密度计计算
固体密度的测量方法汇总
固体密度的测量方法汇总钢城实验学校 闫晓丽物理学是一门以实验为基础的学科，在初中物理的学习中，密度的测量贯穿整个力学内容，测量的方法涉及到质量、密度、浮力、压强、机械等知识，然而在教学教材中只简单的介绍了利用测质量、体积从而计算密度的间接测量方法，其实还有很多的方法。
本论文，正是要较全面的搜索、概括、归纳固体密度的各种测量方法。
（一）v m 法：1.基本法原理:ρ=m/V器材：天平、量筒、水、金属块、细绳步骤：1）、用天平称出金属块的质量m ；2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V 1，3）、用细绳系住金属块放入量筒中，浸没，读出体积为V 2。
表达式：)(12v v m -=ρ 测固体体积方法如下：① 不溶于水 密度比水大 排水法测体积例题：（2010年重庆物理中考试题）17.五一节，教物理的晓丽老师在解放碑百货店买了一个金灿灿的实心饰品，同学们特别想知道这个饰品是否是纯金的（ρ金=19.3×103kg/m 3）。
他们选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等，进行了如下的实验操作：A.把托盘天平放在水平桌面上；B.把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；C.将饰品用细线系好后慢慢地放入量筒中，并记下水和饰品的总体积D.在量筒中倒入适量的水，并记下水的体积；E.将饰品放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。
请你帮组同学们回答下面五个问题：（1）正确的实验操作顺序是：A、B （余下步骤请用字母序号填出）；（2）在调节平衡螺母时，发现指针偏向分度盘的左侧，如图16甲所示。
此时应将平衡螺母向端调节（选填“左或右”），直到指着指向分度盘的中央。
（3）用调好的天平称量饰品的质量，当天平再次平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图16乙所示，则饰品的质量是g；用细线拴好饰品放入装有适量水的量筒中，如图16丙所示，则饰品的体积是cm3；（4）通过计算可知饰品的密度为g/cm3，由此可以确定饰品不是纯金的；（5）适量的水”的含义是。
初二物理力学---浮力----密度计
浮力--------密度计密度计知识点：（1）密度计的构造：密度计的读数是下大上小，从上至下的刻度值是逐渐增大的，但刻度不均匀，上疏下密。
（2）密度计的原理：根据物体重力和漂浮时浮力大小相等的原理制成的具体分析过程：密度计在不同液体中都是漂浮状态，因为重力不变，所以同一密度计在不同液体中①浮力都相等、②排开液体重力大小相等、③排开液体质量相等；④利用密度计确定密度大小关系：根据F浮=ρ液gV排可知，在F浮与g均相等可知，V排越大，液体密度越小，V排越小，液体密度越大。
一、选择专题1.有两根完全相同且粗细均匀的木棒，两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计，把它们放入同一个盛有水的容器中，静止后如图所示。
下列说法正确的是（）A. 密度计A所受浮力比它的重力小B. 密度计A的重力比密度计B的重力大C. 两密度计所受的浮力相等D. 两密度计在水面处的刻度值不同甲乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，分别装有A、B两种不同液体。
将同2.（多选）一支密度计分别放在两种液体中，静止时密度计在两种液体中的情况如图所示，此时两容器中液面相平．下列说法正确的是（）A. 液体A的密度小于液体B的密度B. 密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力C. 甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强D. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力3.某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作简易密度计 A ，如图10甲所示。
