测定固体的密度

　　学习测定固体密度的一些方法，并学习使用量筒（或量杯）计量液体的体积，进一步练习使用天平称物体的质量。

【仪器和器材】

　　圆柱体组（J2107型），托盘天平（200克）或学生天平（J0104型），量筒（50毫升）或量杯，细线0．5米，食盐，烧坏，蜡块。

【实验方法】

　　一、密度大于水的任意形状的小固体

　　1．检查器材

　　和任何测量工作一样，测量前要检查器材。先检查量筒的刻度，弄清刻度的单位和每一小格所表示的体积（即分度值），再检查天平。

　　2．准备器材

　　调整好托盘天平或学生天平。圆柱体用一根线拴好。

　　3．测量圆柱体密度

　　先用天平称出圆柱体的质量。向量筒注入一定的水，读出水的体积。然后把拴有细线的圆柱体轻轻放入量筒中，读出放入圆柱体后水面的刻度。放入圆柱体前后水面的刻度差就是圆柱体的体积。

　　读水的体积的时候，要注意让视线与水面等高（如图）。实验时还应注意把量杯放平，不能倾斜或拿在手中读数。把读得的数据记入表中。

圆柱体的体积（厘米3）

　　由于以上方法与固体的形状无关，所以它适用于测任意形状的密度比水大的小固体的密度。

　　二、密度小于水的任意形状的小固体

　　有一形状不规则的蜡块，可以用几种不同的方法测定它的密度。

　　方法一

　　用天平称出蜡块质量m，在量筒中倒进V1体积的水，而后用手把蜡块恰好按没水中，这时水面指示的刻度为V2，则蜡块体积V＝V2一V1；，因此蜡的密度 。

　　方法二

　　用天平称出蜡块的质量m，在量筒中倒入适量的水，用线拴住一个小铁块并将它没入水中，记下这时的量筒中水和铁块的总体积V1，然后用线把铁块和蜡块绑在一起再没入水中，记下这时的总体积V2，则蜡块的体积为V＝V2一V1，蜡的密度

　　三、几何形状规则的物体

　　所有几何形状规则的物体，例如长方体、正方体、圆球、圆盘、圆柱体、圆锥、棱锥、梯形物体等等，都可以先测量有关的长度、高度、直径等，根据公式计算出它们的体积，然后在天平上称出它们的质量，由密度公式求出它们的密度。

【注意事项】

　　1．测量时应减少因方法不当产生的误差。如测圆柱的密度应先测质量，后测体积。若先测体积，称质量时应注意擦干表面。

　　2．密度均匀的物体，测出的将是该类物体的密度；密度不均匀的物体，测出的只是该物体的平均密度。

【参考资料】

　　所有利用了浮力测定固体密度的方法，将在1·22节中介绍。

【思考题】

　　1．怎样用量筒测出比量筒直径还大一些的铁块的体积？

　　提示：借助大烧杯进行。先将铁块放入大烧杯中倒水淹没。用笔标出水面位置。取出铁块，用量筒量水添入大杯直到水面达到原来的位置，则量筒添入大烧杯的水的体积为铁块体积。

　　2．如何测量木块的密度？

　　提示：由于木块吸水，因此测量时应先称出其质量。然后放入杯中用重物压入水中浸泡几分钟，待木块吸满水后在杯壁上标志出水面的位置。捞出木块（若用铁块压木头应将铁块仍放入水中），用量筒量水加到杯中，直到水面升至原来所做标志处。量杯所加的水的体积等于木块的体积。

　　3．如何测量食盐的体积？

　　提示：食盐溶于水，不能借助水来测量。当食盐是粉末状时，直接放入量筒测量。当食盐是大块时，可借助细沙和量筒进行测量。