1、测量小石块的密度 (1)

安徽师范大学08物理

0808073 王文俊 课题: 不规律的小石块密度测量

讲课人: 0808073 王文俊

我们通过前面第三节的学习，知道了密度是物质的一种特性。在课本的第15页，这里有各种物质密度的表格，我们从中可以看到，各种物质的密度是一定的，不同物质的密度一般不同。上节中我们已经学习了密度的概念以及密度的计算应用，我们知道密度是可以测量的。只要测量了物质的质量和体积，通过Vm这个公式就能够计算出物质的密度。

其实，这个试验和我们以前学过的一个电学试验非常相似的。我们在八年级的时候学过测未知电阻的阻值，当时根据的公式是IUR。这两个公式是很类似的。我们用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出此时通过电阻的电流，两个的比值就是电阻的阻值。所以在本次试验里我们只需要测量小石块的质量和体积，再根据公式就可以计算出小石块的密度。

思路有了，接下来就要开始试验过程。

那么怎么样测量小石块的质量和体积呢?相信同学们对测质量都是很清楚的，我们在第一节就学习了用托盘天平测量固体的质量。所以我们仪器里需要一台托盘天平和一盒砝码和一个不规则的小石块。测量质量的细节我在这里不多做表述了，同学们可以看教材和笔记。在这里要注意一点，我们要记得把测出的小石块的质量m值记录在纸上，不能弄丢了。

质量测出来了，那么体积怎么测呢？我们以前学过测长方体体积、正方体体积。我们清楚测长方体和立方体体积用刻度尺测一下就可以了。但是现在我们需要测量的是小石块，这能用刻度尺测出它的一些数值计算出它的体积吗？明显不可以，我们可以看到石块是不规则物体，所以不能用常规方法测量。那难点就来啦，既然不能用常规方法测量，那就只能另找办法，所谓条条大路通罗马，一条路不行换一条。这里我将向大家介绍浸没法。这里我们将用到量筒、烧杯、水、干净的抹布、细线。有的同学就有疑问了，说老师，量筒不是测液体的体积的吗？怎么用到测小石块的体积中了？把石块往里面一放这能读出体积吗？

第1页，共7页 特殊方法测密度

1. 张磊同学在河边捡到一精美小石块，他想知道小石块的密度，于是从学校借来烧杯、弹簧测力计、细线，再借助于水，就巧妙地测出了小石块的密度，请你写出用这些器材测量小石块密度的实验步骤，并得出和实验方案相一致的密度的表达式．

【答案】答：

测量步骤：

①用细线拴住小石块，用弹簧测力计测量小石块的重力G

②将小石块浸没在水中，用弹簧测力计测出细线对小石块的拉力F

小石块的质量为𝑚=𝐺𝑔

小石块受到的浮力为𝐹浮=𝐺−𝐹

小石块的体积为𝑉=𝑉排=𝐹浮𝜌水𝑔=𝐺−𝐹𝜌水𝑔

小石块的密度为𝜌=𝑚𝑉=𝐺𝑔𝐺−𝐹𝜌水𝑔=𝐺𝐺−𝐹⋅𝜌水

2. 在“测量石块的密度”的实验中，老师提供了以下器材：天平(砝码)、量筒、细线、石块和足量的水(已知水的密度为𝜌水).在实验的过程中，小明他们出现了一个问题，由于石块的体积较大无法放入量筒中，小明把这一情况及时回报给老师，老师给他们组拿来了烧杯，小明他们组的同学感到很困惑。请你利用上述器材帮助小明他们组设计一个测量石块密度的实验方案。

要求：

(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量

3. (2)写出石块密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)