将A 依次放入一系列密度已知的液体中，每次当 A 在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量木棒浸入液体的深度h ，再利用收集的 数据画出h ρ-图像，如图10乙中图线①所示。
该同学继续选用了与A 完全相同的木棒，并 缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B 。
将B 同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验，得到图10乙中图线②。
TM-85土壤密度计试验规程
TM-85土壤密度计试验规程密度计法（比重计法）一、土壤密度计仪器设备密度计法试验设备包括：1．密度计常用密度计分两种：（1）甲种密度计，刻度单位为20℃时每1000cm3悬液内所含土粒质量的克数，自0~60（或-5~50），最小分度单位为1.0（或0.5）；（2）乙种密度计，刻度单位为20℃时悬液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度为0.001（或0.0002），精度为0.0002（或0.00005），但分度为0.0002的密度计读数比较困难；2．量筒有效容积1000cm3，内径60mm，高450mm；3.分析天平除与筛析法相同外，需要一台分析天平；称量200g，感量0.01g；4.辅助设备辅助设备除筛析法的所有辅助设备外，还需要温度计、搅拌器、煮沸设备（砂浴）、分散剂、纯水、秒表等。
二、土壤密度计试验步骤密度计法试验步骤包括：1．密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。
也可采用风干（烘干）土样进行；2．对于风干（烘干）土样，取代表性土样100~300g，放入研钵中，用带橡皮头的研杵碾散。
将研散后的土过2mm筛，将筛上土研散再过筛，直到筛上仅留下大于2mm的颗粒为止；3．将粒径小于2mm的土样拌和均匀，称取土粒质量的土样作为试样。
当采用天然含水率为的土样作为试样时，按下式计算所需湿土质量: （4-10）4．将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm3的纯水，浸泡18小时以上，用天然含水率土样直接进行颗粒分析试验，可不浸泡或缩短浸泡时间。
稍加摇荡以后，放在砂浴上煮沸。
从沸腾时开始记时，粘土和不易分散的土，煮1小时左右，其它土不少于0.5小时；5．试样冷却后，倒入进行颗分试验用的量筒中，将烧杯中土洗净并全部倒入量筒中后，加入10cm3的分散剂（4%的六偏磷酸钠或6%双氧水或1%的硅酸钠），然后加清水至1000cm3；6．用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min，往复各30次，使悬液内土粒分布均匀；7．取出搅拌器，同时开动秒表，测经1、2、5、15、30、60、120、1440min时的密度计读数。
颗粒分析试验(密度计法)1
颗粒分析试验（密度计法）（一）概述颗粒分析试验的目的是测定土中各种粒组含量占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。
密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中含有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用密度计法和筛析法。
（二）试验原理密度计法是将一定质量的试样加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL ，混合成1000mL 的悬液，并使悬液中的土粒均匀分布。
此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。
