测量物质的密度Word格式文档下载.doc
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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V1;
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V2;
c、计算固体的体积V=V2-V1。
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V1;
再把被测物体和重锤一起沉入水中,读出此时量筒的示数V2;
最后计算固体的体积V=V2-V1。
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
1、测量的原理:
根据可知,用天平测出物体的质量m,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。
步骤:
a、用天平测出石块的质量m;
b、向量筒内倒入适量的水,测出的水的体积V1;
c、把石块放入量筒中,测出石块和水的总体积V2;
d、算出石块的体积V=V2-V1;
e、利用公式算出石块的密度。
②液体的密度
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。
步骤
a.用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
b.将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分,记下体积V;
c.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2,算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;
d.利用公式算出盐水的密度。
【典型例题】
类型一、量筒的使用
1、(2016春•句容市期末)如图1所示的量筒是以为单位标度的,最小分度值是;
测量时如果如图那样读数,则读出的液体体积与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【思路点拨】读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的计量单位和分度值,读数时视线与液面最凹处所对刻线相平,不要仰视或俯视。
【答案】毫升(ml);
2ml;
偏大
【解析】
(1)由图知:
在量筒上标有“ml”字样,表示此量筒是以ml为单位标度的,10ml之间有5个小格,一个小格代表2ml,即量筒的分度值为2ml;
如图所示的俯视读法会造成测量结果偏大。
【总结升华】此题考查了量筒的计量单位、分度值和使用方法,属于基本技能的应用,难度不大。
举一反三:
【变式】三位同学在用量筒测量液体体积时,读数情况如图所示,其中同学读数正确,量筒中液体的体积为cm3。
【答案】乙、20
2、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1mL
B、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.解答:
解:
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
3、(2015•常熟市模拟)用托盘天平测一小块矿石的密度。
(1)应把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处。
调节天平横梁平衡时,指针偏向平衡标盘的右侧,此时应该将右边的平衡螺母向移动,直到指针指在平衡标盘的中央。
(2)根据如图(甲)所示,矿石的质量是g;
矿石放入量筒前、后,量筒中水面位置如图(乙)所示,矿石的体积是cm3,则由此可知矿石的密度为kg/m3。
【答案】
(1)左;
(2)61.4;
3.07×
103
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘的右侧,此时应该将右边的平衡螺母向左移动,直到指针指在分度盘的中央;
(2)从甲图读出石块的质量:
m=60g+1.4g=61.4g,从乙图读出石块的体积:
V=40mL-20mL=20mL
=20cm3,石块的密度:
。
【总结升华】本题考查天平的使用、量筒的读数、密度的计算,属于基础题。
计算时注意单位统一。
【变式】小图12
军用天平和量筒测量小石块的密度。
他在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,如图14甲所示。
为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向端调。
然后用调节好的天平测量小石块的质量,天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图14乙所示,用量筒测量小石块的体积如图14丙所示,则小石块的密度是kg/m3。
丙
mL
50
40
10
30
20
图14
甲乙
1
2
3
4
5g
50g
【答案】左2.6×
类型三、液体密度的测量
4、(2015•龙安区模拟)为确定某种未知液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。
某次的操作如下:
(1)用天平测量液体的质量。
当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为49
g。
(2)用量筒测量液体的体积。
将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为30
mL。
尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要偏小
(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图象,如图丙所示。
由图象可知该液体的密度为0.8
g/cm3;
通过查表对照知该液体
。
煤油或酒精。
(1)49;
(2)30;
偏小;
(3)0.8;
煤油或酒精
【解析】
(1)如图所示,砝码质量为5g+20g+20g=45g,游码所对的刻度值为4g,因此物体的质量为45g+4g=49g;
(2)由图乙中量筒中液面所对的刻度值可以知道该液体的体积为30ml,由于将液体从烧杯中向量筒中倒入的过程中,总有部分液体吸附在烧杯壁上,没有倒入量筒中,所以导致了测量值偏小。
(3)由图象可知,当烧杯中没有液体时,烧杯的质量为25g;
当烧杯中液体的体积为25ml时,烧杯和液体的总质量为45g,由此可知烧杯中液体的质量为20g。
∴液体的密度为,再对应给出的密度表可以确定这种液体可能是煤油或酒精,因为两者的密度都是0.8g/cm3。
【总结升华】题中提供的方法测量液体的体积偏小,导致实验出现误差,改进后的方法是:
(1)用天平测出烧杯和液体的总质量m1;
(2)将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,记下液面的位置为V;
(3)用天平测出剩余的液体和烧杯的总质量m2,则液体的密度为。
【变式】如图是某实验小组同学测定一种未知液体密度的三次正确操作情境,请你对照图中情况,完成下表的实验记录。
液体和烧杯的总质量/g
剩余液体和烧杯
质量/g
量筒中液体的体积/cm3
被测液体的密度/((kg·
m-3)
【答案】12371401.3×
5、某同学用量筒和天平等器材测量液体密度时,设计了甲乙两种方法:
甲先称出空烧杯的质量m1,再向烧杯内倒入适量的液体,称出烧杯和液体的总质量m2,则液体的质量为m=m2-m1,再将烧杯中的液体全部倒入量筒中测出液体的体积V,这样就得到液体的密度;
乙先测出烧杯和液体的总质量m1,再向量筒内倒入适量的液体后,称出烧杯和杯内剩余液体的质量m2,则液体的质量m=m1-m2,读出量筒内液体的体积V,就得到液体的密度。
你认为最合理的方法是(“甲”、“乙”).理由:
。
【思路点拨】两种方法都能顺利测出液体密度的大小,不同之处在于对液体体积测量的顺序安排。
考虑到液体在倾倒时会在容器内有残留,必须克服这一问题产生的误差,这样的方法才是更合理的。
【答案】乙理由是:
甲的方法中,液体不能完全倒入量筒中,液体质量m和体积V不一致,而乙方法中的m、V都是烧杯中倒去的液体的质量和体积,故不受影响。
【解析】相比之下乙的办法更合理;
主要是因为甲的方法中,液体不能完全倒入量筒中,液体质量m和体积V不一致,而乙方法中的m、V都是烧杯中倒去的液体的质量和体积,故不受影响。
【总结升华】在设计实验步骤时,既要考虑实验的可操作性,同时还要尽量减小实验的误差。
在本实验中,容器壁上残留的液体会影响测量的结果,这是我们应特别注意的环节。
【变式】小杰在实验室测量某种液体的密度。
小杰先将某种液体倒入量筒,如图甲所示,则液体的体积为____cm3。
接着小杰用天平测出空烧杯的质量为40g,然后她将量筒中的液体全部倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和液体的总质量为____g。
请你根据以上实验数据计算出某种液体的密度为_______kg/m3。
此液体密度的测量值和真实值相比可能较________。
【答案】20560.8×
103小
【巩固练习】
一、选择题
1.已知铜的密度大于铁的密度,下列说法正确的是()
A.铜比铁的质量大
B.铜块和铁块的体积相等时,铜块的质量大
C.铜块和铁块的质量相等时,它们的体积也相等
D.铜块的体积一定比铁块的体积小
2.(2015•临沂中考)学习了密度知识后,李红想测出项坠密度.制作如下实验计划:
①把托盘天平放在桌面上,游码移到称量标尺刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;
②将项坠浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数;
③将项坠放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至