固体和液体的密度测量
测量固体和液体的密度 物理实验三固体和液体的密度测定
测量固体和液体的密度物理实验三固体和液体的密度测定实验三固体和液体的密度测定【实验目的】1.了解物理天平的构造原理，掌握其调整和使用方法。
2.学习用流体静力称衡法测定不规则固体的密度。
3.了解比重瓶测密度的原理，掌握其使用方法。
【实验仪器】物理天平、砝码、比重瓶、铝块、石蜡块、酒精、水、细线。
【实验原理】若一个物体的质量为m，体积为V，则其密度为mV （1）可见，通过测定m和V可求出ρ，m可用物理天平精确称量，而物体体积的精确测量在密度测量中是个主要问题，可根据实际情况，采用不同的测量方法。
（一）流体静力称衡法测不规则固体的密度浸在液体中的物体要受到向上的浮力。
根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力，等于它所排开液体的重量F0Vg （2）式中0是液体的密度；当物体全部浸没在液体中时，排开液体的体积V就是物体的体积；g为重力加速度。
如果将固体物体（如待测的铝块）分别在空气中和全部浸没在液体（纯净水）中称衡，可得到两个重量mg和m1g，此时物体在液体中受到的浮力为F mg m1g0Vg （3）由此可得，物体的密度mm m1 （4）式中m是物体在空气中称衡时相应的质量；m1是物体全部浸没在液体中称衡时相应的质量。
如果被测物体的密度小于液体的密度（如待测的蜡块），为使被测物体全部浸没在液体中，可采用在被测物体下面拴一重物的方法[如图1]。
实验时，分别进行三次称衡。
首先在空气中直接称衡被测物体的质量m0。
再将被测物体置于液面之上，而重物全部浸没在液体中称衡[如图1（a）]，此时天平砝码质量为m2。
最后把被测物体连同重物一起全部浸没在液体中，进行称衡[如图1（b）]，此时天平砝码质量为m3。
则物体在液体中所受浮力为F(m2m3)g0Vg （5）因此，物体密度为m0m2m3 （6）（二）比重瓶法测定液体密度对液体密度的测定可用流体静力“称量法”，也可用“比重瓶法”。
比重瓶如图2所示。
在比重瓶注满液体后，当用中间有毛细管的塞子塞住时，多余的液体就从毛细管溢出，这样瓶内盛有的液体的体积就是固定的。
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：固体密度的测定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。
2：液体密度的测定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。
3：没有量筒时的密度测定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。
测密度的几种方法
一、 测固体密度基本原理:ρ=m/V ： 1、 ：（天平、量筒）法器材：天平、量筒、水、金属块、细绳 步骤：1）、用天平称出金属块的质量； 2）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1，3）、用细绳系住金属块放入量筒中，浸没，读出体积为V2。
计算表达式： ρ=12V V m-2、等积法：器材：天平、烧杯、水、金属块、细线 步骤：1）用天平测出金属块质量m1； 2）往烧杯装满水， 称出质量为 m2；3）将属块轻轻放入水中，溢出部分水，将金属块取出，称出烧杯和剩下水的质量m3； ρ=321m m m -ρ水或者------步骤：1）、往烧杯装满水，放在天平上称出质量为 m1；2）、将属块轻轻放入水中，溢出部分水，再将烧杯放在天平上称出质量为m2; 3)、将金属块取出，把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。
