷变化所引起的输出电压变化）
⑴将传感器输出的电缆线Ⅰ接入试验仪的电缆座Ⅰ选择置于测200m V.接通电源，调节工作电压于5V,按顺序增加法码的数量（每次增加10g）至90g,分别测传感器输出电压。
⑵按顺序减去法码的数量（每次减去10g）至0g,分别测出传感器的输出电压。
⑶反复测量5次。
⑷用逐差法处理数据，求其灵敏度S。
2.2设计悬吊于待测液体中的浮子
要让数字电压表直接显示待测液体的密度值，可通过选择浮子的质量和体积来实现。例如：传感器的量程为0─100g,可确定浮子的质量为100g(即为传感器的满载)，由于变送器是反向输出，此时电压表应显示0.00m V。由蒸馏水的密度的公认值为（1.00g/c m）来确定浮子体积，当浮子浸没在蒸馏水中时，要求电压表示数为100.0m V，（即示数为密度值），由传感器线性图可知，此时传感器所受张力为F t=10×10N,m=100g,ρ=1.00g/c m,F t=m g-ρg V,则得V=900c m.综上所述，浮子设计的结果是：质量是100g,体积为90立方厘米。校准时可根据实际情况，用铅粒调整浮子的质量。
2.3设计放大电路并进行调试安装
⑴设计原理：由于载荷传感器输出的信号是很小的，一般为毫伏的量级。根据设计的要求要在0.5─1.5的液体密度变化范围内直接以电压显示，所以需要放大系统，将该信号进行放大，在输入显示系统显示密度值。本设计中，直接采用实验室提供的放大倍数可调的实验模板。
⑵设计步骤：a.用电缆线连接试验仪电缆Ⅰ插座和实验模板，并将100g传感起电缆线接入实验模板，用连接线将放大器的输入端与非平衡的电桥的输出端相连，试验仪测量选择至200m V外测挡，打开试验仪电源开关。b.在压力传感器上挂号设计好的浮子，将其放入蒸馏水中，调节放大旋钮R，使输出电压为100.0m V。
2.4整机测试和调试
⑴用电缆线连接试验仪电缆Ⅰ插座和实验模板，并将100g传感器电缆线接入实验模板，用连接线将放大器的输入端和非平衡的电桥的输出端相连，试验仪测量选择至200m V外测挡，打开试验仪电源开关。
⑵在载荷传感器上挂上设计好的浮子，测量其在空气中的放大器的输出电压，调节零点调节R旋钮,使放大器的输出电压为0.0m V。
⑶将浮子置于蒸馏水中，测量其在蒸馏水中放大器的输出电压，调节放大旋钮R，使放大器的输出电压为100.0m V。（蒸馏水的密度为 1.00g/c m）
⑷将浮子擦干净，再分别置于其他液体中（自来水，乙醇，甘油，蓖麻油），放大器的输出电压即为该液体的密度。
三实验步骤
3.1传感器的参数测试和性能研究
⑴将传感器输出的电缆线Ⅰ接入试验仪的电缆座Ⅰ选择置于测200m V。接通电源，调节工作电压于5V，按顺序增加法码的数量（每次增加10g）至90g,分别测传感器输出电压。
⑵按顺序减去法码的数量（每次减去10g）至0g,分别测出传感器的输出电压。
⑶反复测量5次。
⑷用逐差法处理数据，求其灵敏度S.
3.2整机测试和调试
⑴用电缆线连接试验仪电缆Ⅰ插座和实验模板，并将100g传感器电缆线接入实验模板，用连接线将放大器的输入端和非平衡的电桥的输出端相连，试验仪测量选择至200m V外测挡，打开试验仪电源开关。
⑵在载荷传感器上挂上设计好的浮子，测量其在空气中的放大器的输出电压，调节零点调节R旋钮,使放大器的输出电压为0.0m V。
⑶将浮子置于蒸馏水中，测量其在蒸馏水中放大器的输出电压，调节放大旋钮R，使放大器的输出电压为100.0m V。（蒸馏水的密度为 1.00g/c m）
⑷将浮子擦干净，再分别置于其他液体中（自来水，乙醇，甘油，蓖麻油），放大器的输出电压即为该液体的密度。
四数据记录及数据处理
1载荷传感器的压力特性测试
表 1.1
注：U↑为增荷输出，U↓为减荷输出。
载荷灵敏度：
S=||(80.4-36.1)+(71.6-27.2)+(62.8-18.2)+(53.9-9.1)+(45.1-0)|+|(80.4-35 .9)+(71.6-26.9)+(62.6-17.8)+(53.7-8.8)+(44.9-0)||/(5×10)=8.968
表 1.2
注：U↑为增荷输出，U↓为减荷输出。
载荷灵敏度：
S=||(80.6-36.2)+(71.5-27.3)+(63.1-18.2)+(53.9-9.1)+(45.2-0)|+|(80.6-36 .0)+(71.6-27.0)+(62.6-18.0)+(53.9-8.9)+(45.0-0)||/(5×10)=8.946
表 1.3
注：U↑为增荷输出，U↓为减荷输出。
载荷灵敏度：
S=||(80.5-36.2)+(71.4-27.2)+(62.8-18.1)+(54.0-9.0)+(45.2-0)|+|(80.5-36 .0)+(71.7-27.0)+(62.8-18.0)+(53.6-8.9)+(44.9-0)||/(5×10)=8.960
表 1.4
注：U↑为增荷输出，U↓为减荷输出。
载荷灵敏度：
S=||(81.0-36.4)+(71.7-27.3)+(63.2-18.3)+(54.1-9.1)+(45.2-0)|+|(81.0-36 .0)+(71.7-27.0)+(62.8-18.0)+(54.1-9.0)+(44.9-0)||/(5×10)=8.972
表 1.5
注：U↑为增荷输出，U↓为减荷输出。
载荷灵敏度：
S=||(80.7-36.2)+(71.9-27.3)+(62.9-18.2)+(54.1-9.1)+(45.3-0)|+|(80.7-36 .2)+(71.9-27.1)+(62.9-18.1)+(54.0-9.0)+(45.0-0)||/(5×10)=8.964
2 自来水的密度（室温下19摄氏度）
ρ=（0.998+0.999+1.004+0.998+0.996）/5=0.999g/cm ρ(标)=0.998 g/cm
Er=0.10﹪
3 乙醇的密度（室温下19摄氏度）
ρ=（0.74+0.741+0.745+0.742+0.743）/5=0.7422 g/cm ρ（标）=0.789 g/cm （20℃时）
Er=5.9﹪
ρ=（0.955+0.953+0.951+0.950+0.954）/5=0.9526 ρ（标）=0.97 g/cm
Er=1.79﹪
5 丙三醇的密度（室温下19摄氏度）
ρ=（1.322+1.327+1.326+1.327+1.3）/5=1.3204 ρ（标）=1.261 g/cm
Er=4.7﹪
五误差分析
从实验结果可以看出，用应变式压力传感器来测量液体的密度，所测得液体的密度与公认值比较吻合，由此可见本实验的误差很小。
引起误差的主要因素：
1 本实验所用的砝码长期处于空气中，已经不精确。
2 测应变式压力传感器载荷灵敏度时，砝码放在托物盘上时，托物盘由于突然有物体放上而左右摇晃，不能完全静止不动，导致数据不稳定。
3 在精密测量液体密度时，所盛液体的容器不是很洁净，以致所测液体密度改变。
4 所测得的液体密度是与20摄氏度时的液体密度的公认值相比较，但是实际温度比20摄氏度时偏小点。
5 在测量其密度时，由于考虑到各方面的因素（如：挥发性，溶解性，化学反应等等）可能造成误差。
