1.通過密度測量，進一步鞏固密度的概念；
2.會實驗量筒測量液體和不規(guī)則物體的體積；
3.掌握固體和液體物質(zhì)密度的測量方法；
4.培養(yǎng)學生科學實驗態(tài)度。
要點一 測量物質(zhì)的密度
1.測量工具：密度測量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒測量固體和液體的體積；用天平測量物體質(zhì)量。
（1）量筒的使用：如圖（1）所示，使用量筒時應注意以下幾個方面：一、首先分清量筒的量程、單位和分度值（常見量筒單位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；圖（1）中，量筒量程 100 ml，分度值 2 ml）；二、量筒使用時應放在水平桌面上；三、當液面是凸面時，視線應與凸液面的頂部保持水平；當液面是凹面時，視線應與凹液面的底部保持水平，圖（2）中，紅線表示正確讀數(shù)的視線方向，此時讀數(shù)為7.0ml）。

圖（1） 圖（2）
（2）天平的使用：用天平測量物體的質(zhì)量。
天平的使用及注意事項：測量時，應將天平放在水平桌面上；先將游碼撥回標尺左端的零刻線處（歸零），再調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指到分度盤的中央刻度（或左右擺動幅度相等），表示橫梁平衡；將物體放在左盤，砝碼放在右盤，用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，使天平重新平衡；被測物體的質(zhì)量=右盤中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標尺上的指示值。
2.液體密度的測量：液體密度的測量步驟如下：
（1）用天平稱出燒杯的質(zhì)量m1；
（2）將適量的液體倒入燒杯中，用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2；
（3）將燒杯中的液體倒入量筒中，讀出量筒中液體的體積V；
（4）計算液體的密度：。
例如： QUOTE ρ=??=?2??1? 如圖（3）所示，假設空燒杯質(zhì)量為22g，天平示數(shù)為燒杯和液體的總質(zhì)量，天平讀數(shù)為49.0g，故液體質(zhì)量為27.0g；從量筒中讀取液體體積為30.0ml；那么液體密度為：
3.固體密度的測量：固體密度的測量步驟如下：
（1）用天平測量固體的質(zhì)量m；
（2）在量筒中倒入適量的水，讀出水的體積V1；
（3）用細線拴住固體，輕放浸沒在水中，讀出固體與水的總體積V2；
（4）計算固體的密度： QUOTE ρ=??2??1 。
例如：圖（4）中，固體質(zhì)量m為27.0g；液體體積V1為30ml，液體與固體總體積V2為40ml；固體密度：。 QUOTE ρ=27.0?40.0???30.0??=2.7?/??=2.7×103??/?3
要點詮釋：測量的原理：根據(jù)可知，用天平測出物體的質(zhì)量，用量筒測出物體的體積V，就可以求出它的密度。
4.考查方向
【例】（2023·武威）小王買了一種果汁，他想在實驗室中測量出這種果汁的密度，主要實驗步驟如下：
（1）把天平放在水平臺上，將游碼移到零刻度線處，指針位置如圖甲所示，此時應向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，直至橫梁平衡；
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯和果汁的總質(zhì)量為106g；
（3）將燒杯中的部分果汁倒入量筒中，如圖乙所示，量筒中果汁的體積為___________cm3；
（4）用天平測燒杯和杯內(nèi)剩余果汁的總質(zhì)量，如圖丙所示，測得燒杯和剩余果汁的總質(zhì)量為___________g；
（5）計算出果汁的密度為___________g/cm3；
（6）小王發(fā)現(xiàn)上述第（3）步操作時，有少量果汁附著在量筒內(nèi)壁上，你覺得測得的果汁密度將會___________（選填“偏小”“不變”或“偏大”）。
【變式1】（2023·邵陽）晶晶同學旅游時撿到一顆漂亮的鵝卵石。他從學校物理實驗室借來天平（含砝碼）、量筒測量這顆鵝卵石的密度，步驟如下：
（1）將天平放在水平桌面上，游碼移至標尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡；
（2）將鵝卵石放在天平的左盤上，往右盤中加減砝碼并移動游碼，直到天平再次平衡。所放的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則鵝卵石的質(zhì)量為______g ；
（3）如圖乙，使用量筒時，正確的讀數(shù)方法是______（選填①或②或③），晶晶同學測出鵝卵石的體積為；
（4）計算出該鵝卵石的密度為______g/cm3。
【變式2】（2023·湘潭）用天平和量筒測量某種飲料的密度。
（1）將天平放在水平臺上，游碼歸零， 發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則應將平衡螺母向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)使天平平衡；