计算表达式：ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3) 3、浮力法（1）：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：ρ=FG G-ρ水 4、 浮力法(2）：器材：木块、水、细针、量筒步骤：1）、往量筒中注入适量水，读出体积为V1； 2）、将木块放入水中，漂浮，静止后读出体积 V2；3）、用细针插入木块，将木块完全浸入水中，读出体积为V3。
计算表达式： ρ=1212V V V V --ρ水5、 浮力法（3）：器材：刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块步骤：1）、在圆筒杯内放入适量水，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)、将小石块轻轻放入杯中，漂浮，用刻度尺测出水的高度h2; 3)、将小石块从杯中取出，放入水中，下沉，用刻度尺测出水的高度h3. 计算表达式：ρ=1312h h h h --ρ水6、 密度计法：器材：鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯步骤：1）、在玻璃杯中倒入适量水，将鸡蛋轻轻放入，鸡蛋下沉；2）、往水中逐渐加盐，边加边用密度计搅拌，直至鸡蛋漂浮，用密度计测出盐水的 密度即等到于鸡蛋的密度；二、 测液体的密度：1、 （天平、量筒）法：器材：烧杯、量筒 、天平、待测液体 步骤：1）、将适量待测液体倒入 烧杯中，测出总质量m1； 2）、将烧杯中的部分液体倒入量筒中，测出体积V ； 3）测出剩余液体与烧杯总质量m2. 计算表达：ρ液= Vm m 21- 2、 等积法器材： 天平、烧杯、水、待测液体步骤：1）、用天平称出烧杯 质量m 1； 2）、往烧杯内倒满水，称出总质量 m 2；3）、倒去烧杯中的水，往烧杯中倒满待测液体，称出总质量 m 3 密度表达式：ρ液= 1213m m m m --ρ水3、浮力法：器材：弹簧测力计、水、待测液体、小石块、细绳步骤：1）、用细绳系住小石块，用弹簧测力计称出小石块的重力G ； 2）、将小石块浸没于水中，用弹簧测力计测出拉力F 1； 3）、将小石块浸没于待测液体中，用弹簧测力计测出拉力F 2. 计算表达：ρ液=12F G F G -- ρ水4、 U 形管法：器材：U 形管、水、待测液体、刻度尺步骤：1）、将适量水倒入U 形管中；2）、将待测液体从U 形管的一个管口沿壁缓慢注入。
(完整版)14种密度的测量方法(中考必备)
丈量密度的方法（中考必备 ）一、弹簧秤读数差法：若固体密度大于液体密度，可用此法测固体密度。
例 1：给你一把弹簧秤、足量的水、细绳、怎样测石块密度。
方法：（ 1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G 1（ 2）将石块淹没水中记下弹簧秤示数G 2（ 3）推导： F 浮 =G 1-G 2V 石= V 排 =F 浮 / ρ 液 g=(G 1-G 2)/ ρ 水 g /(G -G ) ρ 石 =G 石 /V石 g=G ÷ ( G 1 -G )/ ρ 水 g= G ρ 水 1 2 1 12二、比较法：若固体密度大于水的密度，大于待测液体密度，可用此法测待测液体密度。
例 2：给你弹簧秤、细绳、石块、足量的水和牛奶，怎样测出牛奶的密度。
方法：（ 1）细绳系住石块，用弹簧秤称出石块在空气中重G 1（ 2）将石块淹没水中记下弹簧秤示数G 2（ 3）将石块淹没牛奶中下弹簧秤示数 G 3（ 4）推导：在水中遇到的浮力：F =G-G 2 即 ρ水gV 石 = G -G 1 1 1 2在奶中遇到的浮力： F 2=G 1-G 3 即 ρ 奶 gV 石 = G 1 -G 3 两式比较得：ρ奶 = (G -G ) ρ /(G -G ) 1 3 水 12三、沉锤法：若物体密度小于已知液体的密度，可用此法丈量。