六结论
利用应变式压力传感器来测量液体密度的原理清晰，方便操作，仪器简单。虽造成误差的因素是多方面的，但通过此装置测量液体的密度误差比较小，实验值与公认值仍很吻合。因此我们认为利用应变式压力传感器来测量液体的密度不失为测量液体密度的好方法。
其实测量液体密度的方法有很多种，我们以前也用多种方法测量过液体的密度，如，称重法，比重法等，这次我们采用应变式压力传感器将液体密度转化为电信号，用电压表示出来，此种方法比以前的方法简便，可以迅速准确的测量出液体的密度。同时在做实验的过程中，我们可以更加清楚的了解到应变式压力传感器的载荷灵敏度。
通过研究我们设计出了一套可以实时测量液体密度的装置，本装置可以精确的测量出液体的密度。
本文只介绍了用应变式压力传感器对液体密度进行实时测量的方法，仍有其他方法可以采用，测量工具亦可作进一步的改进，在这一方面的研究仍有很大潜力可以挖掘。
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量密度的方法测（中考必备） 一、弹簧秤读数差法： 若固体密度大于液体密度，可用此法测固体密度。 例1：给你一把弹簧秤、足量的水、细绳、如何测石块密度。 方法：（1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G1 （2）将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 （3）推导：F浮=G1-G2 V石= V排=F浮/ρ液g=(G1-G2)/ρ水g ρ石=G石/V石g=G1÷( G1-G2)/ρ水g= G1ρ水/(G1-G2) 二、比较法： 若固体密度大于水的密度，大于待测液体密度，可用此法测待测液体密度。例2：给你弹簧秤、细绳、石块、足量的水和牛奶，如何测出牛奶的密度。方法：（1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G1 （2）将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 （3）将石块浸没牛奶中下弹簧秤示数G3 （4）推导： 在水中受到的浮力：F1=G1-G2即ρ水gV石= G1-G2 在奶中受到的浮力：F2=G1-G3即ρ奶gV石= G1-G3 两式比较得：ρ奶= (G1-G3)ρ水/(G1-G2) 三、沉锤法： 若物体密度小于已知液体的密度，可用此法测量。 例3（物体密度小于液体密度）现有一木块、一铁块、足量的水、细绳、弹簧秤、测木块密度 方法：
（1）细绳系住木块，用弹簧称称出木块在空气中重G1 （2）在木块下再系一铁块，将铁块浸没水中记下示数G2 （3）将木块、铁块都浸没水中，记下弹簧秤示数G3 （4）推导：木块受到的浮力：F浮=G2-G3 木块的体积为：V木= V排=F浮/ρ液g=( G2-G3)/ρ水g 木块的密度为：ρ木= G木/V木g=G1ρ水/(G2-G3) 四、曹冲秤象法： 用此法可测固体密度，也可测液体密度。 例4：现有量筒、一个烧杯、足量的水、如何测一石块的密度。 方法：（1）将石块放入烧杯底部中央，再把烧杯放入水中，在烧杯和水面相交处作记号。 （2）将石块取出，向烧杯中倒水，一直到记号处与水面相平。 （3）将烧杯内的水倒入量筒内，记下体积V1 （4）量筒内放入石块，使其浸没，记下体积V2 （5）推导：m石=m水=ρ水V1 V石=V2-V1 ρ石= m石/V石=V1ρ水/( V2-V1) 五、漂浮法： 若物体密度小于已知液体的密度，可用此法测量。 例5：现有蜡块、量筒、足够的水、如何测出蜡块的密度。 方法：（1）往量筒内倒入适量的水，记下体积V1 （2）将蜡块放入水中，静止后记下量筒中水的体积V2 （3）使蜡块浸入（可用手压）水中，记下体积V3 （4）推导：F浮=G 即ρ水gV排=m蜡g V排=V2-V1 V蜡=V3-V1 ∴ρ蜡=(V2-V1)ρ水/(V3-V1) 六、排水法：
测量液体密度的方法 一、常规法 1. 主要器材：天平、量筒 2. 测量步骤： （1）在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的天平上称出其质量m 1； （2）将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V ； （3）将盛有剩下未知液体的烧杯放在天平上，测出它们的质量m 2 3. 计算结果：根据V m = ρ得V m m 12-=液ρ 二、密度瓶法 1. 主要器材：天平、未知液体、玻璃瓶、水 2. 测量步骤： （1）用调节好的天平测出空瓶的质量m 0 （2）在空瓶中装满水，测出它们的总质量m 1 （3）把水倒出，再将空瓶中装满未知液体，测出它们的质量m 2 3. 计算结果： 液体的质量：02m m m -=液 液体的体积：水水液ρ01m m V V -== 液体的密度：水液ρρ0 102m m m m --= 三、密度计法 1. 主要器材：自制密度计、未知液体、量筒 2. 测量步骤： （1）把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计； （2）在量筒中放适量的水，让密度计漂浮在水中，测出它在水中的体积V 水 （3）在量筒中放适量的未知液体，让密度计漂浮在液体中，测出它在液体中的体积V 液 3. 计算结果：水液水液ρρV V =
四、浮力法 1. 主要器材：弹簧测力计、水、金属块、未知液体 2. 测量步骤： （1）用弹簧测力计测出金属块在空气中受到的重力G 0； （2）用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力G 1； （3）用弹簧测力计测出金属块浸没在未知液体中受到的重力G 2。 3. 计算结果：水液ρρ1020G G G G --= 五、浮体法 1. 主要器材：刻度尺、未知液体、水、正方体木块 2. 测量步骤： （1）将木块平放在水中漂浮，测出木块浸在水中的深度h 1 （2）将木块平放在液体中漂浮，测出木块浸在液体中的深度h 2 3. 计算结果：水液ρρ21h h =
测量固体和液体的密度 一、测量原理：ρ=m V 二、实验器材：天平、量筒、烧杯、细线、细针、刻度尺（测规则固体） 三、实验步骤： 1、固体密度常规测量步骤： 先测质量后测体积 ①调节天平，用天平测出被测物体的质量m． ②量筒中倒入体积为V1的水，再将用细线拴牢的固体浸没水中，读出这时的总体积V2 ，那么固体的体积V= V2－V1．（排水法） ③求出固体的密度：ρ=m V＝ m V2-V1． ④若要知道该固体是由什么材料构成的，初步判断可查密度表与标准值对照即可． 2、液体密度常规测量步骤： ①将待测液体倒入烧杯，调节天平，用天平测出液体及烧杯的总质量m1． ②将适量液体倒入量筒中，测出液体的体积V． ③测出剩余液体及烧杯总质量m2，则液体的质量m= m1－m2．（减液法） ④求出液体的密度：ρ=m V＝ m1-m2 V． 注：可用密度计直接测量液体密度． 3、利用浮力测密度： （1）ρ物> ρ水： 思路：利用测力计测出重力，可得m；利用浮力算出V排，可得V物．步骤： ①利用弹簧测力计测出物体重力G； ②将弹簧测力计挂着物体浸没在水中，读出此时测力计示数F； ③求出固体的密度：ρ=m V＝ Gρ水 G—F ． （2）ρ物<ρ水： 思路：利用漂浮、悬浮时，物体F浮=G，可得m；利用排水法，可得V．步骤： ①往量筒中倒入适量的水，记录体积V1； ②将物体放入水中，记录体积V2； ③将物体刚好压入水中，记录体积V3； ④求出固体的密度：ρ=m V＝ (V2—V1)ρ水 V3—V1 ． （3）ρ物=ρ盐水>ρ水： 思路：悬浮时，ρ物=ρ液转为求液体密度． 步骤： ①将物体放入水中，不断往水中加入食盐直至物体悬浮； ②测盐水密度．（方法参照测量液体的密度）； ③求出固体的密度：ρ物=ρ盐水．
