测量物质密度的3种方法

核心提示：对物质密度的测量一直是中考的重点和热点，也是学生学习的难点。在测量物质的密度时要能恰当地选用器材，正确理解测量中的原理、方法以及巧妙地安排实验步骤和正确处理实验数据，现将测量物质密度的方法总结如下：

一.用观察比较法测量物质的密度

观察比较法是物理学中常用的方法之一，要求对各种物理现象、物理实验在观察的基础上，与确定的对象（或标准）进行比较后，做出正确的判断或结论。

例题1．将16g盐完全溶解在如图甲所示的量筒内的水中，液面升高后的位置如图乙所示，则图乙中盐水的密度为_______。

分析：运用观察比较法，首先要确定标准，这一般在“图”中已画出；然后观察对象与标准去比较；最后做出判断．这里的标准就是量筒的最大刻度和最小分度，只有认清它，才能准确读数。

本题要计算出盐水的密度，必须知道盐和水的质量和盐水的体积，水的体积可以通过图甲读出，然后计算出水的质量，从而计算出盐水的密度。

答案：1.1 × 10³ kg/m³

二.使用替代法测量物质密度

在缺少量筒的情况下，用替代的方法，也能测出物质的密度，例如在缺少量筒的情况下，常用水的体积来替代被测物体的体积。而水的体积是用天平先称出其质量后，运用计算得来，这样就不需要量筒了。

对形状不规则的固体采用溢水法。将被测物体浸没在盛满水的容器中，细心收集被溢出的水，并用上述方法计算出体积，该水的体积就是这个固体的体积。

对液体采用标记法。将同一容器分别盛水与待测液体至同一记号处（或盛满），容器内水的体积就是待测液体的体积。

例题2．给你天平、量筒和水，要测出石蜡的密度，还需要哪些辅助器材？并写出实验步骤。

分析：该实验的关键是测出石蜡的体积，由于石蜡不下沉，可用细线把它和一铁块捆在一起浸入水中，用排水法测出体积，因此该实验还需要的辅助器材有：铁块、细线。

实验步骤:

1. 用天平称出石蜡的质量
2. 将量筒内装入一定体积的水
3. 把铁块放入量筒内，计下水面位置的读数V₁
4. 把铁块和石蜡用细线栓在一起，放入量筒内，让石蜡和铁块全部浸入水中，再记下水面的位置的读数V₂
5. 算出石蜡的体积，则

三.判断物体是“空心”还是“实心”的三种方法

1. 比较密度：根据公式求出，再与物质密度比较：
   若＜，则为空心，若＝，则为实心。
2. 比较体积：把物体作为实心物体对待，由公式求出，再与比较：
   若＜则该物体为空心，若=则该物体为实心。
3. 比较质量：把物体作为实心物体对待，由公式=求出体积为的实心物体的质量，然后将与物体实际质量，然后将与物体实际质量比较：若＞则该物体为空心，若＞则该物体为实心。

例题3．有一铁球质量为50kg，体积为1×10^-2m³，试判断此球是空心还是实心的？
（已知铁的密度为7.9×10³kg/m³）

解：（1）比较体积：∴该球是空心的。

（2）比较质量：∴该球是空心的。

（3）比较密度：∴该球是空心的。

综上所述：对于“观察比较法”测物体密度，主要是针对一个物体在体积和质量二者之中，一个量是确定的，而另一个量可以直接或间接地通过仪器测出来，之后我们读出数进行比较，这种方法适用于体积规则、体积微小（或粉末状）物体的测量；对于“替代法”测物体密度，主要是针对一个物体的质量可以测出来，而体积不大且不规则。这个时候我们利用溢水法比较容易，要求是待测物不溶于水的物质；对于第三种方法，是我们初中最常用到的方法，其实质是通过 公式中的三个量，知二而求一，一般情况下适用于任何物体密度的测量。