如何测量空气的密度和质量

1、如何测量空气的密度小明用如下实验测定所处环境的空气密度。他用气筒将皮球打足气，用天平称出此时皮球的质量为816g。将如图甲所示的量杯装满水后，倒放在水槽中，用气针和乳胶管将皮球内的空气引入量杯内。用排水集气的方法慢慢排出皮球内的气体，如图乙所示,同时调整量杯的高度，使量杯内气体达到量杯的最大测量值，且量杯内、外水面相平。此时，用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气，如此共进行10次.拔出气针，用天平称出此时皮球和剩余气体的质量，如图丙所示.请根据实验及图中所示情况，帮助小明完成下面的实验数据表格。 充足空气后皮球的质量/g皮球和剩余气体的质量/g排出空气的质量/g排出空气

2、的总体积/cm3空气的密度/kg·m3816     答案：804  12  1000  12 点评:同学们在课堂上已经学习过测量固体和液体的密度，如何测量气体的密度,按目前的知识比较困难.但有了正确的思路和方法，情况就改变了。题目中的方法新颖、独特，给人启迪，体现了物理学是给人智慧的学科特点，让学生领略了物理学的研究方法.把测定所处环境的空气密度，转换成量杯内气体的密度，体现了转换法；一杯气体的质量太小，不易测量，放出10量杯气体就可以了，这里体现了累积法。探究空气是否有质量？【提出问题】&#

3、160;学习了固体和液体质量的测量，小盼和小汉在思考一个问题：我们一时一刻也离不开空气，常见的空气有没有质量呢? 【猜想与假设】 1空气没有质量 2空气也应该有质量，但质量不会太大. 【设计方案】 空气的质量应该很小，不好直接用天平测量.而且我们处在空气的包围中，周围的空气会对我们的测量造成影响。如何处理好这两个问题是我们测量的关键，应该动动脑筋。 小盼想了下面的方法：准备两只完全相同的气球,分别放在天平的两个托盘上,然后通过调节使之平衡。把右边托盘上的气球拿下来,吹足气，再放上去.如果天平的右端下沉，就表明气球内的空气有质量。

4、60;小汉说：想法不错。我也想出一个办法:找一个玩具皮球,先测出给它打足气的质量，再用气针把它里面的气全部放出，再测出它这时的质量。比较这两个质量的大小就可以知道球内的空气有没有质量。 为什么不两种方法都试试呢?看看会出现什么情况。 【进行实验】 按天平的正确使用方法和上面设计好的步骤进行实验,小盼发现吹足气的气球放上天平后，原本平衡的天平右端下沉。多次进行实验,情形均如此。这说明气球内的空气有质量。 小汉按设计的方法进行实验。把一个打足气的玩具皮球和气针共同放在已调节好的天平左盘,右盘放砝码并移动游码使天平重新平衡,读出玩具皮球的总质量4868g。紧接

5、着把气针插进皮球，放出球内的气体,这时观察到天平不再平衡，左端不断上升.这说明左盘物体的质量在减小，减小的正是跑出去的空气的质量.过一会，气体不再跑出时重新移动游码使天平平衡，测出皮球的质量4856g。则原来皮球内空气的质量为12g。 【得出结论】 上面的实验都证实空气是有质量的. 【评估与反思】 1用天平测量物体质量之前，应调节平衡螺母,使横梁保持平衡。小盼设计的实验中,在进行这一步调节时，是把两只气球分别放在天平的两个托盘上之前进行，还是之后进行较好呢? 经过分析思考，认为应该先把两只气球分别放在天平的两个托盘上，再调节平衡螺母，使横梁保持

6、平衡。这是因为两只气球不可能完全相同，多少会存在质量上的差别,上述步骤能够消除气球质量差别对实验的影响. 2实验中，向球中吹入的空气是多些还是少些好？ 当然是向球中吹入的空气是多些好，这样会使现象更明显。 3想知道教室内空气的质量，应该怎么办？ 教室内空气的质量肯定无法直接测量，我们可以根据间接计算。这样需要知道空气的密度和教室的容积。教室的容积可以通过测量教室的长、宽、高计算.一般教室长10米、宽8米、高3米,查空气密度为129kg/m3，这样教室内空气的质量约300千克,相当于约6个中学生的体重。 4地球周围被厚厚的大气所覆盖，大气的质量有多大呢？ 联想到液体对容器底部有压强,产生压强的原因是液体受到重力。同样大气之所以产生压强（我们称为大气压,地面附近的大气压约为p=1×105Pa）也是因为受到重力.如果知道地球周围大气的总重力G，就可以根据G