密度测量方法 纵观多年的中考试卷，密度是中考的一个重点，同时又是中考的热点，密度的考查主要以操作性的实 验题型出现，在考查知识的同时兼顾实验操作技能的考查，按照教科书，根据密度的计算公式ρ＝m/v ， 利用天平和量筒，分别测出被测物的质量m 和体积v ，则可算出被测物的密度，这是最基本的测定物质密 度的方法。近年来的中考试题，则往往是天平、量筒不会同时具备，此时只要适当有些辅助器材，同样可 以完成测定物质的密度，现将几种测定物质密度的方法提供如下。 一、测固体密度 基本原理:ρ=m/V 1． 常规法： 器材：天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤：1）、用天平称出金属块的质量m ； 2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V 1， 3）、用细绳系住金属块放入量筒中，浸没，读出体积为V 2。 表达式：ρ=m/(V 2-V 1) 测固体体积：不溶于水 密度比水大 排水法测体积 密度比水小 按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法。 溶于水 饱和溶液法、埋砂法 整型法 如果被测物体容易整型，如土豆、橡皮泥，可把它们整型成正方体、长方体等， 然后用刻度尺测得有关长度，易得物体体积。 例：正北牌方糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外还有 下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方 法。请你答出两种测量方法，要求写出（1）测量的主要步骤及所测的物理量。（2）用测得的物理量表示 密度的式子。 饱和溶液法： 方案一：用天平测出糖块的质量m ，再把糖块放入量筒里，倒入适量白沙糖埋住方糖，晃动量筒，使 白沙糖表面变平，记下白沙糖和方糖的总体积V 1，用镊子取出方糖，再次晃动量筒，使白沙糖表面变平，记下白沙糖的体积V 2，则ρ=2 1V V m - 方案二：用天平测出糖块的质量。用橡皮泥将糖块包好放入水中，测出水、橡皮泥、糖块的总体积V 1， 取出糖水，测出水和橡皮泥的体积V 2，算出糖块体积V=V 1-V 2。利用公式算出糖块密度。 方案三：用天平测出3块方糖的质量m ，向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖，用玻璃棒搅动制成白沙 糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积V 1，再把3块方糖放入饱和溶液中，记下饱和溶液和方糖的总体积 V 2，则密度1 2V V m -=ρ。 方案四：用天平测出其质量，用刻度尺量出它的长、宽、厚，算出其体积，再用密度公式计算出糖块的 密度。 2． 浮力法——弹簧秤 器材：弹簧秤、金属块、水、细绳 步骤：1）、用细绳系住金属块，用弹簧秤称出金属块的重力G ； 2）、将金属块完全浸入水中，用弹簧秤称出金属块在水中的视重G /； 表达式：ρ=Gρ水/(G-G /) 例：不准用量筒，测量工具只用弹簧秤，如何测量某个小石块的密度。写出你的测量方法步骤及小石块密 度的表达式。
实验一、测固体的密度 姓名：班级： 一、实验目的：掌握测密度的一般方法 二、实验器材：托盘天平、滴管、细线、固体、烧杯、量筒、水 三、实验原理：ρ=m∕? 四、探究过程： 1、检查器材是否完全、完好 2、用天平测固体的质量 ①将天平放在水平桌面上 ②观察天平的最大量程 g，分度值 g ③取下保护圈 ④用镊子将游码归零 ⑤调节平衡螺母使天平衡量平衡 ⑥将物体轻放在左盘，估计被测物体质量，然后在右盘按由大到小的原则舔家砝码和移动游码使天平再次平衡 ⑦读出被测物体质量（注意游码读数） 3、向量筒内倒入适量水（1/2）以下，读出此时水的体积（视线齐平）并记录 4、用细线将物体拴好，轻放入量筒内，读出此时的总体积并记录；算出物体的 体积 5、利用公式ρ=m/v算出物体的密度 项目物体质 量 m/g 水的体积 V 1 /mL 物体和水的总体 积 V 2 /mL 物体的体积 V 3 /mL 物体的密度 ρ/(Kg/m3) 数据 6、实验完毕，整理器材保持桌面清洁 实验二测液体的密度 1. 主要器材：天平、量筒 2. 实验原理：ρ=m∕? 3、测量步骤： （1）在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的天平上称出其质量m 1 ；（ 2）将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V； （3）将盛有剩下未知液体的烧杯放在天平上，测出它们的质量m 2 4、计算结果：根据得 项目烧杯和 水的总 质量 m 1 /g 倒入量筒 水的体积 V/mL 烧杯和剩余水的 总质量 m 2 /g 物体的密度 ρ/(Kg/m3)数据 5、实验完毕，整理器材保持桌面清洁 评分点操作考试内容满分 值１正确安装天平并调零。3２物体和砝码放法正确。2３用镊子取放砝码与移动游码。2４量桶内倒入适量的水，水不溅出。记下刻度。2
密度测量方法汇总己 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
密度测量方法汇总 一、天平量筒法 1、常规法 实验原理：ρ= m/v 实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块 实验步骤： （1）调节好的天平，测出石块的质量m ； （2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V 1 （3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，（排水法）测出总体 积V 2； 实验结论： 2、天平测石块密度 方案1（烧杯、水、细线） 实验原理：ρ= m/v 实验器材：天平、水、空瓶、石块 实验过程： 1、用天平测石块质量m 1 2、瓶中装满水，测出质量m2 1 2v v m －＝ V m = ρ
