学习目标 学习导航 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念; 利用组合法和转换法测量液体和固体的密2.学会量筒的使用方法,一是用量筒测量液体度 体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。 3.通过探究活动学会测量液体和固体的密度。4.学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。 【知识导学】 一、量筒的使用
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1.量筒的容积单位一般是 (用 表示), 也有使用立方厘米(cm)作单位的。1mL= cm. 2.量筒也有量程和分度值。
3.测量物体体积的方法:观察量筒里液面到达的刻度时,视线要跟_________相平。
规则形状物体可以用直尺测量。不规则形状物体可以用量筒测量。用量筒测量体积常用“溢杯法”:将物体浸入盛满水的容器中,同时将溢出的水接到量筒中,读取量筒内水的数值便是该物体的体积。
【点拨】测量石蜡等密度密度比水的密度小的固体的体积,可以采用“悬垂法”:先读取悬挂重物被浸没于量筒中液体对应的体积,再将石蜡和重物系在一起浸没于量筒中,读取此时的液体体积,两者的差便是石蜡的体积。 二、测量物质的密度: 1.原理:
2.器材: (用多种器材测密度体现了 法) 【点拨】通过测量质量和体积来间接测量密度体现了转换法;而利用多种器材来测物质的密度则体现了组合法。
3.(1)测石块密度①用 测出石块的 m;②向 中倒入适量的水,测出水的 V1;③用细线吊着石块浸没入水中,记下此时 V2;④计算出石块的体积等于V= ;⑤将m、V带入公式 计算石块的密度。
【拓展】利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。
金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是: 1、调节好天平;
2、用天平称出金属块的质量为m;
3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;
4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2-V1;
5、根据密度公式ρ=m/V算出被测物体的密度。
【点拨】测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“悬垂法”来测物体的体积。还应注意,为减小误差,测质量应在物体“沾水”前完成。
(2)测盐水密度①在烧杯中盛盐水,称出 的总质量m1;②把烧杯中的盐水倒入 中一部分,测出它的体积V;③用天平称出 质量m2;④根据m1、m2算出 中盐水的质量m;⑤将m、V带入公式 计算盐水的密度。
【拓展】用天平和量筒测液体的密度。
答案:实验步骤如下: 1、调节好天平;
2、用天平称出玻璃杯和液体的总质量为m1;
3、把玻璃杯中的液体的一部分倒入量筒中,读出量筒中液体的体积为V; 4、用天平称出玻璃杯和剩余液体的总质量为m2,量筒中液体的质量m=m1-m2;
5、根据密度公式ρ=m/V算出被测液体的密度。
【点拨】在测液体密度的实验中,体积可用量筒测得,关键是如何用天平测液体的质量,此题中步骤3的做法,主要目的是减少实验中的误差,若先测杯的质量,后测液体和杯的总质量,再测液体的体积,由于杯壁上沾有水,使液体体积变小,则所测出的密度值偏大。
【拓展】只用量筒,不用天平,如何量得80g的酒精?
【点拨】可根据密度公式先算出80g酒精的体积,然后用量筒测出。 答案:
(2)用量筒量出100mL的酒精质量即为80g。
【拓展】给你一架天平(配有砝码盒)、烧杯和水,如何测出煤油的密度,写出实验步骤和表达式。
【点拨】测煤油的体积可先在烧杯中装满水,用天平测出质量后再算出水的体积,即是烧杯的容积,在烧杯中装满煤油,测出其质量,利用烧杯容积等于煤油体积,即可知道煤油体积,从而算出煤油的密度。 答案:
(1)调节天平
(2)用天平称出空烧杯的质量为m1;
(3)在烧杯中装满水,用天平称出烧杯和水的总质量为m2; (4)在烧杯中装满煤油,用天平称出烧杯和煤油的总质量为m3;
【知能演练】
【基础过关】
1.体积的测量工具——量筒(1)请观察右边的量筒,它的量程是 ,分度值 ,观察量筒量里的液面是凹形的,观察时要以凹形的_________为准。(2)用量筒测某物体的体积,放入物体前后量筒液面的位置如图所示,则该物体的体积为_________。
2. 通过实验测定物质的密度,应先测出它的 和 ,然后根据公式 求出它的密度.
