初中物理测密度的几种方法

二十几年的初中物理教学生涯，让我感觉测密度一直是初中物理教学的一个重点内容，更是中考的热点内容，密度的考查又多以实验的形式出现，这不但考查了密度的知识，而且又考查学生实验操作技能，由密度的公式可知，利用天平和量筒，分别测出被测物体的质量和体积，就可以计算出物体的密度，这是最基本的测量原理，根据这个原理，有几种测量密度的方法，笔者归纳如下：

一、有天平，有量筒

1.固体：

器材：金属块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线

（1）用细线系住金属块，将其浸没在水中读取示数 ，那么金属块密度的表达式是：

（2）测固体体积：对于不溶于水的物体，如果密度比水大则可用排水法测体积；对于密度比水小的物体，则可以用按压法、捆绑法、吊挂法；对于溶于水的物体，可以用饱和溶液法、埋砂法。

2. 液体：

器材：待测液体、量筒、烧杯、 天平和砝码

步骤：

（1）在烧杯中装入适量的待测液体，用调节好的天平测量出烧杯和液体的总质量为m总

（2）把烧杯中的部分液体倒入量筒，读出示数为V

（3）用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量为m剩

则密度的表达式是：

测液体的密度特别要注意的是：测量顺序，可以认为先得体积，后得质量，否则杯壁上留有液体，所得体积偏小，密度偏大。

二、只有天平，而无量筒

分析：有天平只能测质量，无量筒只测不出体积。那么如何去测物体体积呢？就想到用其他物体的体积去替代，即体积替代法。而水是常见的又是密度已知的用它的体积替代被测物体就能解决问题。

1.固体：

仪器：金属球、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线

步骤：

（1）用调节好的天平测出待测金属球的质量m球

（2）将烧杯中盛满水，用天平测得烧杯和水的总质量m1

（3）用细线系住金属球，慢慢地使其浸没在烧杯中，待水溢出后，用天平测得此时烧杯和水金属球的总质量m2，则溢出水的体积就是金属球体积，溢出的水的质量是：m溢水=m球+m1-m2

那么金属球的密度表达式就是

2.液体：

仪器：烧杯、足够多的水，足够多的待测液体、天平和砝码

（1）用调整好的天平测得空烧杯的质量为m杯

（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总质量为m水=m1-m杯，水的体积就是液体的体积。

烧杯中的水的质量是：m水=m1-m杯

则液体密度的表达式是：、

三、只有量筒，而无天平

分析：只有量筒可测物体体积，没有天平则测不出质量。那么如何去测物体的质量呢？就想到物体漂浮在液面上，浮力等于重力，再算出质量。

1.固体：

器材：天平、待测小烧杯，足够多的水

（1）在量筒内装有适量的水，读取示数为V1

（2）将烧杯开口向上放入量筒，使其漂浮在水面上，此时量筒示数V2

（3）使烧杯沉入水底，没入水中，读取量筒示数为V3

物体密度的表达式是：

例：老师给小丽如下器材：一只100ml的量筒、一个装有100ml纯水的烧杯、细线、一块橡皮泥。要求小丽同学用这些器材测出橡皮泥的密度，请你帮她设计一种方案及用测得的物理量计算橡皮泥密度的表达式。

分析：因为橡皮泥的形状可以改变，将橡皮泥做成船形，使其漂浮于水面，利用浮力等于橡皮泥的重力，则可算出其质量，问题就可迎刃而解了，橡皮泥就好比上面的小烧杯。

2.液体：

器材：量筒、足够的水、待测-液体、密度较小的固体

（1）装有体积为V1的水

（2）密度较小的固体放入水中，测得体积为V2

（3）在量筒内装入适量的液体，测得体积为V3

（4）再将固体放入该液体内，测得体积为V4

物体在水中和在液体中的浮力相等：

？籽液g（V4-V3）=？籽水g（V2-V1）

则液体的密度表达式是：

四、只有弹簧测力计

器材：弹簧测力计、金属块、水、细绳

步骤：

（1）用细绳系住金属块，用弹簧测力计称出金属块的重力G；

（2）将金属块完全浸入水中，用弹簧测力计称出拉力F。

密度表达式：

五、只有刻度尺

器材：刻度尺、烧杯、水、小塑料杯、金属球

步骤：

（1）在烧杯内放入适量水，再将塑料杯杯口朝上轻轻放入，让其漂浮，用刻度尺测出杯中水的高度h1

（2）将金属球轻轻放入杯中使其漂浮，用刻度尺测出水的高度h2

（3）将金属球从杯中取出，放入水中使其下沉，用刻度尺测出水的高度h3

金属球密度的计算表达式：

总结：

1.测固体密度可以用天平或测力计很容易测出物质质量，还可以让其漂浮水面利用G=F浮=G排水计算其质量。

2.测体积可以用刻度尺（测长度再计算）、量筒和水（排水法）、测力计和水（浮力法）。

3.最后利用得出结果。