初中物理微专题-开放性实验设计：用天平和量筒测密度.docx

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用天平和量筒测密度测固体物质和液体物质的密度其基本原理为，即要通过适当的方法和工具测得物质的质量m和体积V。

因此所选择的测量工具为：

物理量

测量工具

液体或固体体积

量筒、量杯，规则固体可用刻度尺

质量

天平（实验室）、电子秤、杆秤、磅秤（日常生活），弹簧测力计间接测量

其中液体密度还可以通过密度计直接进行测量。

测固体物质密度的方法：

①用天平测出固体的质量m。

②在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为V1

③将固体完全浸入量筒中，测二者的总体积为V2。

④固体的密度

测液体物质密度的方法：

①用天平测出液体和烧杯的总质量m1。

把烧杯中适量液体倒入量简中，用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2读出量筒中液体的体积V。

液体的密度

操作错误引起的误差：

①测量固体密度∶先测体积、后测质量，物体表面有液体附着，所测质量偏大，最终导致所测密度偏大

②测量液体密度∶先测体积、后测质量，由于量筒内壁有残余液体使所测液体质量偏小，最终导致所测密度偏小；先测质量，后测体积，体积测量值偏小（如烧杯上残留有液体）。导致所测密度值偏大。

密度是物质的本质属性，除简单的测物质密度试验外，同类型还可考查设计实验鉴别物质的种类，设计实验验证物体是否空心，验证质量与体积的关系等试验。其基本设计思路与上述均类似，抓住控制变量的原则，每次只探究一个量与另一个量的关系，掌握基本的测量方法即可解决。

1．请你利用身边的物品，探究物体的质量与形状是否有关。

（1）实验器材：；

（2）实验步骤：；

（3）现象与结论：。

2．给你一张密度表和一个可沉于水中的小铁球，请你再自选其他器材，设计一个实验来判断该小铁球是实心的还是空心的？简述你的实验方案。

(1)主要器材：；

(2)简要做法：；

(3)如何判断：。

3．实验桌上有如下器材：天平和配套的砝码（砝码质量已知）若干、质量不同的铁块若干个、烧杯一个、水足够、量程足够大的量筒、细线．要求利用上述实验器材设计一个实验，证明“同种物质，质量与体积成正比”．

（1）写出实验步骤；

（2）设计出实验数据记录表．

4．给你一只量筒和适量的水，请设计一个实验，估测一块橡皮泥的密度．要求：

（1）写出实验步骤及需要测量哪些物理量；

（2）写出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式．

5．小雄学会了测量铁块的密度后，他问老师：“能不能测量出冰糖块的密度呢？”老师说：“我相信你一定能探究出来！”于是老师给了小雄下列仪器和材料：①天平（配有砝码），②量筒，③水，④细线，⑤面粉，⑥白纸，⑦保鲜薄膜，⑧一小块形状不规则的冰糖。请你想想，如何选用上述器材，设计出一个最佳的测量方案（只需简单写出实验操作步骤）。

6．某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度．几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为）．请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案：

（1）写出主要的实验步骤；

（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）

XX牌电子天平说明书（节选）

用途：称量物体的质量

自重：1.75kg

量程：0~4kg

精度：0.1g

外形尺寸：290×170×120（mm）

供电方式：7号干电池·4

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参考答案：

1．电子秤、橡皮泥见解析

见解析

【详解】（1）[1]探究物体的质量与形状是否有关，需选取测量质量的工具，还需选取易于形变的物体，所以实验器材选用电子秤、橡皮泥。

（2）[2]实验步骤：用电子秤测量一块橡皮泥的质量m1，将橡皮泥捏成不同的形状，用电子秤测出其质量m2，比较m1和m2的大小。

（3）[3]现象与结论：若m1=m2，则说明物体的质量与形状无关；反之，若m1≠m2，则说明物体的质量与形状有关。

2．密度表、小铁球、天平和量筒用天平称出小球质量、用量筒测出小球的体积若，则小铁球是空心的；若，则小铁球是实心的

【分析】根据密度表来判断小铁球是实心还是空心，计算小铁球的密度，先测出质量，再用量筒测出小铁球的体积，最后根据公式