3、将石块放入瓶中，溢出一部分水后，测出瓶、石块及剩余水的质量m 3 推导及表达式：m排水=m1＋m2－m3 V石=V排水 =(m1＋m2－m3)／ρ水 ρ石=m 1／V石=m 1ρ水／(m1＋m2－m3) 方案2（烧杯、水、细线） 实验原理：ρ= m/v 实验器材：烧杯、天平、水、细线、石块 实验过程： 1、在烧杯中装适量水，用天平测出杯和水的总质量m 1 2、用细线系住石块浸没入水中，使石块不与杯底杯壁接触，用天平测总质量 m2 3、使石块沉入水底，用天平测出总质量m 3 推导及表达式：m石=m3－m1 V石=V排=（m2－m1)／ρ水 ∴ρ石=m石／V石=(m3－m1)ρ水／（m2－m1) 3、等体积法 实验器材：天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量m 0； 2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m 1，用刻度尺量出水面达到的高度h （或用细线标出水面的位置）； 3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h 处（或达到细线标出的位置），用天平测出烧杯和牛奶的总质量m 2。 实验结果： ∵ 因为水和牛奶的体积相等， V 牛＝V 水 ∴ 4、 等质量法 实验器材：天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。 实验步骤： （1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上； （2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至天平再次平衡为止； （3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h 水和牛奶液面达到的高度h 牛。 水 水 牛 牛 ＝ ρρm m
测量液体密度实验思考 对于一个实验，可能存在多条思路、多种方案，那么在众多实验方案中，我们应如何选择呢?一般来说，选择实验方案主要有三条原则： 1.简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便，各量易测。应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案。 2.安全性原则实验方案的实施要安全可靠，不会对人身和器材造成危害，使用易破、易碎的器材时有谨慎操作的意识。所需装置和器材要易于置备，不能脱离实际，不能超出现有条件。 3.精确性原则不同的实验方案，其实验原理、所用仪器
以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的。在选择方案时，应对各种可能的方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的实验方案。 下面结合密度的测量，具体说明如何选择实验方案。 小汉和小盼合作进行“测定盐水的密度”的实验。他们选择的实验器材：天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水。 实验步骤：步骤一、用天平测出空烧杯的质量m1 步骤二、将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯的总质量m2
步骤三、将烧杯中的盐水全部倒人量筒中，读出盐水的体积V 步骤四、计算出盐水的密度：ρ=m/V=(m2-m1)/V 他们收拾好实验器材后，一起对实验的过程进行了评估，小汉说：我们的实验原理正确，实验器材使用恰当，操作 过程规范，读数准确，计算无误，得出的盐水密度是准确的。 小盼说：在操作过程中，我发现有一点儿盐水沾在烧杯内壁上。这样，尽管我们操作规范、读数准确、计算无误，但我们测量得到的数据还是有了误差，导致计算的结果也 有误差。
小汉认真思考后，同意了小盼的意见。然后，他们一起 继续探讨如何改进实验方案，尽量减小测量的误差。根据 小汉和小盼对实验过程的评估，请思考： (1)小盼这里所指的“测量误差”是在上述实验步骤的第 步骤产生的，导致了盐水体积读数(填“偏大”或“偏小”)，从而使得盐水密度的计算结果(填“偏大”或“偏小”)。 (2)为了减小实验的误差，必须从质量和体积两方面的测 量进行控制。根据小汉和小盼的分析意见，在不增加实验 器材的条件下，提出你的实验设计方案，使实验结果的误 差达到最小。实验步骤是：。
测量密度的方法（中考必备） 一、用天平和量筒直接测密度 例1、现有天平、量筒、烧杯、水和大头针，试测出一小块木块的密度。 测量步骤： ⑴用天平测出小木块的质量m1 ⑵用量筒取适量水，体积V1 ⑶用大头针使小木块浸没在水中，测出小木块和水的总体积V2 ⑷表达式：ρ木=m1 /( V2-V1) 二、弹簧秤读数差法： 若固体密度大于液体密度，可用此法测固体密度。 例2：给你一把弹簧秤、足量的水、细绳、如何测石块密度。 方法：（1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G1 （2）将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 （3）推导：F浮=G1-G2 V石= V排=F浮/ρ液g=(G1-G2)/ρ水g ρ石=G石/V石g=G1÷( G1-G2)/ρ水g= G1ρ水/(G1-G2) 三、比较法： 若固体密度大于水的密度，大于待测液体密度，可用此法测待测液体密度。 例3：给你弹簧秤、细绳、石块、足量的水和牛奶，如何测出牛奶的密度。 方法：（1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G1 （2）将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 （3）将石块浸没牛奶中下弹簧秤示数G3 （4）推导： 在水中受到的浮力：F1=G1-G2即ρ水gV石= G1-G2 在奶中受到的浮力：F2=G1-G3即ρ奶gV石= G1-G3 两式比较得：ρ奶= (G1-G3)ρ水/(G1-G2) 四、漂浮法： 若物体密度小于已知液体的密度，可用此法测量。 例4：现有蜡块、量筒、足够的水、如何测出蜡块的密度。 方法：（1）往量筒内倒入适量的水，记下体积V1 （2）将蜡块放入水中，静止后记下量筒中水的体积V2 （3）使蜡块浸入（可用手压）水中，记下体积V3 （4）推导：F浮=G 即ρ水gV排=m蜡g V排=V2-V1 V蜡=V3-V1 ∴ρ蜡=(V2-V1)ρ水/(V3-V1) 、 例5、已知水的密度为ρ1，为了测出某种液体的密度ρ2，给你一只粗细均匀的圆柱形平底试管，一些小铅粒，两个烧杯，一个烧杯内盛待测液体，如图 ⑴要测出待测液体的密度，还需要的仪器是。 ⑵写出简要的测量步骤 ⑶求出液体的密度ρ2
