第3节 测量物质的密度
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6.3 测量物质的密度 第1课时 用天平和量筒测密度1.深入理解密度的概念,认识量筒,会使用量筒测物体体积.2.通过探究活动学会测量液体和固体的密度.量筒的使用预习课本第117页内容,完成下列问题:1. 叫物质的密度,密度的计算公式是ρ=2.规则形状物体,如:长方体金属块体积可以用刻度尺测量.不规则形状物体,如牛奶、小石块的体积可以用量筒测量.3.量筒的容积单位一般是 mL ,也有使用cm 3作单位的.它们之间的换算关系是1mL=1cm 3.量筒使用方法:1.如何用量筒测液体体积?2.如何用量筒测形状不规则的固体体积?例如:如何测一小石块的体积?说说你的方法.用“排水法”测物体体积时,量筒中液面呈凹形,读数时要以凹形的底部为准,且视线要与液面相平,与刻度线垂直.1.下列是不同量筒的量程和分度值,小明同学要测量出密度是0.8g/cm 3的酒精100g ,则应选择( ) A.50mL ,5mL B.100mL ,2mL C.250mL ,5mL D.400mL ,10mL2.向量筒中倒进一些水,读出这些水的体积是V 0,将矿石浸没在量筒中,测出矿石和水的总体积V ,则矿石的体积为 (不考虑矿石吸水).测量液体和固体的密度阅读课本第118页,完成下面问题:测量一种物质的密度,一般需要测量它的 和 .然后利用公式ρ=m/V ,计算出物质的密度.1.用天平和量筒如何测量盐水密度?(1)实验器材:天平、量筒、烧杯、足量盐水;(2)原理是:ρ=m/V ; (3)方法步骤:①用天平测烧杯和适量盐水的总质量m 1;②把烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,读出量筒内盐水体积V ; ③称出烧杯和剩余盐水的总质量m 2; ④计算出量筒内盐水的质量m=m 1-m 2; ⑤求出盐水的密度ρ=(m 1-m 2)/V .2.用天平和量筒如何测小石块的密度?(1)实验器材:天平、砝码、量筒、水、细线; (2)方法步骤:①用天平称出石块的质量为m ;②向量筒内倒入一定量的水,记录水的体积为V 1;③将石块用细线系住全部浸没在水中,记录水和石块的总体积为V 2; ④石块的密度ρ=m/(V 2-V 1).对以上你设计的实验方法进行评估如果石块吸水,则V 2的测量值偏小,石块密度的测量值比真实值大.1.量筒不能放在天平上进行测量.2.测量时尽量通过合理的实验顺序来减小实验数据的误差.3.有测量液体密度专用仪器——密度计,学浮力时会研究到.1.用天平和量筒测量食用油密度的实验中,不必要且不合理的是( ) A.用天平称出空烧杯的质量B.将适量的食用油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量C.将烧杯中的油倒入量筒中读出油的体积D.用天平测出倒掉油以后烧杯的质量2.下面是小明在测铁块密度时的主要步骤,请你写出正确的操作步骤序号 . A.将m 、V 代入公式中,算出铁块密度ρB.铁块用细线拴好轻轻放入水中,测出水和铁块的总体积V 2C.在量筒中倒入一部分水,测出水的体积V 1D.用天平称出铁块的质量mE.根据数据V 1、V 2算出铁块的体积V3.张明和王芳合作,进行“测定盐水的密度”的实验. 实验器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水. 实验步骤:步骤①:用天平测出空烧杯的质量m 1;步骤②:将盐水倒进烧杯,用天平测出装有盐水的烧杯总质量m 2; 步骤③:将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,读出盐水的体积V ; 步骤④:计算出盐水的密度.他们收拾好实验器材后,一起对实验过程进行了评估:张明说:我们的实验原理正确,实验器材使用恰当,操作过程规范,读数准确,计算无误,得出的盐水密度是准确的.王芳说:在操作过程中,我发现有一点儿盐水沾在烧杯内壁上,这样,尽管我们操作规范、读数准确、计算无误.但我们测量得到的数据还是有了误差,导致计算的结果也有误差.张明认真思考后,同意了王芳的意见.然后,他们一起继续探讨如何改进实验方案,尽量减小测量的误差.根据张明和王芳对实验过程的评估,请你回答: (1)王芳这里所指的“测量误差”是在上述步骤的第 步骤产生的,导致了盐水体积读数 (填“偏大”或“偏小”),从而使得盐水密度的计算结果 (填“偏大”或“偏小”).