非常規方法測固體密度方法種種

天平、量筒（或量杯）是測量密度的(de)兩種常用(yòng)工具，但有時(shí)受實驗條件的(de)限制或缺量筒（或量杯）、或缺天平，甚至兩種器材均無，這(zhè)時(shí)應如何測量固體密度呢(ne)？以下(xià)結合實例分(fēn)類說明(míng)之。

一、缺天平類
器材中提供了(le)量筒（或量杯），不妨用(yòng)排“液”法測其體積，又考慮到物(wù)體漂浮時(shí)， ，而V排又可(kě)利用(yòng)量筒測得(de)，這(zhè)樣 便求得(de)。
例1. 給你量筒、空玻璃管各一隻，足夠的(de)水(shuǐ)，如何測空玻璃管的(de)密度？
解：

（1）在量筒内裝适量水(shuǐ)，記下(xià)水(shuǐ)面所達到的(de)刻度V1；
（2）将小試管管口朝上輕輕放入量筒中，使其漂浮于量筒中的(de)水(shuǐ)面上，靜止時(shí)記下(xià)水(shuǐ)面達到的(de)刻度V2，則玻璃管的(de)重力 ；
（3）将小試管沒入水(shuǐ)使其灌滿水(shuǐ)後沉入量筒底，記下(xià)水(shuǐ)面達到的(de)刻度V3；
（4）玻璃的(de)密度 。

如果所給固體材料直接放在已知密度液體（如水(shuǐ)）中不能“漂”，我們可(kě)采取措施使其“漂”。例如，橡皮泥直接放入水(shuǐ)中沉沒，但如果把它捏成碗狀，就能漂；牙膏皮放在水(shuǐ)中沉沒，但如果設法把它弄成空心并密封其口就能漂……對(duì)于像石塊、金屬塊等密度大(dà)于已知液體密度又不可(kě)變形的(de)固體，又如何讓其“漂”呢(ne)？可(kě)讓密度小于液體密度的(de)物(wù)體（如木(mù)塊、泡沫、塑料等）作道具，具體操作請看例2。

例2. 給你量筒一隻，小石塊、木(mù)塊各一塊，細線、水(shuǐ)足夠，如何測得(de)石塊密度？
解：

（1）在量筒中倒入适量的(de)水(shuǐ)，然後把木(mù)塊放入其中漂浮，記下(xià)水(shuǐ)面達到的(de)刻度V0；
（2）把小石塊放在木(mù)塊上，使木(mù)塊仍漂浮在水(shuǐ)面，記下(xià)此時(shí)水(shuǐ)面所達到的(de)刻度V1；
（3）把系好細線的(de)小石塊浸沒水(shuǐ)中，記下(xià)此時(shí)水(shuǐ)面所達到的(de)刻度V2；
（4）小石塊密度
如果所給固體直接放在已知密度的(de)液體中能漂但不能沉，可(kě)采取措施使之沉。例如木(mù)塊在水(shuǐ)中不能沉，可(kě)用(yòng)大(dà)頭針、細鐵絲等把它壓入水(shuǐ)中；也(yě)可(kě)用(yòng)密度大(dà)于水(shuǐ)的(de)固體使其墜入。

二、缺量筒（或量杯）類
沒有提供量筒（或量杯），如何測得(de)固體體積呢(ne)？有以下(xià)四法：
    1. 排液法
例3. 給你一隻已調好的(de)天平（帶砝碼）和(hé)一個(gè)盛滿水(shuǐ)的(de)燒杯，隻用(yòng)這(zhè)些器材（不使用(yòng)任何其它輔助工具），測出一包金屬顆粒的(de)密度。
析：本題關鍵在于求得(de)溢出液體質量，但沒有其它輔助工具，不妨充分(fēn)利用(yòng)天平間接測出 。
解：
①稱出待測金屬顆粒的(de)質量 ；
②稱出燒杯和(hé)水(shuǐ)的(de)總質量 ；
③把金屬顆粒倒入盛水(shuǐ)燒杯中（部分(fēn)水(shuǐ)溢出），稱出燒杯水(shuǐ)及金屬顆粒的(de)總質量