【答案】解：方法一：

①用天平测出石块的质量m

②在烧杯中放适量的水，在水面标记一

③用细线吊着石块慢慢放入烧杯中浸没，记下标记二

④取出石块，向烧杯中甲水至标记二

⑤把烧杯中的水倒入量筒中，至至烧杯中的水面降至标记一处，量筒中水的体积为V

则石块的密度𝜌=𝑚𝑉

方法二：

①用天平测出石块的质量m

②在烧杯中放适量的水，在水面标记一

③用细线吊着石块慢慢放入烧杯中浸没，记下标记二

④取出石块，向烧杯中甲水至标记一

⑤用量筒取出适量的水，体积为𝑉1，把量筒中的水倒入烧杯中至标记二处，此时量筒中剩余的水的体积为𝑉2

则石块的体积𝑉=𝑉1−𝑉2

初中物理中考常见题型

物质密度的测量

【知识积累】

实验一：测量小石块的密度

1、实验原理：ρ=Vm

2、实验器材：天平，烧杯，量筒，小石块，细线

3、实验步骤：

（1）用调节好的天平测出小石块的质量m；

（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积为V1；

（3）用细线将小石块系住，轻轻放入盛有水的量筒中，读出此时水和小石块的总体积为

V2；

（4）算出小石块的体积为V石=V2—V1；

（5）小石块的密度为ρ石=Vm=22VVm

注：测量形状不规则的固体密度，都与测量小石块密度步骤相同。

实验二：测量塑料块的密度

1、实验原理：ρ=Vm

2、实验器材：天平，烧杯，量筒，塑料块，针

3、实验步骤：

（1）用调节好的天平测出塑料块的质量为m；

（2）向量筒中倒入适量的水，读出此时水的体积为V1；

（3）将塑料块放进量筒里的水中，并用针尖将塑料块全部压入水中，读出此时塑料块和

水的总体积为V2；

（4）计算塑料块的体积为V=V2—V1；

（5）塑料块的密度为ρ塑料块=Vm=12VVm

注：测量密度比水小的形状不规则固体的密度，都与测量塑料块密度步骤相同。

实验三：测量盐水的密度 1、实验原理：ρ=

Vm

2、实验器材：天平，烧杯，量筒，盐水。

3、实验步骤：

（1）在烧杯中倒入适量的盐水，用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量为m

（2）将烧杯中的盐水向量筒中倒入一部分，用天平测出烧杯和剩余盐水的质量为m1

（3）计算出倒入量筒中盐水的质量为m盐水=m—m1

（4）读出倒入量筒中盐水的体积为V

（5）计算盐水的密度为ρ盐水==Vm=Vmm1

注：测量液体密度的方法都与测量盐水密度步骤相同。

【典型习题】

1、测量某种液体密度的主要实验步骤如下：

（1）用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量，当天平再次平衡时，如图甲所示，烧杯

和液体的总质量为______g；

（2）将烧杯中的部分液体倒入量筒中，如图所示，量筒中液体的体积为______cm3；

实验探究

测量小石块的密度

开发区王快中学 赵立勇

背景材料

密度是物质的一种重要特性。根据密度的大小，人们可以鉴别物质；选择密度不同的不同材料，可以满足制造的需要；通过测定密度，科学研究中还可能发现某些新的物质。

教学目的：

1．知识和技能

（1）理解密度的概念，知道密度是物质自身的一种性质，了解常见物质的密度大小；

（2）通过测定密度的实验进一步巩固物质密度的概念；

（3）尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象；

（4）学会量筒的使用方法。

2．过程与方法：

（1）通过探究活动理解密度的概念；

（2）通过探究活动学会测量液体和固体的密度，学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法；

（3）初步掌握通过实验研究物理规律的方法。

3．情感态度与价值观：

（1）通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生实事求是的科学态度；

（2）鼓励学生积极参与探究活动； （3）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识；

教学重、难点：

1．重点：密度概念的建立与密度的测定方法；

2．难点：密度概念与公式的理解。

教学方法：

边实验探究、边讨论、边归纳总结的启发式综合教学法。

教具准备：天平 小石块 烧杯 量筒 胶头滴管 毛巾 细线 清水

教学过程：

提出问题 ：在实验室我们如何测定物质的密度？

猜想与假设

我们通过求单位体积的质量探究物质的一种特性——密度，如果我们能够用天平测定物质的质量，用量筒测定物质的体积，然后根据公式ρ=m/V，求出物质的密度就可以了！

设计和进行实验

实验原理：

密度公式：ρ=m/V

实验器材

天平和砝码，量筒，小石块，烧杯，水，细线，胶头滴管。

实验步骤

1．将天平置于水平台上，调节天平平衡。

2．用天平称出小石块的质量。