（2）如圖乙所示，測得燒杯和飲料的總質(zhì)量為__________ g；向量筒中倒入部分飲料，如圖丙所示，量筒中飲料的體積為__________ mL；用天平測得燒杯和剩余飲料的總質(zhì)量為 40g，則飲料的密度為_______ kg/m3；
（3）只利用天平、兩個完全相同的空燒杯和適量的水也能測量出飲料的密度，步驟如下：
①調(diào)好天平，測出一個燒杯的質(zhì)量m0：
②將一個燒杯裝入適量的水，測出燒杯和水的總質(zhì)量m1；
③另一個燒杯裝同樣高度的飲料，測出燒杯和飲料的總質(zhì)量m2；
則燒杯內(nèi)飲料的體積V=________，密度ρ=________（兩空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。
【變式3】（2023·營口）小林用天平和量筒測量金屬塊的密度
（1）天平放在水平桌面上，將___________移至標尺左端的零刻度線處，指針位置如圖甲所示，此時橫梁處于___________（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，再調(diào)節(jié)___________。直至指針指在分度盤中線處；
（2）測量金屬塊的質(zhì)量，天平平衡時如圖乙所示，金屬塊的質(zhì)量為___________ g，將金屬塊輕輕放入盛有20mL水的量筒中，水面升高后位置如圖丙所示，金屬塊的體積為 ___________cm3，金屬塊的密度為___________ g/cm3；
（3）在測量過程中，若使用的砝碼有磨損，所測金屬塊密度___________（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
（4）小林澆花時， 花盆里鋪著的黑色小砂粒兒引起了他的興趣，他設計了下面的實驗，測出了砂粒的密度（不考慮砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3）實驗步驟如下：
①在已調(diào)至水平的等臂杠桿兩端掛上兩個完全相同的小桶，先用量筒向右側(cè)小桶加入30mL水，再向左側(cè)小桶緩慢加入砂粒直到杠桿在水平位置平衡；
②用量筒測出小桶中砂粒的體積為12cm3，則砂粒的密度為___________ kg/m3。
6.3 測量物質(zhì)的密度（解析版）
本節(jié)學習目標
1.通過密度測量，進一步鞏固密度的概念；
2.會實驗量筒測量液體和不規(guī)則物體的體積；
3.掌握固體和液體物質(zhì)密度的測量方法；
4.培養(yǎng)學生科學實驗態(tài)度。
要點一 測量物質(zhì)的密度
1.測量工具：密度測量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒測量固體和液體的體積；用天平測量物體質(zhì)量。
（1）量筒的使用：如圖（1）所示，使用量筒時應注意以下幾個方面：一、首先分清量筒的量程、單位和分度值（常見量筒單位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；圖（1）中，量筒量程 100 ml，分度值 2 ml）；二、量筒使用時應放在水平桌面上；三、當液面是凸面時，視線應與凸液面的頂部保持水平；當液面是凹面時，視線應與凹液面的底部保持水平，圖（2）中，紅線表示正確讀數(shù)的視線方向，此時讀數(shù)為7.0ml）。

圖（1） 圖（2）
（2）天平的使用：用天平測量物體的質(zhì)量。
天平的使用及注意事項：測量時，應將天平放在水平桌面上；先將游碼撥回標尺左端的零刻線處（歸零），再調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指到分度盤的中央刻度（或左右擺動幅度相等），表示橫梁平衡；將物體放在左盤，砝碼放在右盤，用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，使天平重新平衡；被測物體的質(zhì)量=右盤中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標尺上的指示值。
2.液體密度的測量：液體密度的測量步驟如下：
（1）用天平稱出燒杯的質(zhì)量m1；
（2）將適量的液體倒入燒杯中，用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2；
（3）將燒杯中的液體倒入量筒中，讀出量筒中液體的體積V；
（4）計算液體的密度：。
例如： QUOTE ρ=??=?2??1? 如圖（3）所示，假設空燒杯質(zhì)量為22g，天平示數(shù)為燒杯和液體的總質(zhì)量，天平讀數(shù)為49.0g，故液體質(zhì)量為27.0g；從量筒中讀取液體體積為30.0ml；那么液體密度為：
3.固體密度的測量：固體密度的測量步驟如下：
（1）用天平測量固體的質(zhì)量m；
（2）在量筒中倒入適量的水，讀出水的體積V1；
（3）用細線拴住固體，輕放浸沒在水中，讀出固體與水的總體積V2；
（4）計算固體的密度： QUOTE ρ=??2??1 。
例如：圖（4）中，固體質(zhì)量m為27.0g；液體體積V1為30ml，液體與固體總體積V2為40ml；固體密度：。 QUOTE ρ=27.0?40.0???30.0??=2.7?/??=2.7×103??/?3