3. 为了测量铁块密度,小红是按下列实验步骤进行的,正确的顺序是 。
A.在量筒内盛适量的水,记下水的体积V1 B.用天平测量铁块的质量m C.列式计算,整理仪器
D.再把铁块也浸没入水中,记下此时水在量筒中的刻度V2
4.对于测定某种液体的密度来说,其实验步骤的安排有如下两种,这两种方法中最理想的是方法 (选填“A”或“B”)。 方法A:(1)用天平称出空烧杯的质量m1
(2)用烧杯取适量的液体称出总质量m2
(3)将烧杯中的液体倒入量筒中,读出液体的体积V
m2m1V(4)用公式计算出液体的密度ρ=
方法B:(1)在烧杯中盛液体,称出它的质量m1
(2)把烧杯中的一部分液体倒入量筒中(使量筒中液面对准某刻度线为宜),记下量筒中液体的体积V
(3)称出烧杯及剩下的液体的质量m2
m1m2V(4)用公式计算出液体的密度ρ=
5. 用天平、量筒测量酱油的密度: ①用天平称出玻璃杯和剩余酱油的总质量m2(如图所示); ②根据m1、m2算出倒入 中酱油的质量m ; 过程 ③在玻璃杯中盛适量的酱油,用天平称出它们的总质量m1 ; 步骤 ④将m、V带入公式中,算出酱油的密度ρ ; ⑤将玻璃杯里的一部分酱油倒入量筒中,测出其体积V 。 以上步骤,正确的操作顺序是: (填序号)。 50g 20g 33 m1/g V/ cm m2/g m/g ρ/(kg/m) 数据 表格 95.6 20 0g 1 2 3 4 5 【素能提升】 1. 在某同学的\"测铁块密度\"的实验预习报告中,其实验步骤如下:
①测出量筒中水的体积 ②把铁块放入量筒中读出水面升到的刻度 ③用天平测出铁块的质量 ④进行运算,求出铁块的密度 A.没问题 B.①、③两步应互换 C.②、③两步应互换 D.①、④两步应互换
2. 下列是测盐水密度的实验。
(1)但缺少一步骤,请将此步骤填在E后,再将正确顺序按序号填在空线上_____________________。
A. 称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2
B. 在玻璃杯中盛盐水,测出杯和盐水总质量m1 C. 将m、V结果代入公式ρ=m/V中算出ρ
D. 将杯中盐水倒入量筒中一部分,测出这些盐水的体积 E. (2)测量情况如下图3所示:
图3
请将图中结果填写下表:
玻璃杯和盐水的总质量(g) 3. 在“用天平和量筒测定固体密度”的实验中,某同学正确测得石块质量为48g,体积如右图所示应为 cm3,石块的密度是 kg/m3。
4. 小华要判断一块金属是哪种物质,物理中鉴别的方法很多,小华选择了测定物质密度的方法.他用天平和量筒进行了实验测量,结果如图10所示.请你根据实验结果并结合表一进行分析判断,完成表二中的内容.
表一:几种常见金属密度表 材 料 铅 铜 钢、铁 铝 密度/×10kg·m 11.3 8.9 7.9 2.7 表二:数据表 金属块的质量/g 水的体金属块和水的33积/cm 总体积/cm 金属块的3体积/cm 金属块的密构成该金属块-3度/g·cm 的可能物质 3-3玻璃杯和所剩盐水的总质量(g) 量筒中盐水量筒中盐水盐水的密度的质量(g) 体积V(cm3) ρ(kg/m3)
5. 现有一台已调好的天平(配套砝码),一个盛满水的烧杯,只用这些器材(不使用任何其
他辅助工具)测出一堆金属颗粒的密度,要求写出实验步骤和计算金属密度的数学表达式.
6. 有一架天平,没有量筒,要测出某种液体的密度,还需哪些实验器材?写出实验步骤并推导出计算密度的公式.
