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第3节 测量物质的密度
第六章 质量与密度
1．会用量筒测量液体和固体的体积，并利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度，体会等量替换的方法。
2．会利用物理公式间接测定某个物理量，进一步巩固密度的概念。
3．在测量固体和液体密度的过程中，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。
学 习 目 标
菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成份为天青石与栖霞岩，内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素，对人体无害，是玩石赏石爱好者的理想藏品。现在我想知道这块石头的密度，该怎么做呢？
情 境 导 入
1．想要求物质的密度需要知道哪些物理量？
2．如何测出这些物理量
质量和体积
质量——天平
规则的固体——刻度尺 液体和形状不规则的固体——量筒或量杯
【提出问题】
实验室测量液体的体积一般是用量筒或量杯。
一、量筒的使用
自 主 探 究
1．观察你所用的量筒，思考下面几个问题。
（1）量筒是以什么单位标度的？
是毫升（mL）还是立方厘米（cm3）？
（2）量筒的最大测量值（量程）是多少？
（3）量简的分度值是多少？
量筒上的单位是毫升（mL）
毫升（mL）和升（L）
常用作液体的体积和容器的容积的单位。
1mL=1cm3
1L=1dm3
1L=1000mL
量筒的量程是050mL
量筒的分度值是1mL
2．量筒的读数方法
若液面是凹液面，视线应以凹液面底部为准
正确读数
俯视使读数偏大
仰视使读数偏小
注意
（1）量筒读数时，如果液面是凹形，视线应与凹形的底部相平；如果液面为凸形，视线应与凸形的顶部相平；
（2）量筒读数时，如果俯视，所读示数将偏大；如果仰视，所读示数将偏小。
3．使用原则
（1）被测液体的体积不能超过量程。
（2）在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高精确度，减小测量误差。
（3）不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体。
要想较准确地一次量出密度为0.8×10 kg/m 、质量为100g的酒精的体积，有下面四种量筒可供选用（前面的数值为量程，后面的数值为分度值），你应选用的量筒是（ ）
A．25mL 1mL B．150mL 2mL
C．250mL 10mL D．150mL 10mL
B
典例与精析
【实验原理】
【测量仪器】
天平、量筒
【测量对象】
盐水
石块
二、测量物质的密度
【实验讨论】
以下方法测量的是哪部分盐水的质量？
这样测量有什么好处？
（1）测量液体的密度
【实验步骤】
（1）调节天平；
（2）在烧杯中倒入适量的待测液体，用天平测量烧杯和液体的总质量m总；
（3）将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m余 ；
（4）记录倒入量筒中的一部分液体的体积V；
（5） 根据密度公式 ，计算盐水的密度。
【实验记录表格】
杯和液体的质量 m总/g 杯和剩余液体的质量 m余/g 量筒中液体的质量 m/g 量筒中液体体积 V/cm3 液体的密
度
ρ/kg·m-3
注意：计算过程所用单位和测量结果所用的单位。
【实验讨论】
怎样测形状不规则的石块体积？
使用量筒，利用排水法测体积。
100
20
40
60
80
ml
V0
100
20
40
60
80
ml
V2
（2）测量固体的密度
【实验步骤】
（1）用调节好的天平测量石块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V0；
（3）用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V总；
（4）根据公式 ，计算石块的密度。
【实验记录表格】
石块的质量 m/g 水的体积 V0/cm3 石块和水的总体积 V总/cm3 石块的体积 V/cm3 石块的密度
ρ/kg·m-3
注意
（1）测固体密度时，如果先测体积，会使得物体表面有液体残留，造成所测质量偏大，所测密度偏大，误差较大。
（2）测液体密度时，若先称出空烧杯的质量，再称液体和烧杯的总质量，然后将液体全部倒入量筒，由于烧杯内液体倒不尽，会使得所测体积偏小，所测密度偏大，误差较大；
测形状不规则、密度小于水、体积较小的固体物质的密度（如石蜡、木块）
蜡块密度比水小，不会沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗？想想有什么好办法？
三、密度测量拓展
实验：测定密度比水小的石蜡的密度
器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡
方法一：压入法
用天平称出石蜡块质量m；
在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1；