液体粘滞系数的测定实验的应用——球体密度测量仪 摘要：在稳定流动的液体中，由于各层液体的流速不同，互相接触的两层液体之间就有力的作用，两相邻液层间的这一作用力称为摩擦力或粘滞力。液体的粘滞系数η取决于液体的性质和温度。在用落球法测量液体粘滞系数中，假若控制温度等条件，选取某种液体测出其η并以此为标准液，便可反之计算出小球的密度。 关键词：球体密度测量仪、斯托克斯公式、液体的粘滞系数 引言：在测球体密度ρ时，一般都根据公式ρ=m/v,质量m 一般用天平称出，可是根据“固体密度的测定”实验可知，一般的天平测量质量时存在较大的误差。体积v 需先用游标卡尺先测得球体的直径d ，然后代球体体积公式计算。其中球体形状不一定规则，在测量直径时，存在误差；在带公式计算时兀的 能少的出现，我们不妨只测定小球的直径，同时在标准液粘滞系数η确定的情况下，在通过测时间t ，便可以换算出小球的密度。 一、仪器原理 当金属小球在粘性液体中下落时，它受到三个铅直方向的力：小球的重力mg 、液体作用于小球的浮力gV ρ（V 为小球体积，ρ为液体密度） 和粘滞阻力F （其方向与小球运动方向相反）。如果液体 无限深广，在小球下落速度v 较小的情况下，有： vr F πη6= （1） 上式称为斯托克斯公式，式中η为液体的粘滞系数， 单位是s Pa ?，r 为小球的半径。 小球开始下落时，由于速度尚小，所以阻力不大，但 是随着下落速度的增大，阻力也随之增大。最后，三个力 达到平衡，即： rv gV mg πηρ6+=液 于是小球开始作匀速直线运动，由上式可得：vr g V m πρη6)(液-= 令小球的直径为d ，并用ρπ 36d m =，t L v =，令小球的直径为d ，并用ρπ36 d m =，t L v =，2 d r =代入上式得： L t gd 18)(2液ρρη-= （2） 其中ρ为小球材料的密度，L 为小球匀速下落的距离，t 为小球下落L 距离所用的时间。
密度测量实验专题 一.测量液体密度 题型一：测量液体密度 1.实验器材：天平（砝码）、烧杯、量筒、待测液体 2.实验步骤： a.将天平放在水平台上，调节天平横梁平衡 b.把适量盐水倒进烧杯，用天平测出容器和盐水的总质量m1; c.把烧杯中的部分盐水倒进量筒，测出盐水的体积v1; d.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2; e.计算出盐水的密度。 3.表达式： V m m2 1- = ρ 4.记录数据的表格： 题型二：无量筒测量液体密度（一） 1.实验器材：天平（砝码）、烧杯、水、待测液体 2.实验步骤： a.用调好的天平称出烧杯的质量m1； b.在烧杯中装满水，用天平称出烧杯和水的总质量m2，则水的质量为（m2-m1）；
c.将水倒掉，在烧杯中装满待测液体，称出烧杯和待测液体总质量m 3，液体的质量为 （m 3-m 1）。 3. 推导液体表达式：水水 水 ρρρ1 2131 21313-m m m m m m m m v m m v m -=--=-== 液体密度表达式：水ρρ1 21 3-m m m m -= 题型三：无量筒测量液体密度（二） 1. 实验器材：天平（砝码）、两个相同的烧杯、水、待测液体 2. 实验步骤： a. 用调好的天平称出烧杯的质量m 1； b. 在一个烧杯中装满水，用天平称出烧杯和水的总质量m 2，则水的质量为（m 2-m 1）； c. 在另一个烧杯中装满待测液体，称出烧杯和待测液体总质量m 3，则液体的质量为 （m 3-m 1）。 3. 液体密度表达式：水ρρ1 21 3-m m m m -= 题型四：无量筒测量液体密度（三） 1. 实验器材：天平（砝码）、烧杯、水、细线、待测液体 2. 实验步骤： a. 用调好的天平称出烧杯的质量m 1； b. 在烧杯中倒入适量水并用细线在水面处做标记，用天平称出烧杯和水的总质量m 2，则水的质量为（m 2-m 1）；
液体密度的测量方法 湖北省广水市余店初级中学邢大义 液体密度在工农业生产及日常生活中有很大用途，为了使学生更好地掌握液体密度的测量方法，培养学生发散思维的能力，探讨“如何测量液体密度的方法”，我现将它们进行了归纳总结出来，供同学们学习借鉴，以提高学生思考解决问题的能力。 一、通常测量液体密度的方法 天平和量筒测量方法： 需要的器材：天平、量筒、烧杯、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①用天平测量烧杯和液体的总质量为m1；②将部分液体倒入量筒中，测出其体积为V；③用天平测量剩余液体和烧杯的质量m2；④则液体的密度为：ρ液=（m1-m2）/V。 二、缺失器材测量液体密度的方法 天平测量方法： 需要的器材：天平、水、烧杯、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①用天平测量空烧杯质量为m0；②烧杯中装满水的质量m1；③烧杯中装满被测液体的质量m2；④则液体的密度为：。 量筒测量方法： 需要的器材：量筒、等臂支架、两个相同的小桶、水、细线、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①将两个相同的小桶分别放在等臂支架的两端；②先将适量的被测液体倒入一边的小桶中；将水慢慢加入另一端的小桶中，使支架的两端平衡为止（如图1所示）；③将小桶中的液体和水分别倒入量筒中，测 得液体和水的体积分别为：V1、V2；④则液体的密度为：。 三、弹簧测力计测量方法
弹簧秤测量法： 需要的器材：弹簧测量计、小桶、水、细线、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①用弹簧测力计测量空小桶的重为G桶；②将小桶中装满水，测得总重为G1；③将小桶中装满被测液体，测得总重为G2；④则液体的密度为：。 弹簧测力计刻度尺测量法： 需要的器材：弹簧测量计、圆柱体小桶、刻度尺、三角板、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①用刻度尺、三角板测量出圆柱体的体积V；②用弹簧测力计测量空小桶的重为G0；③桶中装满被测液体，测量出总重为G1；④则液体的密度为：。 四、“液体压强”的测量方法 液压计测量法： 需要的器材：液体压强计、刻度尺、烧杯、被测密度的液体。 测量液体密度的方法：①用液体压强计放入被测液体中，用刻度尺测得液压计所处深度为h；②对应压强计的示数为P；③则液体的密度为：。 U型管测量法： 需要的器材：U型管、刻度尺、烧杯、已知密度为ρ0的液体（与待测的液体不相溶）、被测密度的液体。
2019年中考物理真题分类汇编——液体密度的测量 1.（2019泰安，22）一物理学习小组测量某种液体的密度，他们的实验器材有：托盘天平（配有砝码和镊子）、玻璃杯、细线和一个体积为10cm3、密度为7.9g/cm3的实心铁块。请你填写实验过程中的划线部分。 （1）把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，天平指针静止时在分度盘上的位置如图甲所示，应将横梁上平衡螺母向＿＿（填“左”或“右”）调节，直到＿＿平衡。 （2）在玻璃杯中倒入适量的该液体，放在天平左盘中，用向右盘中加减砝码，并调节游码，直到横梁恢复平衡，测量玻璃杯和液体的总质量m1=102.4g。（3）用细线拴住铁块使其浸没在液体中，铁块不接触玻璃杯，使液体无溢出，进行再次测量，测量数据如图乙所示，测量值m2= g。 （4）计算该种液体的密度ρ= kg/m3。 2.（2019海南，17）用电子秤、一个玻璃杯和水，可以粗略测量椰子油的密度。先后测出空杯，装满水、装满油的杯子的质量，数据如下表。杯子两次“装满”，是为了使被测量的油和水_______相同。根据测量数据计算，椰子油的密度是 =1.0×103kg/m3） __________kg/m3。（ρ 水
