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密度测量的实验设计
杨学亮
“测量物质密度”是中考的一个重要的考点，特别是利用浮力测密度，是初中物理力学的综合，它将平衡力、液体的压力和压强、浮力、质量和密度等知识综合在一起，难度大，在考题中属于中、高难度的题，是中考拉分题。
例题精选（2013潍坊）张华同学到正大养殖基地参加社会实践活动，他帮助工作人员捡拾鸡蛋时，想知道新鲜鸡蛋的密度有多大，请你从“弹簧测力计、密度计、细盐、烧杯、水、细线、玻璃棒”中选出合适的实验器材，在不打碎鸡蛋的情况下，设计一个实验，测量新鲜鸡蛋的平均密度（ρ蛋＞ρ水）．要求：（1）写出所选实验器材：（2）简要说明测量方法．
思路探讨：第一步思原理。第一种方案，利用物体浮沉条件，当实心物体悬浮在液体中时，；第二种方案，可以用常规的方法，利用。
第二步明方法。根据实验的原理选择实验器材，科学设计实验过程。如果按第一种方法，鸡蛋在水中是下沉的，把新鲜鸡蛋放入水后，应往水中不断加盐，并用玻璃棒搅拌，直到鸡蛋悬浮为止，用密度计测量盐水的密度即可。如果按第二种方法，就要想办法测出新鲜鸡蛋的质量和体积，先用弹簧测力计测重力求质量，体积可以用排水法，当新鲜鸡蛋浸没在水中，物体的体积等于它排开水的体积，先求出浮力，再根据阿基米德原理求出物体排开水的体积，V物=V排求鸡蛋的体积。
规范解答：
方法一：1需要的实验器材：密度计、水、玻璃棒；
2将鸡蛋完全浸没在水中，然后往水中不断加盐，并用玻璃棒搅拌，直到鸡蛋悬浮为止，然后用密度计测量盐水的密度为ρ；鸡蛋悬浮时，密度与液体的密度相等，所以ρ蛋=ρ．
方法二：1需要的实验器材：弹簧测力计、水、细线、烧杯；
2．①利用细线拴好鸡蛋挂在弹簧测力计下称出其重力G；②把鸡蛋浸没在称有水的烧杯中，测出此时弹簧测力计的示数为G′；③鸡蛋受到的浮力为：F浮=G－G′；由阿基米德原理得鸡蛋的体积为：；鸡蛋的质量为：m=G/g，所以鸡蛋的密度为：
解后反思：
1测密度常用的方法是用天平测质量，用量筒测体积。如果没有量筒，可以用排水法测体积；如果没有天平，可以用弹簧测力计测重力，求质量，还可以使物体漂浮，利用浮力和重力相等求质量。例题的实验采用“二次测重法”，第一次用测力计测重力可以求质量，第二次将物体完全浸入水中可以求出浮力，再根据阿基米德原理求排开水的体积，V=V排求物体的体积，再求密度。
2我们还可以采用“三次测重法”测液体的密度，设计思路是：（1）用测力计测出物体的重力G；（2）将物体浸没在水中，读出测力计的示数F1；（3）将物体浸没在盐水中，读出测力计的示数F2（1）（2）
（1）：（2）得;
母题迁移：
1（2013随州）小明的父亲是一位配钥匙的师傅，他发现有一种钥匙坯和5角硬币的颜色都是黄灿灿的，为探究它们是否是同一种材质。设计如图实验。
(1)取一枚钥匙坯放入小空桶，称出它们的总重F1；(2)取一枚5角硬币放人小空桶，称出它们的总重F2；(3)将那枚钥匙坯轻轻放人已装满水的溢水杯中，用小空桶收集溢出的水，称出水及桶的总重F3；(4)将那枚5角硬币也轻轻放人溢水杯中(钥匙坯仍在其中)，用刚才装水的小桶继续收集这次溢出的水，称出桶及两次溢出水的总重F4；
①在该实验中，小明遗漏了一步重要的测量(并用字母表示)：。
②小明认为，如果=，则可以认为它们是同一材质。根据你补充的步骤，上述等式应修改为：。
③为减小误差，钥匙坯，硬币最好各取一枚吗?答：。
答案：（1）测量空桶的重量F。；（2）=（3）应适当多取几枚硬币和几个同种钥匙坯
2（2013•威海）小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题．
（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为N．
（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度．
（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为kg/m3．
答案为：（1）液体密度；2.4；（2）增大；无关；（3）1.2×103．
3（2013北京）小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）在圆柱形玻璃筒内放入适量的水，将塑料碗轻轻放入水中，塑料碗漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1，并记录在表格中；
（2）将铁矿石轻轻放入塑料碗中，塑料碗仍漂浮，用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2，并记录在表格中；
（3）
（4）已知水的密度为，利用测量出的物理量和计算铁矿石的密度并将计算结