一、测量物质的密度
1. 测量物质密度的原理是
。
2. 测量工具：测质量用
；测形状不规则物体的体积用
。
阅读教科书第 12 页的“信息快递”，了解量筒(或量杯)的使用方法，并解决下列问题。
(1)量筒是测量
的一种工具，其标度的单位通常是
，符号是
，1 mL =
cm³。
(2)观察教科书第 12 页图 6 - 11，该量筒的最大测量值是
mL，分度值是
mL。
(3)使用量筒时，应将其放在
台面上。
(4)读数时，视线应与
相平。
(5)如何用量筒测量小石块的体积？
3. 请设计测定一个形状不规则的小石块密度的实验步骤。
① 用天平测量小石块的质量，记为
；② 向量筒中倒入适量的水，体积记为
；③
；④ 将测得的数据填入表格中，并利用密度公式计算出小石块的密度。
4. 现有一瓶盐水，下面是小明和小华设计的测量盐水密度的实验方案。
(1)小明的方案：① 用天平测出空烧杯的质量 $ m_1 $；② 向烧杯内倒入适量盐水，再测出烧杯和盐水的总质量 $ m_2 $；③ 然后把烧杯内的盐水全部倒入量筒内，读出量筒内盐水的体积 $ V_1 $。盐水密度的表达式：$ \rho_{\mathrm{盐水}} = $
。
(2)小华的方案：① 向烧杯内倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量 $ m_3 $；② 将烧杯内的部分盐水倒入量筒内，再测出烧杯和剩余盐水的总质量 $ m_4 $；③ 读出量筒内盐水的体积 $ V_2 $。盐水密度的表达式：$ \rho_{\mathrm{盐水}} = $
。
(3)思考：按
的实验方案测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的盐水的密度值将
(选填“偏大”或“偏小”)。理由是
。
(4)在生产、生活中，常用密度计测
。
答案：$\rho=\frac{m}{V}$
天平
量筒（或量杯）
液体体积
毫升
$\mathrm{mL}$
1
50
2
水平
液体凹液面的底部
m
$V_1$
将小石块浸没在量筒的水中，记录此时水和小石块的总体积$V_2$
$\frac{m_2 - m_1}{V_1}$
$\frac{m_3 - m_4}{V_2}$
小华
偏大
烧杯内壁会残留部分盐水，导致量筒中盐水的体积测量值偏小，根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量测量准确，体积偏小，计算出的密度偏大
液体的密度
解析：
【分析】
本题是测量物质密度的综合实验题，解题思路如下：
1. 首先回忆密度的定义，密度是质量与体积的比值，因此测量密度的原理就是密度的定义式$\rho=\frac{m}{V}$，这是整个实验的核心依据。
2. 对于测量工具，质量的测量工具是天平，形状不规则物体的体积常用排水法，借助量筒（或量杯）测量。
3. 量筒的使用部分：需要明确量筒的用途、单位换算、量程分度值、放置要求和读数规则，这些都是实验操作的基础细节，要结合教材内容回忆。
4. 小石块密度测量步骤：按照“先测质量，再测水的体积，然后测水和石块的总体积，最后计算密度”的逻辑，因为如果先测体积再测质量，石块沾水会导致质量测量偏大，所以要先测质量。
5. 盐水密度的两种方案：对比两种方案的误差来源，小明的方案中，将烧杯内盐水全部倒入量筒时，烧杯内壁会残留盐水，导致体积测量偏小；而小华的方案是倒出部分盐水，残留的盐水不影响倒出部分的质量和体积测量，因此误差更小，再根据密度公式分析密度的偏差。
【解析】
1. 测量物质密度的原理：根据密度的定义，密度等于质量与体积的比值，即$\boldsymbol{\rho=\frac{m}{V}}$。
2. 测量工具：
测量质量的工具是天平；
测量形状不规则物体体积的工具是量筒（或量杯），利用排水法测量。
(1) 量筒是测量液体体积的工具，标度单位通常是毫升，符号是$\boldsymbol{\mathrm{mL}}$，体积单位换算：$1\ \mathrm{mL} = \boldsymbol{1}\ \mathrm{cm^3}$。
(2) 教材图6-11的量筒，最大测量值是$\boldsymbol{50}\ \mathrm{mL}$，观察刻度可知，每大格为10mL，分成5小格，因此分度值是$\boldsymbol{2}\ \mathrm{mL}$。
(3) 使用量筒时，为保证水平读数，应将其放在水平台面上。
(4) 读数时，视线应与液体凹液面的底部相平，避免仰视或俯视造成读数误差。
(5) 用量筒测量小石块体积的方法：将小石块浸没在量筒的水中，记录此时水和小石块的总体积，用总体积减去水的初始体积，得到小石块的体积。
3. 小石块密度实验步骤：
① 用天平测量小石块的质量，记为$\boldsymbol{m}$；
② 向量筒中倒入适量的水，体积记为$\boldsymbol{V_1}$；
③ 将小石块浸没在量筒的水中，记录此时水和小石块的总体积$V_2$；
④ 利用$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$计算密度。
4. 盐水密度实验方案：
(1) 小明的方案中，盐水的质量$m_{\mathrm{盐水}}=m_2-m_1$，体积为$V_1$，因此盐水密度表达式：$\boldsymbol{\rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{m_2 - m_1}{V_1}}$。
(2) 小华的方案中，倒出盐水的质量$m_{\mathrm{盐水}}=m_3-m_4$，体积为$V_2$，因此盐水密度表达式：$\boldsymbol{\rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{m_3 - m_4}{V_2}}$。
(3) 小华的方案中，仅测量倒出部分盐水的质量和体积，烧杯内残留的盐水不影响测量结果，误差更小；小明的方案中，烧杯内壁会残留部分盐水，导致量筒中盐水的体积测量值偏小，根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量测量准确，体积偏小，计算出的密度偏大，因此按小华的实验方案测量，实验误差可能小一些。
(4) 密度计是常用的测量液体的密度的工具。
【答案】
1. $\boldsymbol{\rho=\frac{m}{V}}$
2. 天平；量筒（或量杯）
(1) 液体体积；毫升；$\boldsymbol{\mathrm{mL}}$；$\boldsymbol{1}$
(2) $\boldsymbol{50}$；$\boldsymbol{2}$
(3) 水平
(4) 液体凹液面的底部
(5) 将小石块浸没在量筒的水中，记录此时水和小石块的总体积，用总体积减去水的初始体积得到小石块的体积
3. ① $\boldsymbol{m}$；② $\boldsymbol{V_1}$；③ 将小石块浸没在量筒的水中，记录此时水和小石块的总体积$\boldsymbol{V_2}$
4. (1) $\boldsymbol{\frac{m_2 - m_1}{V_1}}$
(2) $\boldsymbol{\frac{m_3 - m_4}{V_2}}$
(3) 小华；偏大；烧杯内壁会残留部分盐水，导致量筒中盐水的体积测量值偏小，根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量测量准确，体积偏小，计算出的密度偏大
(4) 液体的密度
【知识点】
密度测量原理，量筒的使用，实验误差分析
【点评】
本题全面考查了固体和液体密度测量的实验知识，涵盖实验原理、测量工具、仪器使用、实验步骤设计及误差分析，注重对实验操作细节和逻辑思维的考查，帮助学生理解密度测量的核心逻辑和实验方案的优化思路。
【难度系数】
0.6