例 3（物体密度小于液体密度）现有一木块、一铁块、足量的水、细绳、弹簧秤、测木块密度方法 ：（ 1）细绳系住木块，用弹簧称称出木块在空气中重G 1（ 2）在木块下再系一铁块，将铁块淹没水中记下示数 G 2 （ 3）将木块、铁块都淹没水中，记下弹簧秤示数 G 3（ 4）推导：木块遇到的浮力： F 浮 =G 2-G 3木块的体积为： V 木 = V 排 =F 浮 / ρ 液 g=( G 2-G 3 )/ ρ 水 g木块的密度为：ρ 木= G 木 /V 木 g=G 1ρ 水 /(G 2-G 3)四、曹冲秤象法：用此法可测固体密度，也可测液体密度。
测密度的9种方法
测密度的方法1.器材：天平，量筒（测任何物体密度）步骤：直接测量物体的体积和质量，利用公式ρ=m/v2.器材：天平，刻度尺（测量规则固体密度）步骤：先根据v=sh，计算固体的体积，再根据ρ=m/v计算密度3.器材：弹簧测力计，量筒（测任何物体密度）步骤：根据G=mg,m=G/g计算质量，用量筒测量密度，利用公式ρ=m/v4.器材：密度计（测液体密度）步骤：直接测量液体密度5.器材：刻度尺，规则几何形状固体（测液体密度，液体ρ固﹤ρx且ρ固﹤ρ水）,水步骤：（此测量方法原理类似于密度计）将此固体放入水中，固体漂浮，用刻度尺计算此固体浸没在水中部分的体积V固，再将此固体放在被测液体中，固体仍然漂浮，用刻度尺计算出这时固体浸没在水中的体积V固2，因为两次都是漂浮，所以浮力都等于固体重力，固体重力不变，所以两次浮力相等，再根据阿基米德原理F=ρ液gV排，列出两次浮力箱等的公式ρ水gV排=ρX gV排，所以ρXρ水26.Ⅰ器材：连通器，刻度尺，另一种已知密度的液体ρ0（测量不溶于已知液体的另一种液体的密度ρx）步骤：先装入一种已知密度的液体，再向一端加入待测液体，假设连通器中间有一薄叶片（即深蓝色部分），下叶片会静止，所以受到平衡力左右，两侧压强相等，而虚线以下两部分是同种液体，压强一定相等，所以会产生高度差的原因是上面两部分，h1和h2部分的压强应该相等，才能使液面静止，液体压强P=ρgh,两侧压强相等列出等式：ρ0gh1=ρx gh2，h1和h2可用刻度尺测出，解这个方程，便可得到待测液体的密度。
Ⅱ器材：水槽，玻璃管，薄塑料圆片，水（测量液体密度ρX）璃管下面，将其放入水中，因为受到水的压强的作用，薄叶片不会下落，这时薄叶片受到水的压强的深度为h2，这时向玻璃管h2，因为玻璃管里没有液体时薄片静止，是因为受水的向上的力和破璃管的支持力相等，而当刚要下落时受到的是平衡力是水向上的力和破璃管内液体向下的力，因为两个力的受力面积相等，两种液体给薄叶片的压强相等，列出公式ρ水gh2=ρX gh1，整理后得到ρρ水7.器材：弹簧测力计，另一种已知密度的液体ρ0（测量个体密度，且必须ρ固﹥ρ0）步骤：先在空气中测量固体重为G ，再用弹簧测力计吊着固体浸没在已知密度的液体中，弹簧测力计示数F 拉，F 浮=G-F 拉代入F 浮=ρ0gv 固ρ0gv 固=G-F 拉所以V固m=G/g ……② ρ固=m/V 固……③，将①和②代入③式， 得到ρ固ρ08.Ⅰ器材：量筒，水（测量固体密度，当ρ固﹤ρ水） 步骤：1.V1，2.V2，3.V3，在第二次时，固体是飘浮，所以浮力等于重力。
固体密度和测液体的密度的方法
固体密度的测定方法：1. 通过实验测定法来确定物体的质量和体积，从而计算出物体的密度。
这种方法是通过直接测量物体的质量和体积，然后将质量除以体积来得出密度值。
2. 称量法是确定物体密度的一种常用方法。
