测量石块和盐水的密度
第3章 物质的特性 · 第1节 质量和密度
测量石块和盐水的密度出自浙教版七年级下册《科学》第3章，综合天平与量筒按密度公式完成测量。它是初中最重要的定量实验之一，中考实验探究题几乎年年考密度。学生最易在排水法读数和液体测量顺序上丢分，误差分析说不清。优创优星科学馆（义乌1+1教育旗下）把两条测量路线的误差来源讲透，帮孩子排对步骤、写准误差。
实验情境
到超市购买食品的时候，你会发现体积差不多的食品袋，有些很重，有些却很轻。这是因为食品袋中的食品的密度不同。如果将菜油和水混合、然后将其静置一段时间，你会发现瓶内的菜油向瓶的上部运动，最终在瓶内形成分离的油层、油层处于水层的上面。这是因为菜油的密度比水的密度小。农业上、选小麦种子需要配制密度通常为 的盐水。将种子放入此盐水中，密度大于盐水密度的健康种子会沉下去，而密度小于盐水密度的不良种子则会浮上来。通过这种方法，可以有效地筛选出优质的种子。那么，我们如何测量固体和液体的密度呢?
实验目标
- 熟练使用托盘天平测量固体和液体的质量。
- 熟练使用量筒测量液体和不规则固体的体积。
- 学会依据密度公式测量固体和液体密度的方法。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 托盘天平 | 测量质量 |
| 量筒 | 测量体积 |
| 小石块和盐水 | 待测对象 |
| 烧杯 | 盛放盐水 |
| 细线 | 吊放石块入水 |
| 镊子与砝码 | 天平称量 |
实验原理
通过测量固体的质量和体积，用密度公式算出固体的密度
天平要放平调平，左盘放物体右盘放砝码，用镊子夹取砝码，调平用平衡螺母，称量时用游码
质量或体积测量的偏差会导致最终计算的密度值出现偏大或偏小的误差
通过测量待测物质的质量和体积，用密度公式ρ=m/V计算出物质的密度
知道密度、质量、体积三个量中的任意两个，就可以通过公式ρ=m/V算出第三个量
不同的实验操作步骤会导致质量或体积的测量有偏差，最终算出的密度会比真实值偏大或偏小
实验步骤与现象
1测量盐水的密度
- 1用量筒量取一定体积V的盐水、记录在表3-6中。
- 2用天平称出空烧杯的质量 记录在表3-6中。
- 3把量筒中的盐水倒入空烧杯中、用天平称出烧杯和盐水的总质量 m2、计算出盐水的质量m、记录在表3-6中。
- 4按照上述步骤再重复测量两次，记录在表3-6中。
- 5根据测量的数据、计算出每次盐水的密度，并求出盐水的密度的平均值。6、测量完毕，整理好仪器。 表3-6测量盐水的密度实验记录表盐水的体积V/cm³烧杯的质量M1/g烧杯和盐水的总质量M2/g盐水的质量m/g盐水的密度ρ/(g·cm-3)盐水的密度的平均值ρ/(g·cm-3)第1次第2次第3次
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点：
量筒读数俯视或仰视读数
后果：体积读数偏小或偏大，密度算错
正确做法：视线与凹液面最低处相平
液体密度测量先测体积后测质量且容器有残留
后果：质量偏小、密度偏小
正确做法：先称烧杯与盐水总质量，倒入量筒测体积后再称剩余质量
石块放入量筒直接丢入溅出水花
后果：总体积读数偏小
正确做法：用细线吊住石块缓慢浸没
实验图示
实验结论
用天平测质量、量筒测体积，按密度公式可算出石块和盐水的密度；石块密度大于盐水密度。
拓展研究
- 1木块放入水中、会浮在水面上。请设计一个测量形状不规则木块的密度的方案。
- 2如果只有天平(带砝码)、空瓶子(带盖)和水，但没有量筒，要测出牛奶的密度.该如何操作呢?中考真题演练1、小明用天平、量筒和烧杯测某种食用油的密度，如图表示了他的主要操作过程，几位同学对他的实验提出了如下看法，你认为正确的是A. 甲认为他测出的油的质量为62gB. 乙认为他的测量值比真实值大C. 丙认为他的测量值比真实值小D. 丁认为他的实验操作简捷，结果准确2、小明图用天平和量杯测量一块寿山石的密度．在调节天平时，应将天平放在水平桌面上，当将游码移到标尺的零刻度处，发现指针偏向分度盘的左侧（如图所示），此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调．把寿山石放到天平的左盘中，当他在右盘中加上最小的砝码后，指针偏右，从右盘取下最小的砝码后，指针又偏左，则小明下一步的操作应该是 ．当天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示，寿山石的质量为 ，再用量杯测出它的体积为20cm3，则寿山石的密度是 g/cm
