人教版同步教参物理八上63密度的测量.docx
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人教版同步教参物理八上63密度的测量
质量和密度
第3节测量物质的密度
【知识梳理】
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,1ml=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;
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。
二、密度的测量
1、原理:
,所以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、测固体的密度
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。
3、测液体的密度
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。
4、特殊测量
(1)有天平无量筒测物体的密度
(2)有量筒无天平测物体的密度
(3)利用溢水杯、密度瓶、比重瓶测物体的密度
【诊断自测】
1.量筒和量杯是测量 体积的仪器,也可以用它来测量不规则 的体积,该方法称为 法,在读数时,应使观察视线 对准 。
2.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 同学读数正确,量筒中液体体积为 。
3.小成测量某种液体的密度,他先将液体倒人量筒,如图甲所示,则液体的体积为 cm3。
接着小成用天平测出空烧杯的质量为30g,然后他将量筒中的液体全部倒人烧杯,用调好的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,这种液体的密度为 kg/m3。
4.小明在实验室用天平和量筒测量矿石的密度,在实验过程中他进行了如下一些实验步骤:
①用调节好的天平测出矿石的质量;
②向量筒中倒入适量的水,测出这些水的体积;
③根据密度公式,求出矿石的密度;
④将矿石浸没在量筒内的水中,测出矿石和水的总体积.
以下实验步骤顺序合理且误差较小的是
A、①②③④
B、①②④③
C、②④①③
D、③①②④
5.以下是用天平和量筒测某种液体密度的有关操作步骤:
A.把托盘天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺的零刻线上,调节横梁上的平衡螺母使其平衡;
B.在玻璃杯中盛入被测液体后把它放入天平左盘里
C.用手把砝码放入天平左盘中,天平平衡后记下砝码的质量m1;
D.把杯中的液体倒入量筒中一部分,记下这部分液体的体积V;
E.用天平称出杯和剩余液体的质量m2;
F.计算液体的密度
.
该步骤中操作有错误的是 (填序号).
【考点突破】
类型一:
量筒的使用
例1想用量筒一次准确量出密度为0.8g/cm3的酒精200g,可采用量筒的量程及分度值分别是 ()
A.100mL5mLB.250mL50mL
C.250mL10mLD.500mL50mL
<答案>C
<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,无法一次性测量酒精的体积,所以不合题意;
B、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。
C、量程最接近,且分度值较小,所以符合题意;
D、量程和分度值都较大,测量结果不够精确,所以不合题意;
类型二:
密度的测量
例2某中学环保小组在长江边取适量江水样品,分别进行了江水密度的测量:
(1)小薇把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在 台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调,直至天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,则烧杯中江水的质量为 g,江水的密度为 g/cm3。
③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)小亮把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④则江水的密度表达式ρ= (纯净水的密度用ρ水表示)。
⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的 。
A.控制变量法
B.等量替代法
C.类比法
<答案>
(1)①水平;右; ②39.6;1.1; ③偏大
(2)标记A;
;B
<解析>
(1)①将天平放在水平台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调,直至天平平衡,②烧杯和江水的总质量m总=50g+10g+5g+4.6g=69.6g,则烧杯中江水的质量m=m总−m杯=69.6g−3. g=39.6g。
江水的体积为36cm3,江水的密度
。
③小薇用这种方法测量时,由于烧杯壁附着水,使得所测水的体积偏小,所测密度比真实值偏大。
(2)小亮的实验利用电子台秤和半瓶纯净水测江水的密度。
由此可知他利用同体积的不同物质,质量与密度成正比,所以③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A相平。
则江
水的密度表达式为,
。
实验中江水的体积与水的体积相同,所以小亮使用了等量替代法,答案为B。
类型三:
密度的应用
例3利用如图所示的仪器和药品,测量一定质量大颗粒食盐晶体的体积,同学们展开了讨论,(不考虑杂质对实验的影响)
(1)小柯提出,在量筒内倒入一定量的水,然后将一定质量的食盐晶体放入,观察液面的变化来测量食盐的体积.但他的想法马上遭到大家的否定,原因是 。
(2)同学们讨论后提出,只要将量筒内的水换成另一种液体(只能利用图中的仪器和药品),实验就能取得成功,该液体是 。
<答案>
(1)食盐易溶于水;
(2)食盐饱和溶液
<解析>
(1)在测量一定质量大颗粒食盐晶体的体积时,因为食盐易溶于水,所以不能将食盐晶体放入盛水的量筒中;
(2)将食盐晶体放入盛有饱和食盐水的量筒中,食盐不会溶解,所以读取液面刻度的变化值可知食盐晶体的体积,实验就能取得成功.