首先称量物体的质量，然后用尺子或其他测量工具测量物体的尺寸，计算出物体的体积，最后将质量除以体积就得到了密度值。
3. 在实验室中，可以使用水银比重瓶或者称为比重瓶来测定固体的密度。
通过将比重瓶放入水中，并在瓶内放入一定质量的固体，根据浮、沉平衡状态来计算出固体密度的方法。
4. 金属及非金属固体的密度也可以通过排水法来测定。
首先在容器中装满水，然后将待测固体放入水中，根据排出的水量和待测固体的质量来计算出密度。
液体密度的测定方法：1. 毛细管法是一种非常常用的测定液体密度的方法。
这种方法通过测量毛细管内液体上升的高度来计算出液体的密度。
通过调整毛细管的粗细、液体的种类和温度等条件，可以得到较精确的测量结果。
2. 在实验室中，可以使用比重瓶来测定液体的密度。
通过将比重瓶放入水中，然后将一定质量的待测液体加入比重瓶，根据浮、沉平衡状态来计算出液体的密度。
3. 液体密度还可以通过气体比重法来测定。
这种方法通过将一定质量的液体加入到一定体积的气体中，在一定条件下测定气体的密度，从而计算出液体的密度。
总结：通过上述的方法，可以比较准确地测定固体和液体的密度。
在实际操作过程中，需要注意实验条件的控制以避免误差，同时还需要根据具体的情况选择合适的测量方法以获得准确的密度数值。
密度的测定对于科研和生产中的物质分析和质量控制有着重要的意义。
在实际测量过程中，对固体和液体的密度进行准确测定是非常重要的。
需要注意实验条件的控制，例如确保实验室环境的稳定和温度的一致性，以避免误差的产生。
在选择测量方法时，需要根据具体的情况和需要选择合适的方法，以获得准确的密度数值。
在实验室中，科研人员会根据实验的具体要求，选择不同的测密方法，以确保实验数据的准确性和可靠性。
测密度的方法
测密度的方法测密度的方法1）常规法（天平量筒法）测固体密度：不溶于水（密度比水大ρ=m/v天平测质量，排水法测体积；密度比水小，按压法、捆绑法、吊挂法、埋砂法）。
溶于水；饱和溶液法、埋砂法测液体密度：ρ=m/v天平测质量，量筒测体积注意事项：天平的使用（三点调节，法码、游码使用法则），m、v测量次序，量筒的选择。
（2）仅有天平测固体（溢水法）m溢水=m1－m2、v溢水=（m1－m2）/ρ水、v 物=v溢水=（m1－m2）/ρ水、ρ物=ρ水m物/（m1－m2）测液体的密度（等体积法）m液体=m2－m1（m2－m1）、m水=m3－m1、v液=v水=（m3－m1）/ρ水、ρ液=m液/v液=ρ水（m2－m1）/（m3－m1）（3）仅有量筒量筒只能测体积。
而密度的问题是ρ=m/v，无法直接解决m的问题，间接解决的方法是漂浮法。
V排=V2－V3、V排=V3－V1、G=F浮、ρ物gv物=ρ液gv排若ρ液已知，可测固体密度、ρ物=ρ液（V2－V1）/（V3－V1）；若ρ物已知，可测液体密度、ρ液=ρ物（V3－V1）/（V2－V1）；条件是：漂浮。
（4）仅有弹簧秤m物=G/g、F浮=G－F、ρ液gv物=G－F；若ρ液已知，可测固体密度、ρ物=ρ液G/（G －F）；若ρ物已知，可测液体密度、ρ液=ρ物（G－F）/G；条件：浸没，即ρ物〉ρ液。
密度测量还有很多其他方法如杠杆法、连通器法、压强法等。
根据密度的定义：密度=物体的质量/物体的体积直接测量法,测体积和质量间接测量法,测和已知密度物质的关系密度的测量利用测量流体压力用压差法测量密度：利用放射性镉109测量流体的密度密度的测量方法2008-04-10 16:33密度的测量方法1. 只用量筒测量密度小于液体的物质的密度（放入液体中漂浮的物体）漂浮的物体受到的浮力（物体排开的液体受到的重力）等于重力。
利用量筒测量漂浮的物体排开液体的体积，可以测出物体受到的浮力，从而知道物体的重力和质量。
固体和液体的密度测定