2. 整型法
如果被測物(wù)體容易整型，如土豆、橡皮泥，可(kě)把它們整型成正方體、長(cháng)方體等，然後用(yòng)刻度尺測得(de)有關長(cháng)度，易得(de)物(wù)體體積。

3. 等體積法
用(yòng)天平稱出與物(wù)體等體積且密度已知的(de)液體質量 ，然後根據 間接求得(de)V物(wù)。
例4. 空燒杯一隻，附砝碼的(de)天平一架，水(shuǐ)足夠，膠頭滴管一隻，細線二根，試測出小石塊的(de)體積。
解：

（1）在空燒杯中倒入适量的(de)水(shuǐ)，測得(de)其質量爲 ；
（2）把系有細線的(de)小石塊放入水(shuǐ)中，用(yòng)細線在新的(de)液面處作下(xià)記号；
（3）從燒杯中取出石塊，向燒杯中加水(shuǐ)使液面到記号處，用(yòng)天平稱出此時(shí)燒杯和(hé)水(shuǐ)的(de)總質量 ；

4. 浮力法
物(wù)體浸沒時(shí)，根據阿基米德原理(lǐ)知 ，故得(de) 。

例5. 給你一個(gè)裝有水(shuǐ)的(de)燒杯，細線一根，如何測一石塊的(de)密度。
解：

（1）用(yòng)天平測得(de)石塊的(de)質量 ；
（2）用(yòng)天平稱得(de)裝有适量水(shuǐ)的(de)燒杯質量 ；
（3）用(yòng)細線吊著(zhe)石塊浸沒于水(shuǐ)中但不觸底，其質量爲 ；
（4）石塊所受浮力 ，故 ；
（5）石塊密度

三、無天平無量筒類
1. 浮力法
有些器材中雖沒有提供天平和(hé)量筒（或量杯），但提供了(le)彈簧秤、台秤，這(zhè)時(shí)可(kě)用(yòng)浮力法，具體方法參看例5。

2. 懸浮法
把待測物(wù)體放入原提供液體中，通(tōng)過加減适當液體改變原供液體的(de)密度，使物(wù)體能在液體中懸浮，然後用(yòng)密度計測出液體密度即爲待測物(wù)的(de)密度。

3. 漂浮法
對(duì)于形狀規則且 的(de)物(wù)體可(kě)用(yòng)該方法。讓物(wù)體漂浮于密度已知的(de)液體中，用(yòng)刻度尺量出物(wù)體露出水(shuǐ)面的(de)高(gāo)度 和(hé)物(wù)體總高(gāo)度h，則由 知：

所以

四、雖給天平、量筒，但天平無砝碼類
天平無砝碼固體質量難求得(de)，不妨以已知密度的(de)液體（如水(shuǐ)）爲橋梁，利用(yòng)天平等臂性測出已知密度液體的(de)質量替代物(wù)體質量。
例6. 現有一個(gè)已調平的(de)自制帶托盤的(de)等臂杠杆、兩隻完全相同的(de)燒杯、一隻量筒、一支滴管、細線、适量的(de)水(shuǐ)，如何測小石塊的(de)密度？
解：

（1）将兩個(gè)燒杯分(fēn)别放在左右盤上，左邊加水(shuǐ)，右邊放石塊，用(yòng)滴管調節左杯水(shuǐ)量，使杠杆恢複平衡；
（2）将水(shuǐ)倒入量筒測出水(shuǐ)的(de)體積 ；
（3）用(yòng)排水(shuǐ)法測出石塊體積 ；

五、其它類
天平、量筒（或量杯）均提供，但待測物(wù)是一種易溶于水(shuǐ)的(de)物(wù)體，如糖塊等，如果用(yòng)排水(shuǐ)法測其體積顯然不行，這(zhè)時(shí)可(kě)考慮用(yòng)糖塊不溶解于其中的(de)液體代替水(shuǐ)，然後用(yòng)排液法測體積，可(kě)考慮用(yòng)細沙、油菜子、面粉等代替水(shuǐ)，例題略。