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让更多的孩子得到更好的教育
测量物质的密度(提高)
撰稿人 肖锋 审稿:蒙阿妮
【学习目标】
1、学会量筒的使用方法;
2、学会测量液体和固体的密度;
3、学会利用物理公式间接地测定一个物理量的方法;
4、分析和解决实验过程中存在的问题及误差。
【要点梳理】
要点一、体积的测量
1、量筒:量筒是用来液体体积的仪器,如图1所示
(1)量筒上的单位一般是mL,1 mL =1cm3
(2)量筒的使用方法与注意事项
①选:选择量程与分度值适当的量筒;
②放:把量筒放在水平桌面上;
③测:若量筒内的液体内有气泡,可轻轻摇动,让气泡释放出来; 图1
④读:读数时视线要与量筒内液面的中部相平,即要与凸液面(如水银)的顶部或凹液面的底部(如
水)相平,如图2乙所示。
2、测量固体的体积
(1)形状规则的固体可以用刻度尺测量相关的数据,再根
据体积公式计算出来。
(2)形状不规则的固体可以用“排液法”间接地测定
①下沉物体(如金属块、小石块等等)的测量方法
a、先在量筒内倒入适量水,读出其体积V;
1
b、将物体用细线拴住轻轻放入水中,并使水全部淹没
固体,读出水和固体的总体积V;
2
图2
c、计算固体的体积V=V-V。
2 1
②漂浮物体(如石蜡、木块等等)的测量方法:沉坠法或针压法
沉坠法就是将漂浮的被测物体和能沉入水中的物体用细线拴在一起(物在上重锤在下),先用手提
着待测物体上端的细线,将重锤沉入水中(被测物体不能接触到水),读出此时量筒的示数V;再把
1
被测物体和重锤一起沉入水中,读出此时量筒的示数V;最后计算固体的体积V=V-V。
2 2 1
针压法,和下沉物体的测量方法相似,只不过是设法用细针将被测物体压入到水中使其全部浸没。
要点二、密度的测量
(高清课堂《关于密度试验专题》356740密度的测量(液体);密度的测量(固体) )
1、测量的原理:根据 可知,用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积V,就可以求出
它的密度。
2、测量方法
①固体的密度
要点诠释:固体的质量可直接用天平称得,外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定,然后根
据密度定义求得密度。
②液体的密度
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要点诠释:先测液体和容器的总质量,然后倒入量筒中一部分液体,并测出这部分液体的体积,再称
出容器与剩余液体的总质量,两者之差就是量筒内液体的质量,再用密度公式求出液体的密度。
【典型例题】
类型一、量筒的使用
1、国庆节前,市工商部门对全市的白酒进行专项检查,某种品牌的白酒的酒瓶上标有450mL
的字样,而白酒的含量在446~454mL之间为合格,为了一次性测量出一瓶白酒的体积,最好选用下列哪
个量筒( )
A、量程是100mL,分度值是1mLB、量程是500mL,分度值是1mL
C、量程是1000mL,分度值是5mL
D、量程是500mL,分度值是5mL
【答案】B
【解析】在选择测量量筒时,我们应该尽量选择量程更接近被测体积的。又因为被测体积的浮动范围
较小,所以为了测量更精确,所选量筒的分度值也应较小。
A、量程太小,无法一次性测量白酒的体积,所以不合题意;
B、量程最接近,且分度值较小,所以符合题意;
C、量程和分度值都较大,测量结果不够精确,所以不合题意;
D、量程虽然接近,但分度值太大,测量结果不精确,所以不合题意。
【总结升华】根据实际需要选择合适的测量仪器,这是我们应该掌握的基本技能之一。
类型二、固体密度的测量
2、下面是一位同学在测量金属块密度时的实验步骤记录。
A:用天平称出金属块的质量,其结果是m=79g;
1
B:在量筒内注入适量的水,用天平称出量筒和水的总质量为m=180g;
2
C:在量筒内注入适量的水,量筒的读数为V=50.0mL;
1
D:将金属块放入量筒中,用天平称量筒水和金属块的质量为m=259g;
3
E:将金属块放入量筒中,量筒的读数为V=60.0mL。
2
上述步骤中,多余的步骤是 (填序号),金属块的体积为 mL,金属块的密度为
kg/m3。步骤中适量的含义是:水最多应为 ;水最少应为 。
【思路点拨】用天平称出金属的质量;用排水法测出金属的体积;根据密度公式计算金属的密度。
【答案】B、D;10;7.9×103kg/m3;放入物体时不能溢出;能浸没物体。
【解析】用量筒测固体密度时,先在量筒内注入适量的水,读出水的体积,再将物体放入量筒中,读出
水和物体的总体积,即可计算出物体体积.步骤B、D是多余的,金属块的体积为 10ml,金属块的密度为
。
【总结升华】本题考查了测量固体密度的方法和步骤。
举一反三:
【变式】(高清课堂《关于密度试验专题》356740例6)为了测不沉于水的木块的密度,小明准备先用
天平测出木块的质量,再用量筒和水测出木块体积,请你跟随他的测量过程,回答问题:
(1)在测木块体积时,由于木块不沉于水,小明便用较重的铁块与木块扎在一起,以便测出体积,测量
过程如下图中三个量筒所示。
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(2)根据图中的测量数据可知,木块的质量为_____g,密度为____________kg/m3。
【答案】12 0.6×103
类型三、液体密度的测量
3、下面是某次用天平和量筒做“测定盐水的密度”实验的数据记录表。
(1)请根据记录数据填好表格的空格。
(2)实验中的操作步骤有:
a.把盐水倒进量筒,用量筒测出盐水的体积;
b.用天平测出容器的质量;
c.把盐水倒进容器,用天平测出容器和盐水的总质量;
d.计算出盐水的密度。
计算出的盐水的密度会与实际盐水的密度有误差。如果实验中的操作步骤是按上述的a. b. c. d.