一方面根据斯笃克（Stokes, G .G , 1845）定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用密度计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。
1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题，认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关，这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律，称为斯笃克定律。
按照这一定律，土颗粒在溶液中下沉时，较大的土粒首先下沉，经过某一时段t ，只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中，这些土粒在悬液中通过铅直距离L ，在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(d t L ηρρυ-==tLG G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ式中:η —纯水的动力粘滞系数，Pa·s （10-3）； d —土颗粒粒径，mm ；ρ—土粒的密度，g/cm 3；G s —土粒的比重；w ρ—水的密度，g/cm 3；wo ρ—温度4℃时水的密度，g/cm 3；wT G ——温度T ℃时水之比重；L —某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t —沉降时间，s 。
为了简化计算，用图 1–1的斯氏列线图，便可求得粒径d 值。
此时，悬液中在L 范围内所有土粒的直径都比算得的d 值小，而大于d 的土粒都下沉到比L 大的深度处。
图1–1 斯笃克列线图2．悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积，W s 为该悬液内所含土颗粒总质量。
项目十九、测定密度（密度瓶法、密度计法、韦氏天平法）
项⽬⼗九、测定密度（密度瓶法、密度计法、韦⽒天平法）项⽬⼗九、测定密度（密度瓶法、密度计法、韦⽒天平法）【概述】密度是液体的⼀种常⽤的物理常数，通过测定试样的密度，能够鉴别未知样品，鉴定液体化合物的纯度，并测定其含量。
经过此专项能⼒的培养，能使你掌握密度的定义、测定密度的⽅法(密度瓶法、韦⽒天平法、密度计法)，并学会使⽤密度瓶、韦⽒天平、密度计，测定试样的密度。
【学习途径】〖知识部分〗密度的基本概念及表⽰⽅法；密度瓶的种类和⽤途；测定密度的原理及⽅法(密度瓶法、韦⽒天平法、密度计法)；密度与分⼦结构的关系。
〖操作技能部分〗密度瓶的构造和使⽤⽅法；韦⽒天平的构造和使⽤⽅法；密度计的构造和使⽤⽅法；测定密度(密度瓶法、韦⽒天平法、密度计法)。
【评价标准】5h内完成测定，并达到标准规定的允差。
【专项能⼒培训⽬标】通过此专项能⼒的学习，你应该掌握：〖知识〗密度的基本概念，密度的计算及换算⽅法。
密度瓶、密度计的种类和⽤途及使⽤⽅法，韦⽒天平的构造及使⽤⽅法，测定密度的原理及⽅法(密度瓶法、韦⽒天平法、密度计法)。
密度与分⼦结构的关系。
〖技能〗正确使⽤密度瓶。
熟练、准确地测定液体试样的密度(密度瓶法、韦⽒天平法、密度计法)。
【评定⽅法】(考核)〖应知⾃测〗当你通过学习后，应能熟练掌握本专项能⼒所需的知识要求，能在规定时间内正确完成本学习包中的⾃测题(也可根据指导教师要求进⾏测试)。
〖应会测试〗(操作考核)当你通过学习和⾃测后，认为已能达到本专项能⼒的培训要求，可参加专项能⼒的技能操作考核，考核成绩由指导教师认定。
在您参加考核之前，应先检查⼀下⾃⼰是否已完成了下列学习任务：复习与本专项能⼒相关的模块。
学习并掌握本专项能⼒所需的知识、并通过⾃测。
能熟练使⽤完成本专项能⼒所需的仪器、设备、试剂，完成规定的测试任务。
【密度的定义】物质的密度是指在规定温度（t℃)下，单位体积物质的质量。
通常以ρt表⽰，单位为g.cm-3或g.mL-1。
初中物理密度计的工作原理
初中物理密度计的工作原理密度是物质的一种特性，表示单位体积内的质量。