3.（2019 青岛，21）测量盐水的密度，方案如下： （1）用天平和量筒进行测量请完成实验步骤： ①用天平称出烧杯和盐水的总质量m1； ②将烧杯中的适量盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V； ③ ④利用上述所测物理量，写出盐水密度的表达式ρ盐＝。 （2）用液体密度计直接测量 因为盐水的密度比水的大，所以选用最小刻度是 1.0g/cm3 的液体密度计。它的测量原理是：密度计放入不同液体中，都处于漂浮状态，它所受的浮力重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；被测液体密度越大，其排开液体的体积越，所以它的刻度是从 1.0g/cm3（选填“由下而上”或“由上而下”）顺次标记 1.1、1.2、1.3…。 4.（2019徐州，38）小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度． （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在刻度线上． （2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为3.6 N；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为 N． （3）水的密度为1×103 kg/m3，则可算出酱油的密度为 kg/m3． （4）小华想用上述器材继续测量白酒的密度，但白酒的密度比水小． 请帮她想出一个可行的办法并简要说明：
测量物质密度的方法 、测物质密度的原理和基本思路 第一种方法：常规法（天平和量筒齐全） i ?形状规则的物体 ① ?仪器：天平、刻度尺 ② ?步骤：天平测质量、刻度尺量边长 V=abh 2?形状不规则的物体 ① ?仪器：天平、量筒、水 ② ?步骤：天平测质量、量筒测体积 V=V 2-V 1 ③ .表达式： 「物 = ------- V 2 -V 1 3.测量液体的密度： ① .仪器：天平、量筒、小烧杯。待测液体。 ② .步骤：第一步：天平测烧杯和待测液体的总质量 为V ，第三步：测出剩余液体和烧杯的总质 m 2。 ③ .表达式: 【想一想】 为什么不测空烧杯的质量？如果先测出空烧杯的质量在再装入适量液体，然后将全部 液体 倒入量筒测出体积，也能测出密度，这样做对测量结果有什么影响？ 1.实验原 理：亠巴 V ①物体的质量 m ②物体的体积 V 3基本思路 （1）解决质量用：①天平 ②弹簧秤 （2）解决体积用： ① 刻度尺（物体形状规则） G m ③量筒和水 g 漂浮: ② 量筒、水、（加）大头针 ③ 天平（弹簧 秤） V 物 =V 排水 利用浮力 F 浮 G - F 拉 '水 g '水 g 、必须会的十种测量密度的方法（无特殊说明，设 P 物＞P 液，就是物体在液体中下沉。） abh 式: m i 质量、第二步：将一部分液体倒入量筒中测出体积 2.解决两个问题：
【想一想】假如被测固体溶于水，比如：食盐、白糖、如何用量筒测出体积？
第二种方法：重锤法（卩液＞P物） 1仪器：天平砝码量筒水细线重物（石块） 2:步骤： 1?器材：天平（含砝码）、细线、小烧杯、溢水杯和水?待测木块 2?步骤：①用天平测出木块的质量m. ②在量筒中放适量的水。 ③将石块和木块用细线栓在一起石块在下木块在上之间有适当距离。将石块浸没在量筒中，记下体积 ④将木块浸没量筒中。记下体积V2 3.表达式：m H物= -------------- V2 -V i 【想一想】为什么要把石块放入量筒中在记录数据V i ?为什么没有记录装入量筒中水的体积? 第三种方法：溢水等体积法（有天平、没有量筒） 丄一一m2 +m i — m3 V i 3:表达式: m1 m3 一m 2 第四种方法：密度瓶法 1.器材：天平（含砝码）、细线、小烧杯、水. 2涉骤：m3一m2 3.表达式: m1 m2 m j - m3 1.器材：天平砝码、小烧杯、水、溢水杯、待测物体 2涉骤：
密度测量方法汇总 一、天平量筒法 1、常规法测固体密度 实验原理：ρ= m/v 实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块 实验步骤： （1）调节好的天平，测出石块的质量m ； （2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V 1 （3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，（排水法）测出总体积V 2； 实验结论： 2、天平测石块密度 方案1（烧杯、水、细线） 实验原理：ρ= m/v 实验器材：天平、水、空瓶、石块 实验步骤： 1、用天平测石块质量m 1 2、瓶中装满水，测出质量m 2 3、将石块放入瓶中，溢出一部分水后，测出瓶、石块及剩余水的质量m 3 推导及表达式：m 排水=m 1＋m 2－m 3 V 石=V 排水 =(m 1＋m 2－m 3)／ρ水 ρ石=m 1／V 石 =m 1ρ水／(m 1＋m 2－m 3) 方案2（烧杯、水、细线） 实验原理：ρ= m/v 实验器材：烧杯、天平、水、细线 、石块 实验步骤： 1、在烧杯中装适量水，用天平测出杯和水的总质量m 1。 2、用细线系住石块浸没入水中，使石块不与杯底杯壁接触，用天平测总质量 m 2. 3、使石块沉入水底，用天平测出总质量m 3 推导及表达式：m 石=m 3－m 1 V 石=V 排=m 排/ρ水=（m 2－m 1)／ρ水 ∴ρ石=m 石／V 石 =(m 3－m 1)ρ水／（m 2－m 1) 3、等体积法测液体密度 实验器材：天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。 实验步骤： 1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量m 0； 12v v m V m