要點詮釋：測量的原理：根據(jù)可知，用天平測出物體的質(zhì)量，用量筒測出物體的體積V，就可以求出它的密度。
4.考查方向
【例】（2023·武威）小王買了一種果汁，他想在實驗室中測量出這種果汁的密度，主要實驗步驟如下：
（1）把天平放在水平臺上，將游碼移到零刻度線處，指針位置如圖甲所示，此時應向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，直至橫梁平衡；
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯和果汁的總質(zhì)量為106g；
（3）將燒杯中的部分果汁倒入量筒中，如圖乙所示，量筒中果汁的體積為___________cm3；
（4）用天平測燒杯和杯內(nèi)剩余果汁的總質(zhì)量，如圖丙所示，測得燒杯和剩余果汁的總質(zhì)量為___________g；
（5）計算出果汁的密度為___________g/cm3；
（6）小王發(fā)現(xiàn)上述第（3）步操作時，有少量果汁附著在量筒內(nèi)壁上，你覺得測得的果汁密度將會___________（選填“偏小”“不變”或“偏大”）。
【答案】①. 左；②. 40；③. 62；④. 1.1；⑤. 偏大。
【解析】（1）[1]由圖甲可知，此時指針指向分度盤的右側(cè)，則此時天平左邊輕右邊重，此時應向左調(diào)節(jié)平衡螺母，直至橫梁平衡。
（3）[2]由圖乙可知，量筒中的果汁液面高度與40mL刻度線平齊，故可知量筒中的果汁體積為40mL，即40cm3。
（4）[3]天平示數(shù)為砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)之和，故由圖丙可知，燒杯和剩余果汁的總質(zhì)量為
m0=50g+10g+2g=62g
（5）[4]由（2）中可知，燒杯和果汁的總質(zhì)量為m總=106g，故量筒中的果汁質(zhì)量為
m=m總-m0=106g-62g=44g
故由可得，果汁的密度為。
（6）[5]若上述第（3）步操作時，有少量果汁附著在量筒內(nèi)壁上，則會使得量筒內(nèi)的果汁的體積測量值偏小，故由可知，測得的果汁密度將會偏大。
【變式1】（2023·邵陽）晶晶同學旅游時撿到一顆漂亮的鵝卵石。他從學校物理實驗室借來天平（含砝碼）、量筒測量這顆鵝卵石的密度，步驟如下：
（1）將天平放在水平桌面上，游碼移至標尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡；
（2）將鵝卵石放在天平的左盤上，往右盤中加減砝碼并移動游碼，直到天平再次平衡。所放的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則鵝卵石的質(zhì)量為______g ；
（3）如圖乙，使用量筒時，正確的讀數(shù)方法是______（選填①或②或③），晶晶同學測出鵝卵石的體積為；
（4）計算出該鵝卵石的密度為______g/cm3。
【答案】①. 27.2；②. ②；③. 2.72。
【解析】（2）[1]如圖所示，天平砝碼質(zhì)量為25g，游碼標尺分度值為0.2g，此時游碼示數(shù)為2.2g，把砝碼質(zhì)量和游碼示數(shù)加起來即為鵝卵石的質(zhì)量為27.2g。
（3）[2] 如圖乙所示，使用量筒時，視線應該平視液面，仰視時讀數(shù)偏小，俯視時讀數(shù)偏大，則正確的讀數(shù)方法是②這種方式。
（4）[3]由題可知，前面步驟測出了鵝卵石的質(zhì)量和體積，則該鵝卵石的密度為
【變式2】（2023·湘潭）用天平和量筒測量某種飲料的密度。
（1）將天平放在水平臺上，游碼歸零， 發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則應將平衡螺母向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)使天平平衡；
（2）如圖乙所示，測得燒杯和飲料的總質(zhì)量為__________ g；向量筒中倒入部分飲料，如圖丙所示，量筒中飲料的體積為__________ mL；用天平測得燒杯和剩余飲料的總質(zhì)量為 40g，則飲料的密度為_______ kg/m3；
（3）只利用天平、兩個完全相同的空燒杯和適量的水也能測量出飲料的密度，步驟如下：
①調(diào)好天平，測出一個燒杯的質(zhì)量m0：
②將一個燒杯裝入適量的水，測出燒杯和水的總質(zhì)量m1；
③另一個燒杯裝同樣高度的飲料，測出燒杯和飲料的總質(zhì)量m2；
則燒杯內(nèi)飲料的體積V=________，密度ρ=________（兩空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。
【答案】①. 左；②. 71.2；③. 30；④. ；⑤. ；⑥. 。
【解析】（1）[1]由圖可知，此時指針指在分度盤的右側(cè)，天平右側(cè)沉，所以平衡螺母需要向左調(diào)節(jié)。
（2）[2]根據(jù)天平的讀數(shù)為砝碼加游碼，可知燒杯和飲料的總質(zhì)量為
[3][4]據(jù)圖可知量筒中飲料的體積為，倒出飲料的質(zhì)量為
則飲料的密度為
（3）[5][6]同一個燒杯裝滿水或飲料，飲料的體積等于水的體積為
