水在测定物质密度中的妙用

中学课程辅　水不仅是生命之源，而且还是科学研究中的重要　物体前的Ｖ。＝５０ｃｍ３上升到　，　助手，这在测定物质密度的实验中也有充分的体现。通　９０ｃｍ３０．１：，求木块的密度。　过进一步分析还可以发现，利用水来测定物质密度主　分析：此题比前一题稍难　要有以下三种方法。　些，但是基本思想是一样的。　＝即，先可以根据下面上升的体　例１量筒中有Ｖ，＝１６０ｃｍ冰，将一质量为ｍ＝８０ｇ的　积量得知木块与铁块的总体　继而可知木块的体积。　石子没入水中后，筒内水面升至　．＝２００ｃｍ，，试计算该　积，＝　２一　ｌ—　铁，所【三上ｐ木＝ｍ／Ｖ木＝ｍ／　石子的密度？　一、排水法　分析：这是一个简单的问题，但是却包含着一条重　（　一　．一　），由此解得：　要的思想，即，石子排开水的体积就等于石子自身的体　ｐ，＝２１￣３０ｃｍ　积，ｕＰｖ＝ｖ．一　，所以ｐ＝，　，Ｉ，＝　可得石子密度为：　ｐ＝８０ｇ／４０ｃｍ３＝２　Ｘ　１０３ｋｇ／ｍ　１－ｖ９，代入已知量计算　＝０．７Ｘ　１０３ｋｇ／ｒｎ　二、溢水法　例３一个溢水　些砂粒缓慢地放入　溢水杯中，测出从溢　“跑”出来，而玻璃球为什么不能“跑”出来？针；　水杯中溢出水的质量　对这个问题同学们提出下列猜想：　猜想１：因为乒乓球体积比玻璃球大；　是ｍ２＝１２０ｇ，这时溢水杯的总质量是ｍ，＝５２０ｇ。求砂粒的　一例２为测定一木块的密度，先用天平称得一木块　杯装满水时，测量其　质量为ｍ＝２１ｇ，然后将一个体积为Ｖ　＝ｌＯｃｍ，的铁块挂在　总质量为ｍ，＝３５０ｇ。将ｌ　木块下端使木块也全部浸没在量筒的水中，水面由未放　＋　＋　十　＋　一　十’＋　十　’　＋　＋一　＋’＋一十　＋　斗　＋一　一一　’　＋　斗　＋一　＋　猜想２：因为乒乓球质量比玻璃球小。　密度。　为了验证让猜想是否正确，两天后，同学　分析：由于溢出的水是待测物排挤所致，所以溢出　们用准备的一些器材进行探究：　水的体积与待测物的体积相等，因为水的密度已知，因此　（１）取三个塑料空并瓦Ａ、Ｂ、Ｃ，在　、Ｂ、Ｃ瓶中　可知待测物的体积；另一方面，待测物的质量就等于三种　装入不等的沙子，盖好瓶盖，分别测出它们的　物质的总质量与原来的容器和其中水的总质量之差。所　质量和体积。　以，ｎ　＝ｍ　ｒ　ｒｍｌ，　：　咖水，Ｔｇ，ｐ＝￣Ｊｖ＝ｐ水（ｍ　ｍ２一ｍｌＹｍ２　（２）把三个瓶子全部埋人盛有米的容器中，　２．４Ｘ１０３ｋｇ／ｍ　敲击容器，观察现象。　例４烧杯装满水时总质量为ｍ　＝３５０ｇ，放入一金属　＝（３）实验数据及现象记录如下表：（米的密度　块后，溢出部分水，这时总质量为ｍ，＝５００ｇ，取出金属块　约为１．３７ｇ／ｃｍ３）　后，总质量变为ｍ　＝３００ｇ，求这种金属的密度。　瓶子编号　体积／ｃｍ　质量／ｇ　Ａ　２２　２８　１４４　１４．４　３８．６　５０．２　现象　跑出米面　未跑出米面　跑出米面　分析：此题与上题相比，不同处在于溢出水的质量　未知，但是其实可以算出来，溢出水的质量是ｍ　一ｍ，，因　此金属块体积　＝（ｍ．一ｍ　）Ｉｖ　，又因金属块质量为ｍ＝ｍ，　一囊　Ｂ　Ｃ　ｍ，，故金属块的密度为：　三、移水法　ｐ＝　戒ｍ２－ｍ３）／（，　ｌ一，　３）＝４　Ｘ　ｌＯＳｋｇ／ｍ　例５一只质量为ｍ＝２ＯＯｇ的空瓶，装满水后总质量　（选填“正确”或“错误”）；猜想２（选填“正　为ｍ，＝７００ｇ，用它装满另一种液体时，总质量为ｍ，　确”或“错误”）。你认为乒乓球能从米中“跑”出　６００ｇ，则此液体的密度是多少？　来的原因是　。　分析：此题中一个隐含的重要条件是，液体体积、　——　（４）分析上述实验数据后回答：猜想１＝（５）运用这个现象所隐含的物理知识，能解　水的体积、瓶子的容积三者是相等的，即　＝　＝　＝　决生活中的什么问题ｆ试举一例或说出你的一　（ｍ。－ｍ）／ｐ，，显然，液体的质量ｍｉ疰＝ｍ　一ｍ，所以，液体的密　个设想）？　度为：　解析：本题考查科学探究的能力．解题时　要结合整个题意分析．找出所提供物理量间的　关系式，再结合公式综合分析。答案为：错误；　错误：乒乓球的密度比米小。　ｐ液＝，　液／　液＝　水（，　一，　）／（ｍｌ一，　）＝０．８　Ｘ　１０　ｋｇ／ｍ　不难看出，不管是哪一种方法，利用水的目的在于问　接获知被测物体体积，这是解决这类问题的关键。