2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m 1，用刻度尺量出水面达到的高度h （或用细线标出水面的位置）； 3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h 处（或达到细线标出的位置），用天平测出烧杯和牛奶的总质量m 2。 实验结果： ∵ 因为水和牛奶的体积相等， V 牛＝V 水 ∴ 4、 等质量法测液体密度 实验器材：天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。 实验步骤： （1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上； （2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至天平再次平衡为止； （3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h 水和牛奶液面达到的高度h 牛。 实验结果： ∵ 因为水和牛奶的质量相等， m 牛＝m 水 ∴ ρ牛V 牛＝ρ水V 水 ρ牛h 牛S ＝ρ水h 水S ρ牛h 牛＝ρ水h 水 即 ρ牛＝ 二、利用浮力测固体密度： 1、浮力法——天平 器材：天平、金属块、水、细绳 实验步骤： 1）往烧杯装满水，放在天平上称出质量为 m 1； 2）将金属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为m 2; 3) 将金属块取出，把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m 3。 表达式：ρ=(m 2-m 3)/ 【(m 1-m 3)/ ρ水】=ρ水(m 2-m 3)/(m 1-m 3) 2．浮力法----量筒 器材：木块、水、细针、量筒 实验步骤： 1）、往量筒中注入适量水，读出体积为V 1； 2）、将木块放入水中，漂浮，静止后读出体积 V 2； 3）、用细针插入木块，将木块完全浸入水中，读出体积为V 3。 表达式：ρ=ρ水(V 2-V 1)/(V 3-V 1) 水 水水牛牛－－＝＝ρρρ0 10 2m m m m m m m m 水 牛水ρ h h
《6.3测量物质的密度》专题练习题 知识点回顾： 1、量筒的使用：液体物质的可以用量筒测出。 2、量筒（量杯）的使用方法： ①观察量筒标度的单位。1L= dm3 1mL= cm3 ②观察量筒的（最大测量值）和值（最小刻度）。 ③读数时，视线与量筒中凹液面的相（或与量筒中凸液面的顶部相平）。 3、测量液体和固体的密度： 只要测量出物质的质量和体积，通过ρ=就能够算出物质的密度。 质量可以用测出，液体和形状不规则的固体的体积可以用或量杯来测量。 专题练习： 实验探究题： 1.小成想知道酱油的密度，于是他和小民用天平和量筒做了如下实验： （1）将天平放在水平台上，把游码放在________ 处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向________ （选填“右”或“左”）调．（2）用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如上图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧杯中酱油的质量为________ g，酱油的密度为________ kg/m3．（3）小成用这种方法测得酱油密度会________ ．（填“偏大”或“偏小”） 2.小成查得优质色拉油的密度在0.90g/cm3﹣0.93g/cm3之间，地沟油的密度在0.94g/cm3﹣0.96g/cm3之间，他想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油： A．把天平放在水平桌面上，将游码移至左端的零刻线处后，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调
节使天平平衡； B．取适量样品油倒入烧杯，用天平测出烧杯和样品油的总质量m1，如图乙所示m1=________； C．然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中，测出烧杯和剩余样品油的总质量 m2=25g，则量筒中样品油的质量表达式为m1﹣m2； D．读出量筒中样品油的体积V，如图丙所示； E．利用实验数据，计算出样品油的密度ρ=________g/cm3； F．根据测算出的密度，小成通过比对，该样品油________地沟油（选填“是”或“不是”）． 3.如下图，小威用量筒盛某种液体，同时测得液体体积V和液体与量筒共同质量m的关系，则量筒的质量为________g，该液体的密度是________kg/m3. 4.小成在“测量液体密度的实验”中得到的数据如下表，根据表中数据可得到液体实验次数1234 液体体积/cm3 5.87.916.735.1 液体和容器的总质量/g10.712.821.640.0 其中________同学读数正确，量筒中液体的体积为________cm3。 6.小华在探究老醋的密度时： （1）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节________ ，使天平横梁平衡． （2）接下来进行了以下3项操作： A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1； B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量m2； C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积V； 以上操作的正确顺序是：________ （填字母代号）． （3）由下图可得老醋的体积为________ cm3，老醋的密度是 ________ g/cm3=________ ㎏/m3．
测量密度的常用方法 原理: ρ= m / v 基本方法：用天平称出固体或液体的质量；用量筒（量杯）、刻度尺等测体积；由密度公式ρ= m / v 计算密度。其中的关键在于掌握测量固体体积和液体质量的方法，现介绍如下： 一、 测固体的密度 1. 计算法：形状规则的固体，可用刻度尺测出物体有关数据（如长、宽、高或半径），然后根据体积 公式算出物体体积。 例1. 为了测一长方体金属块的密度，小明用直尺量得其长、宽、高分别为5cm ，2cm ，1cm ，然后 用调好的天平称量出金属块的质量是27.2g ，求此金属块密度。 解：设金属块长、宽、高分别为a 、b 、c 则金属块的体积V=abc=5cm ×2cm ×1cm ＝10cm 金属块的密度ρ= m / v=27.2g /10cm =2.72g/cm 2. 排水法：密度大于水、体积较小的物体，可在量筒（量杯）中装入适量水V ，再将物体浸入量筒 （量杯）中，读出水和物体总体积V ，则物体的体积V=V －V 。 例2. 下面是小丽在测量一块矿石密度时的主要步骤： （1）请你帮她按正确的操作顺序将序号排列出来： B A C D A.倒入量筒中一部分水，记下这些水的体积V B.用天平测出矿石的质量m C.将矿石放入量筒中，测出矿石和水的总体积V D.将各步的数据填入下表中，利用密度公式求出矿石密度。 3. 按压法或配重法：密度小于水、体积较小的物体，可利用细针将物体的整体压入水中，或者将被测 物体与一个重物相连，这样被测物体就被重物“拉”入水中。接下来的操作与排水法测体积相似， 利用前后体积差即可得出物体体积。 例3. 利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块密度。 解析：本实验关键是如何测出密度比水小的塑料块的体积 方法一 用细针尖把塑料块按压入水中，实验步骤： （1）用天平测出塑料块的质量m （2）往量筒中倒入一定量的水，并记下水的体积V （3）把塑料块放入水中，并用针尖将塑料块按入水中，记下水面到到达刻度V 塑料块体积为V=V —V （4）根据公式ρ= m / v=m/（v – v ）求出塑料块密度。 方法二 采用配重法，将塑料块和一小铁块用细线连在一起，实验步骤如下： （1）用天平测出塑料块的质量m 3 3 3 1 2 2 1 1 2 0 1 1 0 1 0