【易错精选】
1.以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:
(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;
(2)在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;
(3)用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量m2;
(4)用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;
(5)计算煤油的密度.
这些步骤中可省去的是 ()
A.
(1)B.
(2)或(4)C.(3)D.都不能省去
2.利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块的密度,采用下列步骤,其中多余的步骤是 ()
A.用天平测量出塑料块的质量
B.取一小铁块,用天平测出它的质量
C.将铁块浸入盛有水的量筒中,记下水面的高度
D.把铁块和塑料块系在一起再放入,记下液面的高度差
3.某实验小组为了测某种液体浓度,设计了以下两种实验方案,请你仔细阅读后并回答下面的问题:
第一种方案:
用调节好的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量液体,再测出烧杯和液体的总质量m2,然后把烧杯内的液体全部倒入量筒内,读出量筒内液体的体积为V1;根据测得的数据就可以算出该液体密度。
第二种方案:
在烧杯内倒入适量的液体,用调节好的天平测出烧杯和液体的总质量m3,然后将烧杯内的部分液体倒入量筒内,读出量筒内液体的体积V2,再测出烧杯和剩余液体的总质量m4;根据测得的数据就可以算出该液体密度。
(1)按第 种实验方案进行测量,实验结果要更精确一些;如果选择另一种方案,测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)如图是按照第二种实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中。
烧杯和液体的总质量(g)
烧杯和剩余液体的总质量(g)
倒出液体的体积(cm3)
液体的密度(g/cm3)
50
【精华提炼】
【本节训练】
训练【1】
用天平和量筒测量形状不规则小石块的密度,下列步骤不需要的是 ()
A.用天平测量小石块的质量m1
B.用天平测量量筒的质量m2
C.在量筒内倒人适量的水,记下量筒中水的体积V1
D.用细线系住小石块,浸没在量筒的水中,记下量筒中石块和水的总体积V2
训练【2】
以下各组器材中,不能测出长方体金属块密度的是 ()
A.刻度尺、水、细线、烧杯
B.天平和砝码、量筒、水、细线
C.刻度尺、天平和砝码
D.天平(无砝码)、两只相同的烧杯、水、量筒、细线
训练【3】
小明为测量老陈醋的密度设计了如下实验步骤:
(1)用天平测出空量筒的质量;
(2)向量筒中倒入适量醋测出醋的体积;(3)用天平测出量筒和醋的总质量。
对上述实验步骤所持的观点应是 ()
A.所测醋的体积一定不准确,不可取
B.能测出醋的密度且步骤合理
C.测出醋的密度值偏大,不可取
D.易使量筒从天平上倾斜而摔碎,不提倡
训练【4】
小明想知道牛奶的密度,在实验室进行了下面的探究活动.
(1)小明根据所学知识进行了如下实验步骤:
①用已调好的天平测量出空烧杯的质量m1=20g;
②取适量牛奶作为样品倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量m2;砝码和游码在标尺上的位置如图;
③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,读出量筒中牛奶的体积V.则牛奶样品的质量m= g,密度ρ= g/cm3.
(2)小明用这种方法测出牛奶密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”).
(3)现要求更精确的测理牛奶密度,请你只在步骤②的基础上完成实验(只写步骤).