实验三 固体和液体的密度测定【实验目的】1．熟练掌握物理天平的构造原理及调整和使用方法。
2．掌握液体静力“称量法”测定固体和液体密度。
【实验原理】若一个物体的质量为m ，体积为V ，则其密度为Vm =ρ （3-1） 可见，通过测定m 和V 可求出ρ，m 可用物理天平称量，而物体体积则可根据实际情况，采用不同的测量方法。
对于形状规则、密度均匀的固体，可用游标卡尺之类的量具测量其线度，再用公式计算其体积。
对于形状不规则的物体、小粒状固体、液体，可用下述方法测量其体积，从而计算出它的密度。
1．用液体静力“称量法”测量密度（1）固体密度的测量（a ）能沉于水中的固体密度的测定所谓液体静力“称量法”，即先用天平称被测物体在空气中质量m 1，然后将物体浸没在水中，称出其在水中的质量m 2，如图3－1所示，则物体在水中受到的浮力为 F ＝ (m 1－m 2)g （3-2） 根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体所受浮力的大小等于物体所排开液体的重量。
因此，可以推出F ＝ρ0Vg （3-3） 其中ρ0为液体的密度（本实验中采用的液体为水）；V 是排开液体的体积亦即物体的体积。
联立（3-2）和（3-3）式可以得21ρm m V -= （3-4） 由此得 1012m m m ρρ=- （3-5） （b ）浮于液体中固体的密度测定待测物体的密度比液体小时，可采用加“助沉物”的办法，如图3-2所示，“助沉物”在液体中而待测物在空气中，称量时砝码质量为m 1。
待测物体和“助沉物”都浸入液体中称量时如图3-3所示，砝码质量为m 2，因此物体所受浮力为(m 1－m 2)g。
若物体在空气中称量时的砝码质量为m ，物体密度为012m m m ρρ=- （3-6）（2）液体密度的测量若某固体在空气中用天平称量的质量为m 1，浸没在水中的视质量为m 2，浸没在待测液体中的视质量为m 3，设固体的体积为V ，室温下水的密度为ρ0，待测液体的密度为ρ液，按阿基米德原理，可得120m g m g V g ρ-= 和13m g m g V g ρ-=液 由上二式得13012m m ρρm m -=-液 （3-7） 由此可见，液体静力“称量法”测密度的实质，是利用阿基米德原理，将对体积的测量，变为对质量的测量，因为质量可用天平直接测量，并且可按实际需要选用物理天平或分析天平来较准确地测量，因此这种方法具有比较简单和可靠的优点，特别是对于外形不规则的固体更为适用。
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实验仪器与耗材：
天平（分析天平、电子天平、物理天平）和相配套 的砝码各一套；
量筒、烧杯； 被测物体：固体（玻璃块、金属块、石块），液体
（酒精、水、盐水），细线等。
实验步骤：
固体密度的测量；
质量的天平称量； 体积的静力称横法测量。
液体密度的测量：
利用已知密度固体的静力称横法测量； 用比重瓶（计）测量。
实验目的：1. 学习使用分析天平和电源自天平测量微小量 固体和液体的质量；
2. 熟悉利用密度公式测量固体和液体密度的 方法 。
实验原理：
若体积为V的物理质量为m，则该物体的密度 ρ 即 为： ρ= m / V
实验通过测量物体/液体的m和V，依据上式来确定 密度。 用静力称横法测量固体的密度； 用静力称横法测量气体的密度； 用比重瓶（计）测量液体的密度； 用定容瓶来测量气体的密度。
注意事项：
设计测量体积与测量质量的先后顺序； 注意测量中排除气泡； 要测量水和液体的温度。
数据记录与处理：
设计数据记录表格； 计算，得出需要的物理量（体积、容积…）
思考：
1. 分析天平的称量中系统误差如何补正？ 2. 设计一个测量小粒状固体密度的方案。 3. 设计一个测量液体小液滴体密度的方案。