(2)为了减小实验的误差,必须从质量和体积两方面的测量进行控制.根据张明和王芳的意见分析,在不增加实验器材的条件下,提出你的实验设计方案,使实验结果的误差达到最小.实验步骤是:步骤①: ; 步骤②:; 步骤③: ; 步骤④: .教学至此,敬请使用学案当堂训练部分.12、(2010•宜昌)国家大剧院的穹顶表面积达3万平方米,为使如此大面积的建筑外壳不至过重而又坚固,设计者选择了钛金属板作主材,这主要是因为钛的密度 ,硬度 .(两空都选填“大”或“小”)13、(2013•云南)不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中,下列关于球内气体的质量与密度的说法,正确的是( ) A .质量不变,密度增加 B .质量不变,密度减小 C .质量增加,密度不变D .质量减小,密度不变14、(2012•内江)如图所示,是用量筒测量不规则形状物体体积的一种方法.由图可知,该量筒的量程为 mL ,该物体的体积为 mL .15、(1)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”). (2)台秤是一种类似于天平的测量工具.使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻度,调节 使秤杆水平平衡.某次称量情况如图2,被称货物的质量是 kg .16、(2013•长春)如图所示,用天平和量筒测量某金属块的密度.(1)在调节天平平衡时,将游码移到标尺的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 端旋动.(2)用调节好的天平称金属块的质量,当横梁平衡时,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g .(3)用量筒测金属块的体积,如图丙所示,则该金属块的密度为g/cm3.17、(2013•内江)小聪同学为了测量酱油的密度,进行以下实验:(1)将待测酱油倒入烧杯中,用已调节好的天平测量烧杯和酱油的总质量(如图甲所示),由图可知天平标尺的分度值是g,烧杯和酱油的总质量是g.(2)将烧杯中的酱油倒入一部分到量筒中(如图乙所示),量筒中酱油的体积是cm3.(3)用已调节好的天平测量剩余酱油和烧杯的总质量(如图丙所示),由此可知酱油的密度是.按该实验方案测出酱油的密度.(选填“偏大”或“偏小”)18、(2012•西青区三模)沈细致同学测量某种液体密度时,首先将天平放在水平桌面上,并将游码放在零刻线处,他发现指针偏向分度盘中线左侧,应向(选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,待指针指在分度盘中线上开始进行称量.实验步骤:①用天平测出空瓶的质量m1,记录在表格中;②向瓶中倒入适量液体,测出瓶与液体的总质量m2,记录在表格中;③将瓶中液体倒入量筒中,测出液体的体积V,记录在表格中.(1)请你根据图将表格中的数据填写完整.物理量空瓶的质量m1/g瓶与液体的总质量m2/g液体的质量m/g液体的体积V/cm3液体的密度ρ/(g•cm-3)测量值15(2)请你分析一下,沈细致同学的这种实验方案会造成实验误差.(选填“偏大”或“偏小”)19、(2012•盐城)小刚为了测量不规则矿石的密度,做了如下实验:(1)将天平放在桌面上,移动游码至标尺左端零刻度后,发现指针位置如图甲所示、此时应将横梁平衡螺母向侧调节,横梁平衡后进行测量,结果如图乙所示,矿石的质量为g.(2)在量筒中注入15mL水,系上细线后将矿石放入量筒,水面位置如图丙所示,矿石的体积为cm3.(3)根据以上数据算得矿石的密度为g/cm3.(4)假如细线的体积不能忽略,所测矿石的密度比真实值(大/小).20、给你一架天平,水、一个墨水瓶,怎么样测出牛奶的密度?(用字母表示测出的物理量并用测出的物理量写出牛奶密度的表达式)(1)实验步骤① ;②;③. (2)写出牛奶密度的表达式ρ= .点评:由于没有测量体积的工具,所以如何测量牛奶的体积是测量牛奶密度的难点所在. 要保证水的体积与牛奶的体积相等,必须要装满水和牛奶.21、某同学想用天平、量筒尽量准确地测量出桌上一烧杯内的盐水的密度,请你帮他设计这个实验,画出实验数据记录表格,并写出实验步骤和盐水密度的表达式. 数据记录表格 实验步骤: 盐水密度表达式:ρ盐水=第2课时 利用变式实验测密度1.替代法测密度.2.其他方法测密度.替代法测密度完成下面习题:1.