关于物质密度测量的分析思路和解题方法

关于物质密度测量的分析思路和解题方法物质密度的测量多年以来始终是中考复习的重点内容，中考中对物质密度的测量往往结合质量的测量、体积的测量、浮力等知识的简单分析和计算，考查题型主要以实验题为主。物质密度的测量在省内外的中考中都有出现，所以我在复习中作为专题课讲授，下面具体谈谈物质密度的分析思路和解题方法一、总体思路关于物质密度测量的问题，包括固体密度的测量和液体密度的测量，固体密度测量又分为比水的密度大的固体物质的密度和比水的密度小的固体的密度测量，液体密度以变换液体种类为主，方法多种多样,有难有易。下面我从固体密度和液体密度两个方面进行讲解：1．测固体的密度：（1）测比水的密度大的固体物质的密度用天平称出固体的质量，利用量筒采用排水法测出固体的体积。利用公式ρ=m/v求出固体密度。（2）测比水的密度小的固体物质的密度。用天平称出固体的质量。利用排水法测固体体积时，有两种方法。一是用细而长的针或细铁丝将物体压没于水中，通过排开水的体积，测出固体的体积。二是在固体下面系上一个密度比水大的物块，比如铁块。利用铁块使固体浸没于水中。铁块和固体排开水的总体积再减去铁块的体积就等于固体的体积。固体的质量、体积测出后，利用密度公式求出固体的密度。典型例题如下：(2008年广东省佛山市)1．下面是小丽在测量一块矿石密度时的主要步骤。（1）下面的操作有哪些是必要的，请你把必要的操作按正确的顺序将序号排列出来：A．用调节好的天平测出量筒的质量为200gB．向量筒中倒进一些水，测出这些水的体积15cm3C．用调节好的天平测出矿石的质量28gD．将矿石浸没在量筒中，测出矿石和水的总体积25cm3E.将必要的数据填入下表中，利用相应公式，求出矿石的密度。正确的操作顺序为CBDE。（2）请你把必要的物理量和数据填入下表中，并求出矿石的密度：物理量矿石的质量g水的体积cm3水和矿石的体积cm3矿石的体积cm3矿石的密度kg/m3数据281525102.8×103分析：本实验原理是公式ρ=m/v,方法直观简单，但其中涉及的密度单位由g/cm3化成kg/m3,是学生最易出错的知识点，平时应反复训练，此外在实验题中表格问题已成为中考热点，有时填写表格，有时根据实验数据设计表格，有一定难度。关于质量和体积读数也常穿插在题中，如下题中，矿石的质量为______g，矿石的体积为______cm3.矿石的密度为_________g／cm3.2、某同学要测定一个形状不规则的石蜡块的密度。他现有的器材有：托盘天平、砝码、量筒、水、细线、小铁块，并设计了如下实验步骤：A、用天平测出石蜡块的质量m1；B、用天平测出小铁块的质量m2；C、用细线拴住小铁块浸没在量筒里的水中，记下此时液面的刻度V1；D、往量筒里倒入适量的水，并记下液面的刻度V2；E、用细线把石蜡块和小铁块绑在一起，把它们浸没在量筒里的水中，记下此时液面的刻度V3。(1)请你帮助他从上述实验步骤中挑出必要的步骤并按正确顺序把各步骤的序号填在下面的横线上_________。(2)用上述各实验步骤中得到的有关数据表示出石蜡块的密度ρ蜡=_________。（山东）答案：(1)A、C、E特殊方法测密度：3．(3分)小刚的妈妈先后从“购物广场”买了十件衣服，并获得了商家赠送的十颗珍珠，小刚想测一测珍珠的密度，于是他从实验室老师那里借来了一个量筒、一架天平（忘记了拿砝码盒）。回到家中，他用借来的器材、水杯及适量的水、两个质量相同的小塑料杯、一个眼药水瓶（药水已经用光），完成了测量珍珠密度的实验。请你把小刚实验的做法简要地写出来。答案：（1）调节天平横梁平衡，两盘中分别放上小塑料杯，一杯内放入十颗珍珠，另一杯内用眼药水瓶滴入水，直至横梁重新平衡;用量筒测出小塑料杯内水的体积V1(1分)（2）把十颗珍珠浸没量筒的水中，示数为V2(1分)（3）珍珠密度ρ=m/V=ρ水V1/（V2-V1）(1分)(唐海2006二模)4．桌上有下列实验器材：不等臂天平（无砝码）、量筒、滴管、烧杯(有足够多的水)、干净的细砂、药匙、白纸、带有细线的小石块（能放入量筒中），请用这些器材粗略测出小石块的密度。要求：（1）简要写出实验步骤：_______________________________（1）实验步骤：先把量筒和小石块放到天平一个盘上，另一个盘上先放白纸再放细砂，直到天平平衡（1分）；然后把小石块拿下来，再用滴管往量筒中滴水，直到天平重新平衡，读出量筒中水的体积V1（1分）；把小石块浸没于量筒中的水中，读出总体积V2（1分）；（2）石子密度的表达式：ρ石=V1ρ水/（V2-V1）（1分）以上两题虽有变化，但原理仍是密度的公式，遵循的仍是测出物体质量和体积，只是在质量的测量上运用了等量替代法，第三题中眼药水瓶中的水的质量等于十颗珍珠的质量，第四题中石块质量等于量筒中水的质量。在讲解中运用推理法可以化难为易。再看一道浮力知识应用的问题：（2008年黑龙江鹤岗市）5．今年6月8日是我国的传统节日——端午节，法定放假一天．早晨小明正在吃妈妈煮的鸡蛋，忽然想到熟鸡蛋的密度有多大呢?他决定利用身边现有的弹簧测力计、水、水杯、线等器材，自己动手进行测量．请你简述他的实验步骤．鸡蛋的密度表达式ρ=__________．请对小明的实验过程提出三点注意事项：①____________________；②___________________；③____________________.5．