四、测量物质的密度教学活动设计方案

测量物质的密度（特殊方法测密度）

1、测密度一般都用密度的定义ρ=m/v计算，找出质量和体积，从而得到密度的表达式。但有时因为缺少工具不能直接得到关于质量和体积的数据，就只有通过学过的知识进行转化或者代换。

2、也有少数可以直接得到液体的密度，比如压强直接与液体的密度有关，浮力也与液体的密度直接有关，但是固体的密度很少可以直接得到，除开知道重力和体积。

一、考点突破

1. 理解密度公式，会利用密度公式求解相关的物理量；

2. 知道“等积法”的物理思维方式，会利用水的密度解决相关问题；

3. 能用密度知识解决一些简单的问题。

二、重难点提示

“等积法”求密度。

一、

有天平，无量筒（等体积替代法）

1.

固体

仪器：石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线

（1）

用调好的天平测出待测固体的质量m0

（2）

将烧杯中盛满水，用天平测得烧杯和水的质量m1

m0m1m2m水=m0m1m2表达式：

（3）

用细线系住石块，使其浸没在烧杯中，待液体溢出后，用天平测得此时烧杯总质量m2

m0水m0m1m2仪器：烧杯、足够多的水，足够多的待测液体、天平和砝码

水液体m22.

液体

（1）

用调整好的天平测得空烧杯的质量为m0

m0m1

（2）

将烧杯装满水，用天平测得烧杯和水质量为m1

（3）

将烧杯中的水倒掉，然后在烧杯中装满待测液体，测得此时烧杯和液体的质量为m2

表达式：m水=

m1m0

m2m0水m1m0二、有量筒，无天平（曹冲称象法）

1、固体

器材：水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋

（1）

用细线系住石块，将其放入烧杯内，然后烧杯放入盛有水的水槽内，用笔在烧杯上标记出液面

（2）

取出塑料盒内的固体，往里缓慢倒入水，直到量筒内液面达到标记的高度

（3）

将烧杯内水倒入量筒内，读取示数为V1

（4）

在量筒内装有适量的水，示数为V2，然后通过细线将固体放入液体内，测得此时示数为V3

1 V1V2V3

表达式：

2、固体

V1水V3V2器材：量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑料盒

（1）

将一木块放入盛有水的量筒内，测得体积为V1

（2）

将待测固体放在木块上，测得量筒示数为V2

（3）

然后通过细线将固体也放入量筒内，此时量筒示数为V3 23VV

V

V2V1

水公式：VV131

1.

浮力法

m水(h2-h1)sh1h2h3表达式：

水h2h1h3h1器材：烧杯，足够的水和细线、待测固体、水槽、刻度尺

（1）

使一空烧杯悬浮在水槽内，用刻度尺测得液面的高度h1

（2）

将待测固体放在烧杯内，测得液面高度h2

（3）

将固体取出通过细线直接放入水槽内，测得液面高度h3。

例：现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度，以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。

（1）向烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1；

（2）如图21所示，用细线拴住石块，使其全部浸没在烧杯的水中（水未溢出），且不与容器相接触。在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2；

（3）将烧杯中的水全部倒净，再倒入适量的待测液体，用天平测出其总质量为m3；

（4）_______________________________________。在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m4；

（5）已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达

2 图21

式为：

。

经典例题

例题1

运用知识，解决问题：

（2）小明在回家的路上捡到一块矿石，他想利用自己学具盒中的器材测一下矿石的密度，但发现量筒找不到了，只有天平、小烧杯。他根据学过的知识，利用这些器材和家中的水测出了这块矿石的密度，需要进行如下的测量：

①_________________________________________；

②_________________________________________；

③___________________________________________________________。

利用上面所测量的物理量，求出矿石密度的最终表达式为：ρ＝_________________。

技巧点拨：（1）瓶子的容积不变，即最多能装水的体积和煤油的体积相等，根据密度公式的变形式得出等式，即可求出最多可装纯水的质量。

（2）在没有量筒的情况下，实验的难点就是如何利用溢水杯测出矿石的体积，这时可考虑通过等效替代法，算出排水的体积，就是矿石的体积，最终求出密度。

例题2

小明喝牛奶时，想知道牛奶的密度。于是他进行了如下操作：

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，发现指针向左偏。此时他应向______（填“左”或“右”）端调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。

（2）把空杯子放在天平左盘上，在右盘中放入10g砝码后，再用镊子向右盘夹取砝码，发现放上质量最小的砝码时，指针向右偏；取下它，指针向左偏，则他下一步的操作是________________。当横梁再次平衡后，如图所示，杯子的质量m＝________。

（3）他利用现有的实验器材和足够的水，完成以后的实验操作，请你写出实验步骤及所测物理量的符号：

第一步：________________________________________；

第二步：________________________________________。

（4）牛奶密度的表达式：ρ牛奶＝________。

3

课堂练习：张华同学到正大养殖基地参加社会实践活动，他帮助工作人员捡拾鸡蛋时，想知道鸡蛋的密度有多大。请你从“弹簧测力计、密度计、细盐、烧杯、水、细线、玻璃棒”中选出合适的实验器材，在不打碎鸡蛋的情况下，设计一个实验，测量鸡蛋的密度（ρ鸡蛋）ρ水）要求：（1）写出所选实验器材

（2）

简要说明测量方法

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