天平也可以测体积.若已知物质的密度,用天平测出其质量,即可利用公式V=m/ρ求出物体的体积.2.量筒也能测质量.若已知物质的密度,用量筒测出其体积,即可利用公式m=ρV 求出物体的质量.小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块的密度.①天平平衡时如图所示,石块的质量m 石=67g ; ②小明测量石块的体积步骤如下: A.测出空小杯的质量m 1;B.把装了水的大杯和空的小杯如图放置;C.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯;D.测出承接了溢出水的小杯的总质量m 2. 请你指出步骤B 的错误之处: . ③用本题中出现过的物理量的符号表示石块体积为 ;石块密度为 (设步骤B 中的错误已改正).在缺少量筒的情况下,用替代的方法,也能测出物质的密度,例如在缺少量筒的情况下,常用水的体积来替代被测物体的体积.而水的体积是用天平先称出其质量后,运用V 水=m 水/ρ水计算得来,这样就不需要量筒了.将一质量为158g 的金属块投入盛满水的溢水杯中,金属块完全浸没,测出溢出水的质量为20g.由此可知,金属块的体积是 cm 3,金属块的密度是 .其他方法测密度1.蜡的密度小于水,放在水中会漂浮,如何测密度小于水的固体体积?2.对于溶解于水的物质的体积又该如何测量? “饱和溶液法”测溶解于水的物质的密度:像白糖、食盐这样溶解于水的物质,其体积也无法直接用排水法测量,我们可以先用“饱和溶液法”测量出它的体积,进而测量出它的密度.下面,以食盐为例,介绍一下这种测量方法. ② 天平测量出适量的食盐的质量,记作m 1;②在量筒中加入适量的水,然后加入足量的食盐,充分搅拌,直至食盐不再溶解,量筒底有少量食盐晶体为止,此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液,读出溶液和剩余食盐晶体的总体积,记作 ;③把测量好的食盐加入量筒中,读出此时溶液和食盐的总体积,记作 ,则食盐的体积为 V = ;④食盐的密度ρ= .3.吸水物质的密度的测定:取一吸水物质,如一小块砖. ①用天平先称出它的质量m ;②在量筒中放入一定量的水,将砖块用细线吊着没入量筒里的水中,让它充分吸水;③待砖块吸足水后,通过增、减水量,使量筒内的水面与某个整数刻度线相齐,记下这个数值V 1(如图a 所示);④把砖块从量筒中提出水面滴干后,再观察此时量筒中剩余的水量V 2(如图b 所示);⑤那么,砖块的体积V=;⑥求得砖块的实际体积,再根据测得的砖块的质量,就可计算出砖块的密度ρ=.密度比水大的物质可采用“溢杯法”测量其体积,密度比水小的物质可采用“压入法”或“沉锤法”,吸水物质体积可采用排水法,或先让物体吸足够的水(前提是吸水后物体自身体积不发生变化)再采取“溢杯法”测体积.1.不用量筒,只用天平,如何称出5毫升的水银来?解:2.不用天平,只用量筒,如何量出100克酒精来?解: .3.某班同学收集到一块火山岩(质地疏松、吸水性强)标本,他们使用天平、盛水量筒和粗绳测火山岩的密度时,出现不规范操作:(1)用粗绳扎住这块火山岩,浸没在量筒的水中测它的体积.(2)测量过程中观察量筒读数时,视线均与液面边缘相平.(3)测火山岩体积时发现火山岩吸水性很强.(4)测完火山岩体积后,将其取出立即放在天平的盘中称量.上述有些操作会造成测量值偏大或偏小,其中造成测量值偏小的步骤 (填序号).分析:本题所测的石块——火山岩,与平常的石块不同,火山岩质地疏松,吸水性强,在用排水法测它的体积时易造成偏差,这种偏差主要是:① 质量测量的偏差.先放入水中测体积后,火山岩吸收了较多的水,再测质量时,火山岩的质量测量值比真实值;②体积测量偏差.当干的火山岩放入水中后吸收了较多水,使得量筒中的水变少,示数增加的值偏少,测量得到的火山岩体积的测量值比真实值 .就上述实验设计出现的问题,请你提出改进意见并设计出合理的实验方法:① 不应该用粗绳,因为选用粗绳也要考虑它的体积,会对标本体积测量产生误差,导致标本体积偏;②在任何时候读数都是读水的凹液面,而不是液面边缘,读液面边缘会导致标本体积偏;③矿石吸水性强,水被吸到矿石中后导致读数体积比实际体积偏;④由于矿石吸水,立即称量导致质量偏 .改进方法(仅供参考):①用天平测出火山岩的质量m;②先用细线系住火山岩放入水中浸泡至不再吸水为止(达到饱和状态),再用排水法测出其体积V;③用密度计算公式ρ=m/V计算密度.教学至此,敬请使用学案当堂训练部分.。