7(2012泉州).小永同学为了测量永春老醋的密度,进行以下实验:
(1)把天平放在 ,将游码移至零刻度处,然后调节 ,使天平横梁平衡。 (2)接下来进行以下3项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1;
B.将待测老醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和老醋的总质量m2; C.将烧杯中老醋的一部分倒入量筒,测出这部分老醋的体积V; 以上操作的正确顺序是: (填字母代号)。
A
图16
B
C
(3)由图16可得老醋的体积为 ㎝,老醋的密度是 g/㎝= ㎏/m。 8.(2012临沂)五一假,晓雯和妈妈到南方旅游,在珠宝店买了一只金灿灿的观音项坠,回来后晓雯特别想知道这个项坠是否是纯金的(ρ=19.3×103kg/m3)。她在实验室选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作:新 课标 第一 网 A把托盘天平放在水平桌面上;
B把游码移到标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; C将项坠用细线系好浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数; D将项坠放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡; E在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数; 请你回答下面问题:
(1)正确测量项坠密度的实验顺序是:A、B、D、 (其余两个步骤请用字母序号填出);
3
3
3
(2)在上述D项操作中,右盘中砝码质量和游码位置如图所示,则项坠的质量是 g。
3
(3)若测得项坠的体积是8cm,则项坠的密度为 kg/m3。由此结果可以确定项坠是不是纯金的。 9.(2012龙东)小辉原来一直认为现在市面上正在流通的五角硬币是铜制做的,但小明不同意他的观点,理由是硬币能被磁铁吸引。于是他们决定测量五角硬币的密度。他们从实验室借来了:天平、砝码、量筒、烧杯,自己又准备了刻度尺、细线、水、多枚相同的五角硬币。(不计细线质量与体积)
(1)他们的做法是:用刻度尺量出硬币的直径和十枚硬币的总厚度,计算出硬币总体积,再用天平、砝码测出十枚硬币的质量,最后计算出硬币材料的密度。你认为他们这种测量硬币材料密度的方法是否准确?请说出理由。
(2)如果你有更准确的方法,请写出主要的实验步骤。
表达式________________。
6.3 测量物质的密度
一、量筒的使用 1.毫升(mL);1;3.凹液面底部。 二、测量物质的密度: 1.ρ=m/V
2.天平、量筒;组合; 【知能演练】
【基础过关】
1.40 mL;5 mL;底部;10 cm
3
2.质量;体积;ρ=m/V 3.BADC 4.B 5.量筒;③⑤①②④;
【素能提升】
1.C 2.BDAEC ;根据m1、m2算出倒入量筒中盐水的质量m ;90.4;70.6 19.8 ;18;1100 3.20;2400 4.27;30;40;10;2.7;铝 5. 分析:从实验原理(ρ=
m)来分析,要测出金属颗粒的体积才能解决问题,可是器材中V没有量筒,但有装满水的烧杯,能不能用排水法,通过质量与密度的知识求出金属颗粒的体积呢?
设想可测出盛满水的烧杯的质量(m1),把颗粒加进烧杯,部分水(体积等于颗粒体积)溢出,再
测出总质量(m2).若事先测出颗粒的质量(m0),我们再来看看它们之间的关系. m0→金属颗粒的质量; m1→m杯+m水; m2→m杯+m0+m剩水·
则溢出水的质量 m溢=m1-(m2-m0)→
可以求出V溢=V金,问题就解决了. 答案:实验步骤如下:
(1)调节天平,测出金属颗粒的质量,记为m0
(2)测出装满水的烧杯的总质量,记为m1.
(3)将金属颗粒装入烧杯中,让水溢出,等水面静止时测出金属颗粒、烧杯、剩下水的总质量,记为m2.
表达式:ρ=
m0m0m0水. V金m1(m2m0)m1(m2m0)水6. 分析:除天平和被测液体外,还需要一个烧杯(或烧瓶)和足量的水,用等积法测出液体的密度.
实验步骤:
(1)用天平称出烧杯的质量m;
(2)在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
(3)把烧杯中的水倒出来,再倒满被测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m2; (4)计算液体的密度. 因为V液=V水 所以
m液液m水水,即
m2m液m1m水
得:ρ液=
m2mρ水.
m1m7.水平桌面;平衡螺母;BCA;40;1.125;1125 8.EC;71.2;8900 9.不准确,因为硬币表面存在凹凸不平的花纹且硬币间有间隙,所以测的体积不准确(偏大),使密度偏小;A把天平放在水平桌面上;
B把游码移到标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; C将硬币放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,读出硬币质量m; D在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数V1;
E将硬币用细线系好浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数V2;ρ=m/(V1 +V2)。
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