- 3小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度，操作如下：（1）用调节好的天平测量矿石质量。当天平平衡时，右盘砝码和游码位置如图14所示。则矿石的质量是 g。（2）因矿石体积较大，放不进量筒，他利用了一只烧杯，按图所示方法进行测量。分析他的测量过程可知：矿石的体积是 cm3。（3）由此测出矿石的密度是 kg/m3。（4）小明图15中从A到B的操作使得矿石密度的测量值比它的真实值 (选填“偏大”或“偏小”) 。3、小明和小红在实验室测量某小石块的密度．（1）小明的实验步骤如下，请按照正确的顺序排列______：①调节天平横梁平衡；②在量筒中倒入适量的水并记下水的体积V1；③用调节好的天平称出小石块的质量；④把天平放在水平桌面上；⑤将小石块用细线系好后慢慢地放入量筒中，记下水和小石块的总体积V
- 4（2）利用平衡螺母调整天平时，发现指针摆动幅度如甲图所示，此时应将平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节，使天平平衡．（3）图乙中有三个观察位置，正确的是______．（4）由图丙可知，小石块的质量是______g，小石块的体积为______cm3，小石块的密度ρ=______kg/m
- 5（5）小红在测量另一小石块的质量时，错将小石块放在了天平的右盘，砝码放在了左盘，当天平平衡时，砝码为50g一个，10g一个，游码在标尺3g位置处．由于小红没有发现此错误，则小红的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）小石块质量的真实值；若小红发现了错误，但她没有调换砝码和小石块的位置也读出了质量，则小石块的质量是______g．4、小明利用一个烧杯、天平和水（密度记为ρ水），测出了一块不规则小石块的密度．（1）使用的天平已经调节平衡，测量小石块的质量时，指针偏向分度盘中央红线的右侧，此时应用镊子把最小的砝码从右盘取出，然后移动游码；（2）用天平测量小石块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量m= g；（3）如图2所示：A．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面位置做上标记；B．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m1；C．往烧杯中加水，直到水面与标记相平，再测出此时烧杯和水的总质量为m
- 6用本题中使用的物理量符号表示石块的体积，其表达式为V= ；石块密度的表达式为ρ石= ．（4）用此方法测得的密度值将 （选填“偏大”或“偏小”）原因： 3 技能训练 绘制图像
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 密度公式与单位换算 | 七年级下册《科学》第3章 | ⭐⭐⭐⭐ | ρ=m/V，1g/cm³=1000kg/m³，计算题与填空题高频 |
| 固体密度测量步骤 | 七年级下册《科学》第3章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 天平调平→测质量→量筒装水读V1→石块浸没读V2→ρ=m/(V2-V1)，步骤排序常考 |
| 液体密度测量与误差分析 | 七年级下册《科学》第3章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 先测总质量再倒出测体积可减小误差；剩余法是经典误差分析考点 |
| 量筒使用规范 | 七年级下册《科学》第3章 | ⭐⭐⭐ | 选合适量程与分度值，读数视线与凹液面最低处相平 |
注：以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
测石块密度为什么先测质量再测体积？
石块沾水后再上天平，水会使质量偏大。先测干燥石块的质量，再排水法测体积，误差更小。
排水法测体积怎么操作？
量筒装适量水读V1，用细线吊石块缓慢浸没不触壁，读总体积V2，石块体积=V2-V1。
盐水密度测量哪种顺序误差小？
先称烧杯与盐水总质量，倒一部分入量筒测体积，再称烧杯与剩余盐水质量，两者相减的正是倒入量的质量，误差最小。
俯视读数密度会怎样？
俯视读数偏大，体积偏大，由ρ=m/V算出的密度偏小。
石块吸水对结果有什么影响？
吸水会使排出水偏少、体积读数偏小，算出的密度偏大，可在石块表面涂蜡或用吸水性小的材料。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动，也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心，坚持“教方法、抓过程”，让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达，把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案，请点击页尾报名入口。
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