(共16张PPT)
第3节 测量物质的密度
第六章 质量与密度
情景导入
菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成分为天青石与栖霞岩,内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素,对人有强身健体、抗癌益寿作用。现在我想知道这块石头的密度,该怎么做呢?
探究点一 量筒的使用
1.你所用的量筒量程是 ,分度值是 。
100mL
1mL
2.观察示数时应注意什么问题呢
读数时应使视线与凹液面底部相平。
偏大
偏小
正确
3.测形状不规则物体(不吸水)的体积----排水法。
在量筒中倒入适量的水,记下对应的刻度值V1,然后将铁块浸没入水中,记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2,V2与V1的差值就是铁块的体积。
“适量”的含义:
放入物体后物体能没入水面下且水面不超过量筒量程 。
探究点二 测水的密度
1.如何测水的体积
2.水的质量怎样测呢
方法①:可以先测一个空烧杯的质量m1,然后将量筒中的水倒入烧杯,测出烧杯和水的总质量m2,那么水的质量m=m2-m1.这样水的质量和体积已全部测出来了,则水的密度ρ=(m2-m1)/V 。
先测出一定量的水的体积:将水倒进量筒中,记下示数V。
3.还有没有别的办法?讨论一下怎么测呢
几种方法哪种更合理?为什么?
方法(2):取一只量筒,先测出它的质量m1,然后往量筒中装水,测出量筒和水的总质量m2.那么水的质量m=m2-m1;同时,由量筒中液面的示数直接把水的体积读出来,两者相除即得水的密度。
第(3)种方法好,第(1)种主要是测得的盐水质量偏小,第(2)种将量筒放在天平上测质量时,由于量筒重心高,易掉落损坏器材。
方法(3):在烧杯内装适量的盐水,用天平测出总质量m1,将烧杯中盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水体积V,用天平测出烧杯和剩余盐水质量m2,则盐水密度为(m1-m2)/V。
三.测小石块的密度
1.先用 测出小石块的质量m。
2.测小石块的体积,先用 量取一定量的水,记下示数V1,将 ,再记下这时的示数V2.所以小石块的体积为 。
3. 即可得到小石块的密度。
反思:能不能先测石块体积,后测石块质量呢 为什么
如果先测小石块体积,则小石块要沾上水,在使用天平测质量时天平是不能沾上水的,同时小石块沾上水后质量有可能会变大,因此应先测质量后测体积 。
天平
量筒
小石块全部浸入水中
V2-V1
用质量m除以体积V
1.简便性原则:方案原理简单、操作简便,各量易于测定。
2.可行性原则:实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能超出现有条件,不能脱离实际。
3.精确性原则:不同的实验方案,其实验原理、所需装置和器材以及实验重复性等方面所引起的误差是不同的。在选择方案时,应对各种可能的实验方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案。
三条原则通常要综合考虑。
物理实验的方法设计原则:
探究点三 替代法测密度
小明用天平大杯﹑小杯和密度为ρ的水测一石块密度。
1.天平平衡时如图所示,石块的质量m石= 。
2.小明测量石块的体积步骤如下:
A 测出空小杯的质量m1。
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m2。
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)。
67g
B步骤大烧杯水没装满
(m2-m1)/ρ
ρm石/(m2-m1)
二.特殊物质密度的测量
(1)用天平测出蜡的质量m。
1.漂浮的物质——蜡放在水中会漂浮,如何测蜡的密度?
(2)用量筒测量密度小于水的不规则物体(如蜡块)的体积,方法如下:
①压入法:用一根细而长的铁丝将蜡块压入量筒水中,前后水面所对应的刻度的差值就是蜡块的体积。
②沉锤法:用细线将一铁块系在蜡块下面,让铁块先浸没在水中,记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1,然后铁块和蜡块一起浸入水中,记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2,V2与V1的差值就是蜡块的体积。
则蜡的密度表达式为: 。
ρ= m/(V2-V1)
2.吸水的物质——块砖的密度又该如何测量?
(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V1。
(4)把砖块在量筒中提出水面滴干后,再观察此时量筒中剩余的水量V2 。
(5)那么,砖块的体积V= 。
(6)求得砖块的实际体积,再根据测得的砖块质量,就可计算出砖块的密度ρ= 。
V2-V1
m/(V2-V1)
3. 测溶解于水的物质的密度-----饱和溶液法
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,可用“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,介绍这种测量方法:
(1)用天平测量出适量的食盐的质量,记作 。
(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(量筒底有极少量食盐晶体为止),此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液,读出量筒中溶液的体积 和剩余食盐晶体的质量 。
(3)食盐的密度为:ρ= 。
m1
V
(m1-m2)/V
m2
1.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,就不需要用量筒测体积了。
2.吸水物质的体积也可以用排面粉法或排沙法,易溶于水的颗粒状物质的体积也可以直接倒入量筒中测量。
1.不用量筒,只用天平,如何称出20毫升的水?
2.不用天平,只用量筒,如何量出100克水来?
用天平称出20克的水。
用量筒量出100毫升的水。
第3节 测量物质的密度
原理:用天平测量物质的质量,用量筒等测量物质的体积,利用公式算出物质的密度。
1.用量筒测体积:
(1)注意量筒的最小分度是多少?
读数时,视线应与液面的凹形底部相平。
(2)测固体的体积——排水法
2.测量固体、液体的密度。
课堂小结