則飲料的質(zhì)量為
飲料的密度為。
【變式3】（2023·營口）小林用天平和量筒測量金屬塊的密度
（1）天平放在水平桌面上，將___________移至標尺左端的零刻度線處，指針位置如圖甲所示，此時橫梁處于___________（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，再調(diào)節(jié)___________。直至指針指在分度盤中線處；
（2）測量金屬塊的質(zhì)量，天平平衡時如圖乙所示，金屬塊的質(zhì)量為___________ g，將金屬塊輕輕放入盛有20mL水的量筒中，水面升高后位置如圖丙所示，金屬塊的體積為 ___________cm3，金屬塊的密度為___________ g/cm3；
（3）在測量過程中，若使用的砝碼有磨損，所測金屬塊密度___________（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
（4）小林澆花時， 花盆里鋪著的黑色小砂粒兒引起了他的興趣，他設計了下面的實驗，測出了砂粒的密度（不考慮砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3）實驗步驟如下：
①在已調(diào)至水平的等臂杠桿兩端掛上兩個完全相同的小桶，先用量筒向右側(cè)小桶加入30mL水，再向左側(cè)小桶緩慢加入砂粒直到杠桿在水平位置平衡；
②用量筒測出小桶中砂粒的體積為12cm3，則砂粒的密度為___________ kg/m3。
【答案】①. 游碼；②. 平衡；③. 平衡螺母；④. 27.4；⑤. 10；⑥. 2.74；⑦. 偏大；⑧. 2.5×103。
【解析】（1）[1]根據(jù)天平的使用方向，將天平放在水平臺面上，游碼移至標尺左端的零刻度線處。
[2]指針位置如圖甲所示，此時橫梁處于靜止狀態(tài)，屬于平衡狀態(tài)。
[3]根據(jù)平衡螺母“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”的原則，如圖所示，此時平衡螺母應向左調(diào)。因此應調(diào)節(jié)平衡螺母，直至指針指在分度盤中線處。
（2）[4]天平的讀數(shù)等于砝碼的質(zhì)量加游碼的示數(shù)，因此此時天平的示數(shù)為m=20g+5g+2.4g=27.4g
[5]金屬塊的體積V=30mL-20mL=10mL=10cm3
[6]金屬塊的密度
（3）[7]在測量過程中，若使用的砝碼有磨損，則會導致測量的質(zhì)量偏大，根據(jù)可知所測金屬塊密度偏大。
（4）[8]由題意及杠桿平衡條件知G砂L=G水L
可知砂粒的質(zhì)量等于右側(cè)小桶加入30mL水的質(zhì)量，即m砂=m水=ρV=1g/cm3×30cm3=30g
砂粒的密度。
圖（3）液體密度測量
圖（4）固體密度測量
考查方向
解答思路
天平調(diào)平衡
移動平衡螺母（指針左偏，平衡螺母右移；指針右偏，平衡螺母左移）
天平使用
把天平放在水平桌面上，游碼放在“零”位，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡，左盤放被測物體，右盤放砝碼，不得用手夾取砝碼
求被測量物體質(zhì)量
物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù)
液體體積測量
視線要與液面相平，1mL=1cm3
被測物體密度
用密度公式進行計算即可
被測物質(zhì)密度誤差
燒杯或被測固體均粘有部分液體，由實驗步驟可知被測質(zhì)量偏小時，密度偏小；被測質(zhì)量偏大時，密度偏大
靠增減砝碼無法使天平平衡時
取下最小砝碼，調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼
實驗評價
根據(jù)測量過程確定測量值偏大還是偏小并分析實驗過程中存在問題
圖（3）液體密度測量
圖（4）固體密度測量
考查方向
解答思路
天平調(diào)平衡
移動平衡螺母（指針左偏，平衡螺母右移；指針右偏，平衡螺母左移）
天平使用
把天平放在水平桌面上，游碼放在“零”位，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡，左盤放被測物體，右盤放砝碼，不得用手夾取砝碼
求被測量物體質(zhì)量
物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù)
液體體積測量
視線要與液面相平，1mL=1cm3
被測物體密度
用密度公式進行計算即可
被測物質(zhì)密度誤差
燒杯或被測固體均粘有部分液體，由實驗步驟可知被測質(zhì)量偏小時，密度偏??；被測質(zhì)量偏大時，密度偏大
靠增減砝碼無法使天平平衡時
取下最小砝碼，調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼
實驗評價
根據(jù)測量過程確定測量值偏大還是偏小并分析實驗過程中存在問題

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第3節(jié) 測量物質(zhì)的密度

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