初中 物理 分组实验 进阶难度 质量与密度

用天平和量筒测量物质的密度

怎样知道一块石头有多「实」

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用天平测出固体的质量,用排水法测出不规则固体的体积,再计算其密度并与标准值比较。

配套虚拟仿真:用天平和量筒测量物质的密度(虚拟探究)

用天平测出固体的质量,用排水法测出不规则固体的体积,再计算其密度并与标准值比较。

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实验目的

  • 学会用天平正确测量质量。
  • 学会用排水法测量不规则固体的体积。
  • 会计算密度并分析误差来源。

实验原理

密度是物质的一种特性,ρ = m / V。

不规则固体的体积可以用排水法间接测量:物体浸没在水中排开水的体积等于物体的体积。用天平和量筒分别测出 m 与 V,即可算出 ρ。

关键公式 / 方程式 ρ = m / V,V石 = V₂ − V₁

实验器材

托盘天平(带砝码)
量筒(100 mL)
细线
不规则小石块
水、滴管
烧杯

实验步骤

1

调平天平

把天平放在水平桌面上,游码归零,调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。

2

测质量

左物右码,用镊子加减砝码并移动游码,使横梁重新平衡,读出小石块的质量 m。

3

测体积

在量筒中倒入适量的水,读出体积 V₁;用细线系住石块缓慢浸没,读出 V₂。石块体积 V = V₂ − V₁。

4

计算密度

计算 ρ = m / V,与课本中小石块的密度范围比较,分析误差产生的原因。

5

拓展测量

用同样方法测量蜡块(用针压法)、盐水等物质密度,体会不同测量方法的差异。

实验现象

石块浸入水中后,量筒中液面上升,两次读数之差即为石块体积。计算得到的密度一般在 2.4—2.8 g/cm³ 之间。

实验结论

结论

用天平和量筒测出质量与体积后,由 ρ = m / V 可以算出物质密度。石块吸水、读数视线不水平、石块上带气泡都会带来误差。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

使用天平要轻拿轻放,砝码必须用镊子夹取,不能用手直接拿。

量筒为玻璃制品,放在桌面中央,防止碰倒摔碎。

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