测定物质密度的一些特殊方法

测定物质密度的一些特殊方法

湖北秭归县实验中学 杜德斌

　　在初中物理学习中，“密度”这一知识点既是重点也是难点，在社会生活及现代科学技术中密度知识的应用也十分普遍，对未知物质密度的测定具有十分重要的现实意义，特别是为现在的探究式学物理教学，自主参与式学习提供了很好的素材，值得我们认真地探索和挖掘。在此，把一些物质密度的特殊测量方法，呈现出来，供大家参考和探究。

　　1、利用天平和量筒分别测出物质的质量和体积，根据公式计算

　　原理：公式 (测密度的一般方法)

　　2、没有天平，只有量筒

　　例：如何用量筒测一只小酒杯玻璃的密度(量筒口径大于小酒杯口径)?

　　分析：小酒杯玻璃的体积可用量筒直接测出来，关键是如何测出小酒杯的质量，在这里可以利用浮力知识，即物体漂浮在水面时，浮力等于重力，，求出小酒杯的质量，可以根据阿基米德原理求出(可由量筒直接读出)

　　解：在量筒中盛适量的水，记为(图1)，把小酒杯轻放在水面，让其漂浮在水面，记下水面的示数为(图2)，则，，所以，小酒杯的质量为，最后让小酒杯沉入水中(玻璃全部浸入水中)，记下水面的示数，则玻璃的体积为，这样由公式可以算出玻璃的密度。

　　3、没有天平，没有量筒，利用弹簧秤或电子秤

　　例：小李同学订了一份牛奶，他想测出牛奶的密度，但他手边只有一个空酒杯或一次性塑料杯，一台电子秤，足量的水，你能帮他设计方案完成任务吗?

　　分析：题目中，没有量筒，不能直接测出牛奶的体积，但有一个杯子，可以利用体积相等来解决这一问题，由可知，当相等时，与成正比，即，用电子秤分别测出体积相同的一杯水和一杯牛奶的质量即可。

　　4、没有量筒和天平，用弹簧秤测固体物质的密度

　　例：小张同学在参观三峡大坝时，想到三峡大坝为什么选址在这个地方而不是其它地方，肯定是这个地方的地址条件相当特殊。他随手捡起一块当地深挖出来的小石头，想测一测石头的密度，可又没有天平，量筒。但他家有一个小弹簧秤。你能帮他想出办法来吗?

　　解：用弹簧秤可以测出小石块的重力，求出质量。

　　小石块的体积可以利用排水法求出：即在一个系有细线的塑料杯中盛满水，用弹簧秤测总重量，然后把小石块全部浸入水中，排出一部分水，取出小石块，再测出剩余水的总重量，则排出水的重量为，排出水的体积也就是小石块的体积为，最后根据求出。

　　5、没有天平，也没有量筒，用一只连通器

　　例：现有透明塑料管连接着的两根玻璃管及铁架台，米尺，滴管和足够的水，用这些器材可以测出不溶于水的液体(例如食用油)的密度，写出你的探究方法。

　　解：如图所示，两根玻璃管组成了一个连通器，在管中注入适量的水。然后用滴管向管中慢慢注入待测液体，从待测液体和水分界处的水平面向上分测出两管中液柱的高度和。

　　根据连通器的特点，管中液体处于静止状态时，分界面等高处两管中压强相等：，然后根据液体压强公式可以求出。

　　6、没有天平，量筒，只用一刻度尺

　　例：一圆柱形实心物体，漂浮在水面上，则该物体的密度是多少?

　　解：如图，圆柱体漂浮在水面，根据物体漂浮的条件：，

　　即：

　　即：

　　所以，只需要用刻度尺测出圆柱体的高和露出水面的长度即可求出。(小于)