本篇文章介紹的是初中20個學生必做物理實驗中的“用天平測量物體的質(zhì)量”和“測量固體和液體的密度”。

【實驗設計】用下圖所示的托盤天平分別測量固體、液體、輕小物體的質(zhì)量。

【實驗步驟】

（1）用天平稱量物體質(zhì)量之前，要先觀察天平，認識它的最大量程、標尺上每大格和每小格表示的質(zhì)量。

（2）空載平衡的調(diào)節(jié)：①天平必須置于水平臺面上；②游碼撥到最左端的零位置；③調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處。

（3）載物平衡的調(diào)節(jié)：被測物體放在左盤，用鑷子向右盤由大至小加減砝碼（規(guī)律是：左“物”右“碼”），并調(diào)節(jié)游碼使指針指在分度盤的中線處。

【實驗方法歸納】

（1）測量橡皮擦的質(zhì)量時，只需按照上面的“實驗步驟”進行正確操作即可。

（2）測量燒杯中水的質(zhì)量時，測量時應先測出燒杯與水的總質(zhì)量m_總，再倒掉燒杯中的水，并用干抹布擦干，然后測量出空燒杯的質(zhì)量m_杯，則水的質(zhì)量m_水=m_總-m_杯。

（3）測量一枚回形針的質(zhì)量時，要使用累加法，即先測量100枚回形針的質(zhì)量，再除以100，就測量出了一枚回形針的質(zhì)量。

（4）測量一份食鹽的質(zhì)量時，要先在左右托盤中各墊一張相同的紙，這樣做是為了防止食鹽會腐蝕托盤。待調(diào)節(jié)平衡后，再按照上面的“實驗步驟”中的第（3）步進行正確操作即可。

【注意事項】

（1）要養(yǎng)成使用任何儀器都必須先了解它的性能和使用規(guī)則的習慣。

（2）天平調(diào)節(jié)平衡后，不要更換兩個托盤的位置，也不要移動天平的位置，否則就要重新調(diào)節(jié)天平的平衡。

（3）在測量過程中絕對不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。

（4）讀取游碼在標尺上的刻度值，應以游碼左端刻度值為準。

【實驗設計】如下圖所示，先用托盤天平準確測出小金屬塊的質(zhì)量，再用細線綁住小金屬塊，利用裝有適量水的量筒測出小金屬塊的體積，利用公式ρ=m/V計算出小金屬塊的密度。（測量時各數(shù)據(jù)填寫在下表中）

【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻，了解具體的實驗步驟。

【實驗方法歸納】

測量所測物體體積時，往往會遇到下面幾種情況，我們來總結(jié)一下該如何處理：

（1）若所測物體形狀規(guī)則（如方形、矩形），也可用刻度尺測量并計算出體積。

（2）若所測物體不規(guī)則且體積過大，無法浸入量筒中，可采用溢水法測量體積，即使用一個溢水杯，利用水的體積等效替代所測物體的體積。

（3）若所測物體在水面不會下沉，則可采用壓入法或配重法測量體積。

（4）若所測物體溶于水，則可用面粉或沙子替代水來測量體積。

（5）若所測物體會吸水，除可采用（4）中提到的方法外，還可以先讓其吸飽水后，再放入水中測量體積。

（6）若所測物體質(zhì)量和體積都很小，則在測量質(zhì)量和體積時可同時使用累加法，即測量n個物體（材料相同）的質(zhì)量和體積（n保持一致）。

【注意事項】

（1）量筒中的水要適量，既不能過少（無法浸沒所測物體），也不能過多（浸沒物體后水面超出量程）。

（2）重物放入量筒時，最好用細線綁好后緩緩放入，以免損壞量筒。

（3）實驗時應先測物體質(zhì)量，再測體積，可以減小誤差（若先測體積，物體上會沾有水，使質(zhì)量偏大）。

【實驗設計】如下圖所示，先測量燒杯和鹽水的總質(zhì)量，再將一部分鹽水倒入量筒，測量鹽水的體積，并測量剩余鹽水和燒杯的總質(zhì)量，通過計算即可得出量筒中鹽水的質(zhì)量，利用公式ρ=m/V計算出鹽水的密度。（測量時各數(shù)據(jù)填寫在下表中）

【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻，了解具體的實驗步驟。

【實驗方法歸納】

（1）該實驗開始時，無需先測量空燒杯的質(zhì)量，這一操作無意義（其他特殊測量方法另說），因為若采用先測量空燒杯的質(zhì)量，再測量燒杯和鹽水的總質(zhì)量的方法算出燒杯中鹽水的質(zhì)量，因燒杯中的鹽水無法倒盡，會使得量筒中鹽水的體積偏小（相對于燒杯中鹽水的體積），則最終使得所測密度值偏大，故不需測量。

（2）測量出鹽水的質(zhì)量后，若將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，則必須測量“空燒杯”的質(zhì)量，這一操作很有意義，因為通過這一操作可以計算出量筒中鹽水的質(zhì)量，可減小誤差。

【注意事項】

（1）燒杯中準備的鹽水要適量，不易過多（燒杯與鹽水總質(zhì)量超過天平量程），也不易過少（測量質(zhì)量和體積時數(shù)據(jù)都不明顯）。

（2）傾倒鹽水時不要灑出。

（3）實驗時應先測燒杯與鹽水總質(zhì)量，再測部分鹽水體積，再測剩余鹽水與燒杯的總質(zhì)量，可以減小誤差（若先測體積，則量筒中水無法倒盡，使質(zhì)量偏小）。

（4）不得將量筒放在天平上稱量。