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文档简介
测量物质的密度(基础)
责编:冯保国
【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:量筒是用来测量液体体积的仪器,如图1所示
(1)量筒上的单位一般是ml,lml=lcm3
(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;
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。
d0
50
三・I
■:
*
X.、-.
图1
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Vi;
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Vi;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-V1O
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》)
m
P——
1、测量的原理:根据V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Vi;
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-Vi;
m
p=——
e、利用公式算出石块的密度。
②液体的密度
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。
步骤
a.用天平测出烧杯和盐水的总质量rr)i;
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二mi-m2;
m
p=——
d.利用公式V算出盐水的密度。
【典型例题】
类型一、量筒的使用
歌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"\
1
【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
C2、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
C3、(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
3
kg/mo
ea
50g10g
口'''T"''一71nm
V
【答案】(1)左;(2)61.4;3.07x18
【解析】(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+l.4g=61.4g,从乙图读出石块的体积:
V=40mL-20mL=20mL
614g333
=20cm3,石块的密度:p=—=-,=3.07g/cm=3.07x10kg/m0
V20cm
【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
位统一0
举一反三:
【变式】小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祛码质量、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
3
kg/mo
图14
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,放在右盘中的祛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为
mg0
(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,则该液体的体积为尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结
VmLo
果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要(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g/cnv;通过查表对照知该液
体
一些物质的密度
物质硫酸水煤油酒精
密度(kg*m-3)1.8X1031.0X1030.8X1030.8X103
【答案】(1)49;(2)30;偏小;(3)0.8;煤油或酒精
【解析】(1)如图所示,磋码质量为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。二液体的密度为p7=哥r=Q8g/cm3,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mi;(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
mx-m2
举一反三:
【变式】(高清课堂《关于密度试验专题》例2)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。
4
'|
/"]''『''?'''|("''上||『'''£'''』'''丁"||''''!』
甲.r~Z-
液体和烧杯的总剩余液体和烧杯量筒中液体的体被测液体的密度
质量/g积/err?kg-m3)
质量/g
【答案】12371401.3xlO3
C5、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mi,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-mi,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mi,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=mi-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。
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