顺序,则测出的盐水的密度会 实际盐水的密度(选填“小于”、“等于”、“大于”);要减少实
验误差,正确的实验操作顺序应是 。
【思路点拨】盐水的质量等于容器盐水总质量减去容器的质量,密度用 计算。量筒中的盐水倒
入烧杯中时,由于量筒壁粘液体,不能全部倒入容器,造成质量不准带来误差,为避免此问题,调整后的顺
序应不存在容器壁粘盐水而影响密度值的问题。
【答案】(1)54 1.08;(2)小于;cabd。
【解析】
(1)盐水质量m=64.5g-10.5g=54g,盐水的密度
(2)量筒壁粘盐水,使测出的质量偏小,密度偏小;正确做法是先测容器盐水总质量,再将盐水倒入
量筒测体积和剩余盐水容器质量。
【总结升华】用量筒天平测液体的密度基本方法除以上两种之外,还有一种:先测空烧杯质量,将液
体倒入烧杯测出液体烧杯总质量,再将液体倒入量筒测体积,这种做法因烧杯壁粘液体,测出的体积偏小,
算出的密度偏大。
举一反三:
【变式】测定盐水的密度,有如下操作:
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A.用天平称出烧杯和盐水的总质量 B.用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量
C.调节天平使天平平衡 D.用公式计算出盐水的密度
E.将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,记下量筒中盐水的体积V
那么,正确的操作步骤是 。
【答案】C A E B D
类型四、特殊方法测密度
4、某校科学探究小组想用所学物理知识粗略地测量牛奶的密度,他们所用的器材有:天平(没砝
码)、量筒、两只完全相同的烧杯、一支滴管、足量的水、足量的牛奶。
(1)请简要写出测量步骤,并用适当的符号表示所测量的物理量。
(2)牛奶密度的表达式是:________________。
【答案】步骤:(1)①调节天平使天平平衡;②将一只烧杯盛适量的牛奶放在天平的左盘,将另一只烧杯
盛少量的水放在天平的右盘,用滴管向烧杯内加水,直到天平平衡;③把烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,
读出此时量筒中牛奶的体积V;④用量筒测出另一烧杯内水的体积V。
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(2)
【解析】由于天平没有砝码,故本题需要间接地测量出牛奶的质量.若两只相同的烧杯内分别盛上牛
奶和水放到天平的两个托盘里,当天平平衡时,水的质量就等于牛奶的质量,再用量筒测量出水的体积就
可以计算出它们的质量了。
【总结升华】特殊方法测密度是密度测量中一个重要的题型,以后我们还要介绍一些其他方法,比如
利用浮力的知识测密度,等等。
举一反三:
【变式】有一种装修用的新型材料,外观很像大理石.现给你托盘天平(含
砝码)、一小块材料样品、溢水杯、烧杯、水、细线,请你测出它的密度.
(1)实验步骤:①将天平放在水平台上,调节横梁平衡;
②用天平测样品的质量如图甲、乙所示,样品的质量为________g;
③再用天平测出________,并将溢水杯装满水;
④用细线系好样品,________________________。
(2)样品密度的表达式是________________________。
【答案】(1)②16 ③空烧杯的质量m ④将样品浸没到溢水杯中,溢出的水溢到烧杯中,用天平测
1
出烧杯和溢出水的总质量m
2
(2)
【解析】计算天平左盘的物体的质量时,要注意加上游码所对的刻度值;溢出水的体积等于样品的体积。
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