在初中物理中，我们学习了一种用来测量物体密度的仪器，称为密度计。
那么，密度计是如何工作的呢？下面就让我们来了解一下密度计的工作原理。
一、什么是密度计？密度计是一种用来测量物体密度的仪器。
它一般由一个坚固的容器和一个测量物体质量的秤盘组成。
通过将待测物体放入容器中，并测量它的质量，密度计可以计算出物体的密度。
二、浮力原理要了解密度计的工作原理，我们首先需要了解一个重要的物理原理——浮力。
根据阿基米德原理，当一个物体浸入液体中时，它所受到的浮力等于所排开液体的重量。
如果物体的密度大于液体的密度，它将下沉；如果物体的密度小于液体的密度，它将浮起。
三、密度计的工作原理密度计利用了浮力原理来测量物体的密度。
具体来说，密度计的秤盘上有一个容器，容器中充满了液体，通常是水。
当我们将待测物体放入容器中时，它会浮在液体中。
这是因为物体的密度小于液体的密度，所以它受到的浮力大于自身的重力，导致物体上升。
为了测量物体的密度，我们需要记录下物体在液体中的浸没深度。
这时，我们可以通过调整密度计上的标尺来测量浸没深度。
标尺上的刻度与液体的密度相关，因此通过读取标尺上的数值，我们可以得知物体在液体中的浸没深度。
根据浮力原理，我们可以得知物体在液体中受到的浮力与液体排开的体积成正比。
因此，我们可以通过测量物体在液体中的浸没深度，就能推算出物体的体积。
然后，通过物体的质量除以体积，我们可以计算出物体的密度。
四、示例举个例子来说明密度计的工作原理。
假设我们要测量一块金属的密度。
首先，我们将金属放入密度计的容器中，这时金属会浮在水中。
然后，我们调整密度计上的标尺，记录下金属在水中的浸没深度。
通过标尺上的数值，我们可以计算出金属的体积。
接下来，我们使用秤盘测量金属的质量。
将金属的质量除以体积，就能得到金属的密度。
通过这种方式，我们可以准确地测量出金属的密度。
五、总结密度计利用了浮力原理来测量物体的密度。
密度测定的三种基本方法
密度的测定的三种基本方法一：质量体积法——测定密度的基本方法根据密度的定义ρ=m/v可知：只要能测出物体的质量和体积，就可以计算出物质的密度。
这种方法用到的主要测量工具是天平和量筒。
下面分固体和液体两种情况加以分析。
1、先测质量后测体积（1）如果物块可以沉于水中：先在量筒中放入适量的水，记下体积V1，然后用细线系好待测物块慢慢放入水中浸没，并且抖动几下细线，排去物块周围吸附的气泡，读出总体积V2，则物块的体积V=V2-V1（放入物块时不能有水溅出）。
（2）如果物块不能沉于水中：一种方法可以用细铁丝或小钢针将物块按入水中，其它方法同上。
还可以用小铁块辅助下沉法：先用细线系好小铁块放入量筒的水中，记下总体积V1，然后取出小铁块并和待测物块捆在一起放入量筒的水中，记下总体积V2，待测物块的体积是V=V2-V1（这种方法要保证不要有水损失）。
（3）如果待测物体溶解于水时，可以考虑用细砂或其它粉状物体来代替水完成体积的测定，既让待测物块“浸没”在细砂等粉状物体中。
当然，上面所说的物块都是比较小的。
如果是测量铅球的密度怎么办呢用天平和量筒是肯定不行的。
我们必须用生活中的杆秤或磅秤来测量质量；用溢水杯、烧杯、水才能测量它的体积：取一只大小合适的溢水杯并装满水，然后将待测物块放入水中，用烧杯接住溢出的水，再用量筒分次测出水的总体积，就是铅球的体积。
考虑到液体很难从容器中完全倒出而造成的误差，我们可以先将烧杯中装有适量的待测液体，用调节好的天平测出它的总质量M1，然后将部分液体倒入量筒中（最好使体积为整数，方便密度的计算），读出体积V，最后再测出烧杯及剩余液体的总质量M2，则液体的密度ρ=（M1-M2）/V。
假如先测液体体积，然后将液体倒入烧杯中测质量，会由于液体倒不干净而使质量测量值偏小。
由于水的密度是已知的，在缺少量筒时我们可以用水、烧杯、天平来代替量筒完成体积的测定。
（这种方法要求水的密度必须是准确的）(1)测液体的密度取两只同样的烧杯，在相同的位置做一个标记，然后用天平测出每只烧杯的质量M0；再将烧杯中分别装入水和待测液体到标记处（保证液体的体积相等），测出它们的总质量M水和M液，则：V液=V水=（M水-M0）/ρ水ρ液=（M液-M0）ρ水/（M水-M0）。
手持式数字密度计的测量原理介绍 密度计工作原理
