除了固態的物質

我們在生活中還會碰到氣態和液態等不同的物質

透過各種不同的方法

可以測量出各種狀態的物質密度

在這次課程中 老師請小明測量水的密度

小明覺得有點困惑

要倒出多少量的水呢

測量一次就好了嗎

你覺得小明該怎麼做呢

為了降低實驗的誤差

我們通常會多做幾次測量

小明決定做5次測量

測量10毫升 20毫升 30毫升 40毫升 50毫升的水質量

再將質量除以體積 就可以得到密度囉

小明想用上皿天平測量水的質量

那 要把水直接倒在秤盤上嗎

這樣水可能會流得到處都是

當然不能這樣做啦

所以 我們要先把水裝在容器裡

再放到天平的秤盤上測量質量

於是小明先用量筒量取10毫升的水

再倒入燒杯

把燒杯放在秤盤上

調整砝碼的數量

測得質量為33.0公克

根據這個測量結果 我們可以推論出

10毫升的水質量是33.0公克嗎

由於小明測量的是裝有水的燒杯

因此33.0公克包含了水和燒杯的質量

扣掉空燒杯的質量後 才能得到水的質量

小明只好將水倒掉 把燒杯擦乾

測得空燒杯的質量為23.0公克

接著小明用量筒依序測量了

20毫升 30毫升 40毫升 50毫升的水

分別倒入燒杯 用天平測量質量

測得42.9公克 53.0公克 62.9公克 72.7公克

再把每一項扣除燒杯的質量

就能得到水的質量

接著把水的質量和體積 代入密度的計算公式

就可以算出密度囉

從實驗記錄表中可以看到

五次的密度值都不太一樣

為了降低實驗誤差的影響

我們可以計算平均值來比較

1加1加1加1加0.99等於4.99

4.99除以5大約等於1.0

將平均值1.0和五次的結果比較

可以看到數值大小幾乎相等

因此我們通常將水的密度視為每立方公分1.0公克來計算

除了直接觀察實驗測得的數據

我們通常會把數據繪製成關係圖 來觀察數據之間的關係

繪製關係圖有以下5個步驟 我們一起來畫關係圖吧

首先 拿出一張方格紙

方格紙可以讓我們方便又快速的畫圖

然後畫出橫坐標和縱坐標

以水的體積為橫坐標

也就是把x軸的x換成水的體積

記得把單位寫上去喔

以燒杯加水的質量為縱坐標

把y軸的y換成燒杯加水的質量 再寫上單位

接著在坐標平面上 標出5個測量結果的點坐標

誒 你有沒有覺得圖看起來怪怪的呢

其實還有一個點要標

當水的體積為零的時候

燒杯加水的質量會等於空燒杯的質量23.0公克

最後將6個點連起來 關係圖就完成囉

這個關係圖該怎麼稱呼呢

這是燒杯加水的質量對水的體積的關係圖

圖形是一條斜直線

你可以看到 這條斜直線沒有經過原點

表示這兩個不是正比的關係

對了 有時候你會看到另外一種格式的關係圖

這兩種都可以喔

那水的質量對水的體積的關係圖是什麼樣子呢

根據之前的步驟畫出關係圖

會得到一條經過原點的斜直線

表示水的質量和水的體積成正比關係

呼應了我們之前計算的結果 密度都接近1.0

也就是質量和體積有固定的比例關係

最後來小試身手一下

這是小華測量水的密度的實驗記錄表

下列哪些敘述是正確的呢

如果有些選項不確定 可以再往前複習喔

又來到課程尾聲啦 讓我來幫你做個小整理

在這次課程中 我們應用密度的觀念來測量水的密度

根據密度的計算公式

只要知道物質的質量和體積 就能算出密度

我們在測量水的密度時

要先用天平測量空燒杯的質量

再用量筒量取不同份量的水

測量燒杯和水的質量

燒杯和水的質量減掉空燒杯的質量

就會等於水的質量

然後把水的質量和體積代入密度公式

就能求出水的密度

最後根據實驗結果畫出關係圖

這樣就可以清楚地知道各個變因的關係囉

在這次的課程中 我們學會了測量水的密度

如果小明想測量形狀不規則的鐵塊的密度 該怎麼做呢

歡迎你去尋找答案

把想法留言在影片下方 和大家一起討論

我們下次見囉