步骤：①将熟鸡蛋用线拴好，挂在弹簧测力计的挂钩上，记下此时的示数F1.(1分)②将挂在弹簧测力计下的鸡蛋浸没在水杯的水中，(1分)读出弹簧测力计的示数为F2(1分)表达式：水211FFF(1分)注意事项：①弹簧测力计使用前指针校零②弹簧测力计读数时，视线垂直刻度的尺面③弹簧测力计的示数稳定后再读数(3分)④弹簧测力计在使用之前轻轻的拉动挂钩几次⑤弹簧测力计使用前观察量程，认清分度值⑥线尽量使用细线⑦鸡蛋要浸没在水中⑧鸡蛋不要碰到容器的底(壁)2．测液体的密度方法（1）一般方法：用天平测出液体的质量，用量筒测出液体的体积。利用密度公式求出密度。（2）液体体积无法测量时，在这种情况下，往往需要借助于水，水的密度是已知的，在体积相等时，两种物质的质量之比等于它们的密度之比。我们可以利用这个原理进行测量。测量方法如下：a．用天平测出空瓶的质量m；b．将空瓶内装满水，用天平称出它们的总质量m1；c．将瓶中水倒出，装满待测液体，用天平称出它们的总质量m2；待测液体密度ρ=(m2-m1)ρ水/(m1-m0)典型例题如下：（2008十堰市）1.下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：（1）小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1，向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m2，然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V1；其测得的食用油密度的表达式是：油112)(Vmm（2）小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4，读出量筒内食用油的体积V2。其测得的食用油密度的表达式是：油243)(Vmm（3）按__小王__的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值___偏大___(填“偏大”、“偏小”)，（4）图16是按小王的实验方案进行某次实验的情况，请将实验的数据及测量结果填入表中。剩余油和烧杯的总质量液体密度测量采用小王的方案误差小，是近几年作为液体密度测量最为准确的方法。2．（2008辽宁十二市）小星喝牛奶时想知道牛奶的密度。于是他进行了如下操作：（1）把天平放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻线处，发现指针向左偏。此时他应向______________（填“左”或“右”）端调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。（2）把空杯子放在天平左盘上，在右盘中放入10g砝码后，再用镊子向右盘夹取砝码，发现放上质量最小的砝码时，指针向右偏；取下它，指针向左偏，则他下一步的操作是烧杯和食用油的总质量（g）烧杯和剩余油的总质量（g）倒出油的质量（g）倒出油的体积（cm3）油的密度（g/cm3）34.117.316.8200.84_____________________。当横梁再次平衡后，如图所示，杯子的质量m=_______（3）他利用现有的实验器材和足够的水，完成以后的实验操作，请你写出实验步骤及所测物理量的符号：第一步：_______第二步：_______（4）牛奶密度的表达式：ρ牛奶=_______。答案：（1）右（2）调节（或移动）游码14g(3)①在杯子中装满水，用天平测出杯子与水的总质量为m1②将水倒掉并擦干杯子，再向杯中装满牛奶，用天平测出杯子与牛奶的总质量为m2注：①②两步顺序可颠倒(m2-m)ρ水/(m1-m)这也是等量替换的应有，水和牛奶的体积相等。最后再看一题：3．（2008河北）小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量。(1)请将他们的实验过程补充完整。小明利用天平、烧杯、刻度尺和水(p水己知)测量酒精密度的过程如下：①往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的质量为m；②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h1；③将水倒出，倒入酒精，用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m；④⑤计算酒精密度的表达式为：ρ酒精=小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(ρ水已知)测量酒精密度的过程如下：①用细绳拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F1；③④计算酒精密度的表达式为：ρ酒精=(已知：F浮＝G排＝ρ液gV排)(2)请你从操作难易程度方面，对两位同学的实验做出评估。。答案：(1)用刻度尺测出酒精液面到烧杯底的高度为h2水21hh将石块浸没在酒精中，并记录弹簧测力计的读数F2水12FGFG(2)小红的实验相对于小明而言，测量仪器少、过程简单、便于操作解析：第二种方法运用了浮力的知识，是液体密度特殊的测量方法，准确可靠。以上是我关于多种密度实验题的小结，其中仍有好多题型没有涉及，希望今后和老师们共同总结，谢谢大家。