手持式数字密度计的测量原理介绍密度计工作原理手持式数字密度计代表了现场密度测量的高水平。
快捷的设计充分绝大多数用户的应用需求，供应多种可选择数据显示（如密度，比重，或样品浓度百分比等）。
用户只需轻轻按压内置泵取样，即可获得清楚光亮的即时数据显示。
基于知名的谐振管技术，手持式数字密度计的设计特别快捷。
用户可以很轻松的测量很多样品；如需存储数据，只需轻按储存键；大容量内存可存储100个数据并可导出至电脑或打印机。
测量原理密度定义样品的密度ρ等于其质量除以体积：密度是一个随温度变化的测量单位。
U型振荡管原理将样品注入U型硼硅酸盐玻璃管中，U型管受到电子激发以特征频率开始振荡。
特征频率可依据样品的密度而发生更改。
通过特征频率的测定，可计算出样品的密度。
由于密度值随温度变化而变，样品的温度也必需精准明确测量。
浓度测量在二元混合物中，该物质的密度是其构成的功能之一、因此，使用密度/浓度表格时，二元混合物的密度值可用来计算其成分。
这有可能伴随着所谓的拟二元混合物。
这种混合物含有两种紧要成分和一些额外的物质。
相对于这两种紧要成分而言，这些物质的浓度特别小。
以非碳酸软饮料为例，它们可视为是水中含糖的拟二元混合物。
由于香精和酸的浓度与糖和水相比，浓度特别小。
因些，可用密度计测量糖浓度。
自然聚积密度计的工作原理自然聚积密度计定义：休止角是指粉体聚积层的自由斜面在静止的平衡状态下，与水平面所形成的最大角；工作原理：休止角常用的方法是固定圆锥法（亦称残留圆锥法）。
固定圆锥法将粉体注入到某一有限直径的圆盘中心上，直到粉体聚积层斜边的物料沿圆盘边缘自动流出为止，停止注入，测定休止角。
自然聚积密度计特点：测试粉末和颗粒通过进料漏斗后再流入到测试漏斗中再自动流出聚积，解决粉末和颗粒因加料时产品本身重力和内摩擦对粉末和颗粒自然流出之影响，得出数据更加真实反映产品本身的特性；假如粉体的流动性很差而不能流出时，加入100μm的玻璃球助流，助流剂的选择应当依据产品的实际特性选择，测定自由流动所需玻璃球的最少加入量,加入量越多流动性越差.粉体的休止角30o30o～45o45o～60o60o～90o流动性表示良好较好较差差用休止角评价粉体的流动性能，只能表示流动性的好坏，或者用于比较同种粉体因水分和粒度等引起的流动性差别。
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（2）密度计问题
1.如图所示，有一个重为0.8N的密度计，它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度A和刻度B．若刻度A和刻度B分别表示液体的密度为33
⨯，则该
1.010kg/m
0.810kg/m
⨯和33
密度计A、B之间这部分体积的大小为3
cm．
＜答案＞20
2.（2013•咸宁模拟）一个土密度计如图所示，其刻度部分的A、B、C 三点，AB=2cm，AC=6cm．将密度计放在酒精（ρ酒精=×103kg/m3）中时，液面位置恰好在A 点，将密度计放在水中时（ρ水=×103kg/m3），液面位置恰好在B点，当密度计放在某种液体中时，液面位置恰好在C点，则这种液体的密度是kg/m3．
＜答案＞2×103kg/m3
＜解析＞设土密度计C刻度线下面部分的体积为V，有刻线部分管的截面积为S，C 刻线对应密度为ρx，土密度计在水中和酒精及密度为ρx液体中均处于漂浮
状态，在三种液体中受到浮力相等，F酒浮=F水浮=F x浮，即ρ酒gV排酒=ρ水gV排
水，ρ酒gS（V+L×L AC）=ρ水g S（V+L×L BC），×103kg/m3×（V+L×6 cm ）=1×103kg/m3×
（V+L×4cm），解得V=4L①；，F水浮=F X浮，1×103kg/m3×（V+L×4cm）
=ρx×V②，①②联立解得ρx=2ρ水=2×103kg/m3。
3．一个密度计如图所示，其刻度部分的A、B两点，分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是×103kg/m3～×103kg/m3，把这个密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在A、B的中点C处，则这种液体的密度是g/cm3．（计算结果保留两位小数）