A. ;
B. .
基础巩固
1.以下说法中正确的是 ()
A.刻度尺零刻线被磨损,依然可以利用刻线清晰完整的位置进行测量
B.正确操作用量筒测水的体积,读数时视线要与水面的凹液面最低处相平
C.用天平测量物体的质量时,加减砝码必须用洗干净的手去拿
D.如果错误操作实验仪器,就会产生实验误差
2.实验室里有下列四种量筒,每组的前一个数字是量筒的量程,后一个数字是最小刻度,要想一次量出125cm3的酒精,使用的量筒最好是 ()
A.50mL、1mLB.100mL、2mL
C.250mL、5mLD.400mL、10mL
3.为了测出盐水的密度,某实验小组制定了如下的实验计划:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中;③测出量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的质量;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水密度。
以上实验步骤安排最合理的是 ()
A.①②③④⑥B.⑤①②③⑥C.①②④③⑤⑥D.⑤①②④③⑥
4.用量筒和水测小石块体积时,先在量筒内注入适量的水.“适量”的标准是 ()
A.看上去不多也不少
B.能淹没石块,且石块放入水中后水面不会溢出
C.水面约在量筒中间
D.能淹没石块,且石块放入水中后水面不超过量程
5.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横梁平衡,读出质量;④在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数;⑤根据实验数据计算项坠的密度.测量项坠密度的实验顺序正确的是 ()
A.①③④②⑤B.①④②③⑤C.①②③④⑤D.①②④③⑤
6.仅使用以下各组器材中,不能测出长方体金属块密度的是 ()
A.刻度尺、天平和砝砰B.天平和砝码、量筒、水、细线
C.弹簧测力计、刻度尺、细线D.刻度尺、水、细线、烧杯
7.下表中记录的是小梦与其他三位同学测出的小石块的密度(注:
经查密度表可知,石块的密度为2.5g/cm3)。
下列说法正确的是:
()
考生
小梦
小满
李明
张扬
小石块的密度
2.45g/cm3
2.52g/cm3
2.56g/cm3
2.60g/cm3
A.四位考生的实验都失败了,因为密度表中石块的密度为2.50g/cm3
B.只有小满的数据可以接受,因为他的数据最接近密度表中的数据
C.只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效
D.只有张扬的数据不可以接受,因为他的数据偏差最大
8.在用天平和量筒测量某种食油的密度时,以下操作步骤中,不必要且不合理的是 ()
A.用天平测出空烧杯的质量
B.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量
C.将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中的油的体积
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
9.小江进行了如下测量:
①用天平测石片的质量m;②往烧杯中加适量水浸没石片。
在水面位置作上标记。
取出石片,用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面升至标记处,如图所示。
量筒内倒出水的体积V即为矿石的体积;③计算出石片的密度ρ。
根据以上步骤,测出的密度值会 ()
A.偏大B.无偏差C.偏小D.无法确定
10.下面列出测量牛奶密度三种操作方法及步骤,比较说明最合理的是哪种?
()
方法一:
先用天平测出空烧杯的质量为m0;用量筒量出适量的牛奶的体积为V1;将牛奶倒入烧杯中,用天平测出它们的总质量为m。
方法二:
先测出空烧杯的质量为m0;用天平测出烧杯和适量牛奶的总质量为m;用量筒量出烧杯中牛奶的体积为V1.
方法三:
先用天平测出烧杯和适量牛奶的总质量m;将烧杯内的部分牛奶倒入量筒内,测出部分牛奶的体积为V1;最后用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量m0。
A.方法一
B.方法二
C.方法三
D.三种方法各有优缺点,测量结果不会造成差异
11.为测出石块的密度,某同学先用天平测石块的质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示:
接着用量筒和水测石块的体积,其过程如图乙所示.下列判断不正确的是 ()
A.石块的质量是46.8g
B.石块的体积是48cm3
C.石块的密度是2.6×103kg/m3
D.若先用量筒测石块的体积,接着用天平测石块的质量,会导致测得石块的密度偏小
12.小明要测量某合金块的密度,如图,在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧(如图甲),应将平衡螺母向 调;调节平衡后,用该天平测量合金块的质量,操作情况如图乙所示,指出其中的错误是:
, ;改正错误后,小明用正确的方法称合金块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则合金块的质量为 g;若量筒中原有20mL的水,则合金块的体积是 ,密度为 kg/m3。
13.某“环保小驵”为了对格江的水质进行监测,定期取样测量其密度进行物理分析,调节天平时,游码移至左端,发现指针的位置如图一所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母.如图二所示是测量的三项操作,正确的顺序为 ,若按ABC的顺序,则所测江水的密度会 (选填“准确”、“偏大”或“偏小”).
14.用量杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与量杯共同质量m的关系如图所示,从图中可求出:
(1)量杯的质量是 g.
(2)该液体的密度是 kg/m3.