把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝ V2－V1；
根据公式 ，求出石蜡密度。
mL
V1
V2
mL
方法二：坠入法（配重法）
测质量相同。
测体积时，在细线上系上石蜡和铁块，先把铁块沉入水中测出铁块和水体积V1,再把上面石蜡也沉入水中，测出水、铁块、石蜡的总体积V2，则石蜡块的体积为V= V2- V1。
V2
mL
V1
mL
任务：测量小螺母密度
预判的困难：
小螺母体积过小，体积小于量筒分度值；
解决方案：
“小螺母”与“大铁钉”
取多测小累积法！
溶于水的物体如何测体积？
方法三：“埋沙”法
①将适量的沙装入量筒中，测其体积为V1，
并记录在表格中；
②把形状不规则的物体放进量筒埋入沙中，
测量物体与沙总体积V2，并记录在表格中；
③根据公式V=V2－V1计算物体体积V，并记录
在表格中。
“埋沙法”测体积步骤：
给你一架天平、一只小烧杯、适量的水、如何测出牛奶的密度？
要求：（1）简要写出实验步骤；
（2）根据你测量的物理量，写出计算牛奶密度的公式。
等体积法：
分别装入相同体积的水和牛奶。
提示
测量物质的密度
量筒的使用
量筒上的标度
读数方法
使用原则
测量物质的密度
测量液体的密度：原理、步骤
测量固体的密度：原理、步骤
密度测量的拓展
课 堂 小 结
1. 为了测出金属块的密度，某实验小组制定了如下的实验计划：
①用天平测出金属块的质量
②用细线系住金属块，轻轻放入空量筒中
③在量筒中装入适量的水，记下水的体积
④将金属块从量筒中取出，记下水的体积
⑤用细线系住金属块，把金属块浸没在量筒的水中，记下水的体积
⑥根据实验数据计算金属块的密度
以上实验步骤安排最合理的是（ ）
A.①②③④⑥ B.②③④①⑥
C.①③⑤⑥ D.①②③⑥
C
课 堂 练 习
2.为了测出盐水的密度，某实验小组制定如下的实验计划：①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量 ②将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中 ③测出量筒中盐水的体积 ④测出烧杯和剩余盐水的质量 ⑤测出空烧杯的质量 ⑥根据实验数据计算盐水的密度
以上实验步骤安排最合理的是（ ）
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥
C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
A
3．某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法中正确的是（ ）
A.甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡
B.乙图中测石块质量时，天平的示数是17.4 g
C.由丙图量筒的示数测得石块的体积是40 cm3
D.利用图中信息，可计算出石块的密度是1.72×103 kg/m3
D
4.在测量液体密度的实验中，小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量及液体的体积，得到几组数据并绘出如图所示的图像，下列说法正确的是（ ）
A.量杯质量为40 g
B. 40 cm3该液体质量为40 g
C.该液体密度为1.25 g/cm3
D.该液体密度为2 g/cm3
B
5.小明学了密度的知识后，想用测密度的方法来鉴别他家食用油品质的好坏。他查得优质食用油的密度在0.90 g/cm30.93 g/cm3，然后，他进行了如下实验：
A.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；
左
B.取适量食用油倒入烧杯，用天平测出烧杯和食用油的总质量，如图乙所示， ；
C.然后，他将烧杯中部分食用油倒入量筒中，测出烧杯和剩余食用油的总质量25 g，则量筒中食用油的质量表达式为；
D.读出量筒中食用油的体积，如图丙所示；
E.利用实验数据，计算出食用油的密度 g/cm3；
F.根据测算出的密度，小明通过比对，猜测他家食用油的品质
（选填“好”或“不好”）。
63g
0.65
不好
6.一次实验课上，老师提供给同学们下列器材：一架已调节好的天平（无砝码）、两只完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管，要求用上述器材来测定一个合金块的密度。某同学设计好实验方案后，进行如下操作：
（1）将两只空烧杯分别放在天平的左、右两盘内，把合金块放在左盘烧杯内。
（2）______________________________________，直到天平平衡。
向右盘烧杯中缓慢加水，再用滴管调节
（3）将烧杯内水倒入空量筒中，测出水的体积（如图甲所示），用细线拴好合金块，将其放入量筒中，测量水和合金块的总体积（如图乙），则合金块的密度为________kg/m3。
（4）评估：测出的合金块密度值与真实值相比偏小，产生的原因是_______________________________________________________________ 。
3×103
将右盘烧杯的水倒入量筒时有水残留杯壁，导致合金块质量偏小
再见