＜答案＞
＜解析＞
4．（2012•顺义区一
模）如图是李明把
细沙放到一支细试
管里制成的简易密度计，沙与试管的总重为1N，这个密度计的测量范围为1×l03kg/m3至2×l03kg/m3，刻度
线部分的长度ab为10cm，这个密度计上分别写有（g/cm3）和（g/cm3）的两条刻度线之间的距离为cm．（最后结果保留1位小数）（g取10N/kg）
5．欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用图9所示的方法测量液体的密度。
“土密度计”在酒精(ρ酒精＝×103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2 cm；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3 cm；“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为
3.8 cm。
则此硫酸铜溶液的密度为______kg/m3。
＜答案＞×103kg/m3
＜解析＞用等效替代的方法，把土密度计和螺母等效为横截面积为S的均匀直柱体，设其总长度为L，土密度计在水、酒精、硫酸铜溶液中都处于漂浮状态，
所以浮力都等于重力，浮力相等．
即：F 水=F 酒=F 硫酸铜=G
设密度计平底试管的横截面积为S ，长度为L 则：V 排水=S （L -3cm ）、V 排酒=S （L -2cm ）、V 排硫=S （） 由阿基米德原理得：
F 水=ρ水gV 排水=ρ水gS （L -3cm ）=1×103kg/m 3gS （L -3cm ） ① F 酒=ρ酒gV 排酒=ρ酒gS （L -2cm ）=×103kg/m 3gS （L -2cm ） ② F 硫酸铜=ρ硫酸铜gV 排硫=ρ硫酸铜gS （） ③ 因为：F 水=F 酒
所以：1×103kg/m 3gS （L -3cm ）=×103kg/m 3gS （L -2cm ） 解得：L =7cm 因为：F 水=F 硫酸铜
所以：1×103kg/m 3g S （L -3cm ）=ρ硫酸铜gS （） 即：1×103kg/m 3gS （7cm-3cm ）=ρ硫酸铜gS （） 解得：ρ硫酸铜=×103kg/m 3 故答案为：×103kg/m 3
6.（08北京四中）如图所示，密度计的上部是一个用来标刻度的圆形玻璃管，长0.1m ，横截面积0.5cm 2，管下部分还有一个玻璃泡，整个玻璃管泡的质量共2.4g ．在玻璃泡中装进了13.6g 铅粒后封闭．当把此密度计插入水中时，水面距玻璃管口端有4cm ．试求：
（1）整个密度计的体积；（2）密度计能测液体密度的范围． ＜解析＞
（1）这支密度计的总质量为： 2.4g 13.6g 16g m =+=
当密度计漂浮于水面，有：F G =浮
即gV mg ρ=水排水，33
16g
16cm 1g /cm
m
V ρ=
=
=排水水
此时水上部分体积为230.5cm 4cm 2cm V =⨯=水上
故整支密度计的体积为33316cm 2cm 18cm V V V =+=+=排水水上
（2）密度计能测液体密度的范围取决于圆形玻璃管浸入液体的体积（深度），
密度计排开液体体积越大，被测液体密度越小，反之密度计排开液体体积越小，被测液体密度越大，因此，玻璃管上标出的最大密度值位于玻璃管的下端，最小密度值位于玻璃管的上端．
密度计下部玻璃泡体积33318cm 100.5cm 13cm V V V =-=-⨯=泡管 设密度计投入密度为1ρ的液体中，其均匀直管部分全露出液面，则由
F G =浮得
1gV mg ρ⋅=泡，即3331316g 1.23g /cm 1.2310kg /m 13cm
m V ρ=
===⨯泡 又设密度计投入密度为2ρ的液体中时，密度计的上端则正好与液面相
平，则由F G =浮得2gV mg ρ⋅=，即
333
23
160.89g /cm 0.8910kg /m
18cm m g V ρ=
===⨯ 所以密度计能测液体密度的范围为330.8910kg /m ⨯到331.2310kg /m ⨯。