15.张雷同学想通过实验测量出他家中酱油的密度,但他没有量筒和烧杯,只有天平、带有盖子的玻璃瓶和适量的水。
请你与他一起来完成实验。
(水的密度用ρ水来表示)
(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移到称量标尺的 处,再调节平衡螺母使天平平衡。
(2)在测量空玻璃瓶的质量时,实验操作如图所示,张雷操作的错误之处是:
。
改正错误后,他依次进行了如下操作:
①测出空玻璃瓶的质量m;
②测出玻璃瓶装满酱油后的总质量m1;
③倒出瓶中的酱油,将玻璃瓶清洗干净后装满水,并将瓶的外擦干,测出玻璃瓶装满水后的总质量m2。
根据所测得的数据,可知酱油密度的表达式为:
ρ酱油= 。
巅峰突破
1.有些量的大小不容易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的。
用易观测的量显示不易观测的量,是制作测量仪器的一种思路。
下列测量仪器中不是利用这种思路制作的是 ()
A.温度计B.量筒C.弹簧测力计D.压强计
2.量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,如图所示,主要原因是 ()
A.细高的量筒便于操作
B.细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度
C.细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,能较准确地读数
D.粗矮量筒中的液体较多,筒壁所受压强较大,需用较厚的玻璃,因而不便读数
3.为了测量干玉米粒的密度,小丽首先用天平测出一些干玉米粒的质量为33g,接着用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出水和瓶子的总质量为128g,然后拧开瓶盖,把这33g干玉米粒全部装进饮料瓶中(玉米粒短时间内吸水可忽略不计),再次拧上盖子,擦干溢出的水,用天平测出此时瓶、瓶中的水和玉米粒的总质量为131g,由此可以算出干玉米粒的密度约为 ()
A.0.92×103kg/m3B.1.1×103kg/m3
C.1.2×103kg/m3D.11×103kg/m3
4.几种液体的密度见表1,实验室里现有的甲、乙、丙、丁四种规格的量筒见表2,如果要求一次尽可能精确地量出100g煤油,应选用的量筒是 ()
表1
物质
密度(kg/m3)
硫酸
1.8×103
柴油
0.85×103
煤油
0.8×103
汽油
0.71×103
表2
量筒种类
最大刻度/cm3
分度值/cm3
甲
5
5
乙
100
2
丙
250
5
丁
500
10
A.甲种量筒B.乙种量筒C.丙种量筒D.丁种量筒
5.给你天平、刻度尺、一盒大头针、一本书,你不能做的实验是 ()
A.测一个大头针的质量B.测一张纸的质量
C.测大头针的密度D.测纸的密度
6.实验室里常用沉坠法来测量蜡块的密度,用天平测出蜡块的质量m,再用量筒测量蜡块的体积如图所示,则蜡块的密度公式应该为 ()
A.
B.
C.
D.
7.小明用天平和量筒测量小石块的密度。
(1)他在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示。
为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向 (填"左"或"右")调节。
(2)用调节好的天平测小石块的质量,天平平衡时右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,读出小石块的质量为 ,用量筒测量小石块的体积如图丙所示,则小石块的密度是 g/cm3。
(3)若实验中先测小石块体积,后测小石块质量,会导致测量结果 (填"偏大"或"偏小")。
(4)小明根据测得的数据,绘制了几幅图象,如图丁所示。
其中表示石块"质量与体积关系"的图象是 ,此图象还可以表示哪两个物理量的关系 。
8.妈妈买了一只银手镯,为了初步判断是不是纯银制成的,小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验:
(1)将电子天平放在桌面上,调节底板水平;
(2)将手镯放在电子天平的托盘上,液晶屏显示如图,则手镯的质量为 g;
(3)用电子天平测量空烧杯的质量为22.06g;
(4)将手镯浸没到盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出来的水;
(5)用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24.46g。
①手镯的密度为 g/cm3(保留一位小数)。
②由于溢水管口残留有少量水,由此会导致测得的密度偏 (小/大)。
9.小明在实验室里测量一块形状不规则,体积较大的矿石的密度.
(1)因矿石形状不规则,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按如图所示方法进行测量,矿石的体积是 cm3.
(2)用托盘天平已测得矿石的质量是175.6g,则矿石的密度是 kg/m3,从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值 (选填:
偏大、偏小或不变).
(3)在使用已调节好的托盘天平.按规范的操作来称量矿石的质量时,通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点,这时应该
A.向左调平衡螺母
B.往右盘中加砝码
C.从右盘中减砝码
D.向右移动游码
(4)若只有如下器材:
一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块,请你设计实验测出一个泰山玉摆件的密度,并利用测量中的表示符号和水的密度ρ水,写出玉摆件密度的数学表达式.(假设木块放在水槽中,上面放上玉摆件,木块仍未完全浸没.)
请写出设计的实验步骤:
a. ;
b. ;
c. ;
d.翠玉手镯密度的数学表达式ρ=
10.家住天府新区的小希家今年种植的五星枇杷(如图所示)获得了丰收。
小希想知道枇杷品质和密度是否有关,于是他和小明利用家庭实验室的器材测出了枇杷的密度。
(1
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