实验：用天平和量筒测定固体和液体的 密度 教学目标 知识目标 掌握测定固体和液体物质密度的实验原理． 能力目标 1．培养实验能力 这是一个测定性实验，通过这一实验应使学生明确实验原理，加深对物理概念、物理规律的理解，并通过实验培养学生根据给定的仪器进行实验设计的能力、进行表格设计的能力以及分析实验数据并得出结论的能力． 2．培养运用所学知识解决问题的能力．根据密度的公式以及学习过的知识，如何测定物质的密度． 根据测量出的质量、体积值，运用所学知识求出物质的密度． 德育目标 本节实验所需仪器设备较多，应通过本节课教学有意识地培养学生良好的学习、工作习惯（实验时，各种仪器应按合理位置摆放，实验结束后，应整理仪器并归位放好）．培养学生与他人合作的意识和团队精神．
实验过程中对学生进行爱护仪器、爱护学习环境的 教育，保证一个优美的学习环境，对学生进行环境美的 教育． 教学建议 教材分析 这个实验是利用物理公式间接地测定一个物理量，是 从实验原理、使用仪器、实验步骤的安排，记录数据、 根据数据得出结果对学生全面地进行实验能力的训练的 一个重要实验，对培养实验能力有重要的作用． 量筒和量杯的结构比较简单，使用时主要是会认识 它们的刻度．所以教材首先要求学生观察量筒和量杯的 刻度，认清它们的量程和每小格代表多少立方厘米．对 于如何正确使用量筒或量杯测量液体和固体的体积，教 材是通过几幅图加以说明的．选择石块作为测量对象， 是因为从密度表中查不出它的密度值，石块的形状一般 都不规则，必须用量筒或量杯才能测出它的体积，学生 测量时会更有兴趣些． 教法建议 学生应在教师的引导下，用实验法完成本节课的学习．教学设计示例 一、教学分析与说明 1．关于实验原理
2019年中考物理实验专题复习——测量液体密度的实验 答案解析 1．（2018?衡阳）为了测量某种液体的密度，小明取了适量这种液体的样品，进行了如图1的三种方案的实验： （1）实验小前小明将天平放在水平台上，把游码放在零刻度处，发现指针指在分度盘 的左侧，要使橫梁平衡，应将平衡螺母向右（选填“右”或“左”）调节 （2）实验记录数据：m1=30g，m2=52g，m3=52.8g；m4=41.4g（如图2中的甲），V1=20 mL（如图2中的乙），V2=10mL，V3=19mL，其中方案3液体密度大小为 1.2g/cm3 （3）分析比较上述三种实验方案，你觉得比较合理的应该是方案2（选填“方案1”、“方案2”、“方案3”）。
【分析】（1）根据天平指针的偏转方向调平，左偏右调，右偏左调； （2）读取天平示数时应将砝码与游码的示数相加。天平应放在水平台上，先判断量筒的分 度值，再读出液体的体积，从而计算液体密度。 【解答】解： （1）将天平放在水平台上，先将游码放在标尺左端的零刻度线处，若发现指针在分度盘中 央的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向右调节； （2）由图2甲可知，烧杯和液体的总质量m4=20g+20g+1.4g=41.4g，由图2乙知，量筒的分度值是1mL，所以液体的体积是20mL=20cm3， 方案3液体质量m=m3﹣m1=52.8g﹣30g=22.8g； 方案3液体体积V=V3=19mL=19cm3； 方案3液体密度：ρ＝==1.2g/cm3。 （3）方案1：当把液体由量筒倒入烧杯时，量筒上会沾有少量液体，导致称量的液体质量 偏小，根据ρ＝知测量的液体密度偏小，误差较大； 方案3：当把液体由烧杯倒入量筒时，烧杯上会沾有少量液体，导致称量的液体体积偏小， 根据ρ＝知测量的液体密度偏大，误差较大； 方案2避免了1和3中的这些问题，实验误差较小，故方案2较合理； 故答案为：（1）水平；右；（2）41.4；20；1.2；（3）方案 2 【点评】本题考查测量液体密度实验步骤和原理，关键是平时要注意知识的积累，记忆测量的方法和原理；重点是记住测量密度的原理和测量步骤。 2．（2018?自贡）在“测量物质的密度”实验中：
密度测量实验专题 一. 测量液体密度 题型一：测量液体密度 1.实验器材：天平（砝码）、烧杯、量筒、待测液体 2.实验步骤： a.将天平放在水平台上，调节天平横梁平衡 b.把适量盐水倒进烧杯，用天平测出容器和盐水的总质量m 1; c.把烧杯中的部分盐水倒进量筒，测出盐水的体积v 1; d.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m 2; e.计算出盐水的密度。 3.表达式：V m m 2 1-= ρ 4.记录数据的表格： 烧杯和盐水 的总质量m 1 ( g ) 烧杯和剩余 盐水的总质 量m 2 ( g ) 盐水的质量m ( g ) 盐水的体积v(cm 3) 盐水的密度 ρ（kg/ m 3） 题型二：无量筒测量液体密度（一） 1. 实验器材：天平（砝码）、烧杯、水、待测液体 2. 实验步骤： a.用调好的天平称出烧杯的质量m 1； b.在烧杯中装满水，用天平称出烧杯和水的总质量m 2，则水的质量为（m 2-m 1）；
c.将水倒掉，在烧杯中装满待测液体，称出烧杯和待测液体总质量m 3，液体的质量为 （m 3-m 1）。 3. 推导液体表达式：水水 水ρρρ1 21 3121313-m m m m m m m m v m m v m -=--=-== 液体密度表达式：水ρρ1 21 3-m m m m -= 题型三：无量筒测量液体密度（二） 1. 实验器材：天平（砝码）、两个相同的烧杯、水、待测液体 2. 实验步骤： a. 用调好的天平称出烧杯的质量m 1； b. 在一个烧杯中装满水，用天平称出烧杯和水的总质量m 2，则水的质量为（m 2-m 1）； c. 在另一个烧杯中装满待测液体，称出烧杯和待测液体总质量m 3，则液体的质量为 （m 3-m 1）。 3. 液体密度表达式：水ρρ1 21 3-m m m m -= 题型四：无量筒测量液体密度（三） 1. 实验器材：天平（砝码）、烧杯、水、细线、待测液体 2. 实验步骤： a. 用调好的天平称出烧杯的质量m 1； b. 在烧杯中倒入适量水并用细线在水面处做标记，用天平称出烧杯和水的总质量m 2，则水的质量为（m 2-m 1）；