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第5讲
质量与密度
Ⅱ.关键能力 专项提升
专项1 测量质量和密度的一些技巧
技巧 1 测量特殊物体的质量和体积
1.用天平称一枚大头针的质量,下列说法中,简单而又比较准确的是( )
A.先测出100枚相同大头针的总质量m,再通过计算求得
B.把一枚大头针放在一只杯子中测出其总质量,再减去杯子的质量
C.把一枚大头针放到天平盘里,用游码仔细测量
D.把一枚大头针放在天平左盘里反复测量,再求出平均值
因一枚大头针的质量较小,故单独测量一枚大头针的质量误差较大,可以利用累积法先测量出若干枚相同大头针的总质量,再除以大头针的数量,就可以得到一枚大头针的质量。
【答案】A
2.如图所示,是用量筒和铁块来测量石蜡(不沉于水)的体积,下列说法中不正确的是( )
A.实验中所用量筒的
量程是0~100 mL
B.实验中甲和丙两步
是多余的可以去掉
C.正确实验测得石蜡的体积是5 mL
D.实验中每次读数时应按丁的方法
由图甲可知所用量筒的量程是0~100 mL。悬重法测石蜡的体积,具体做法是:在量筒中倒入适量水,并将铁块浸没在水中,读出水面对应的刻度V1,再用铁块将石蜡坠入水中,读出水面对应的刻度V2,则石蜡的体积V=V2-V1=59 mL-54mL=5 mL=5 cm3。对量筒读数时,应该与液体凹液面的底部(或凸液面的顶部)相平。
【答案】D
3.[2023·扬州期中]小明是九年级学生,在一次化学实验中,要用托盘天平称取一定质量的药品。他知道,为保护天平,化学药品________直接放到天平盘上,要在放药品的盘中垫一张纸片。于是小明同学就只在左盘中放一张纸片,然后就调节平衡螺母使天平平衡,接着进行药品质量的测量,用此测量方法测得的质量值与它的真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
不能
一样大
化学药品会对天平盘有腐蚀性,不能把其直接放在天平盘内。小明同学只在左盘中放一张纸片,然后调节平衡螺母使天平横梁水平平衡,这样左侧质量等于右侧质量,不影响测量值,用此测量方法测得的质量值与它的真实值相比一样大。
4.[2022·苏州模拟]如图a所示,甲、乙、丙三名同学在对量筒读数时,正确的是________,图b是利用方铁块、细线和量筒测量不规则泡沫块的体积时的情景,则泡沫块的体积为________cm3。
乙
20
根据量筒的读数方法可知,读数时,视线要与液体凹液面的底部相平;由图b可知,泡沫块的体积为50 mL-30 mL=20 mL=20 cm3。
【点方法】
较小的物体采用累积法测量质量;漂浮物体的体积采用针压法或下坠法测量;体积较大的物体可以采用等效替代法测量体积。
5.[2023·安庆期末]某同学在做“用天平测物体的质量”的实验时,先把天平放在水平桌面上,但忘了把游码移到标尺左端的零刻度线处,而是在0.2 g处就调节平衡螺母,使横梁平衡了,然后在左盘放入被测物体,右盘加放砝码,当放上10 g和5 g的砝码各一个,将游码移至标尺0.5 g处时,天平横梁恰好平衡,那么被测物体的实际质量为( )
A.14.8 g B.15.2 g C.15.3 g D.15.5 g
技巧 2 天平使用错误时的测量技巧
调节天平横梁平衡时,游码在0.2 g处,称量物体质量过程中天平平衡时游码在0.5 g处,所以被测物体的质量m= 10 g+5 g+0.5 g-0.2 g=15.3 g。
【答案】C
6.某同学用天平测量一杯盐水的质量。
(1)请写出图甲中托盘天平主要结构的名称:
①________;④__________。
托盘
平衡螺母
(2)若在使用天平前发现指针如图乙所示,应该通过将④向________(填“左”或“右”)移动使天平平衡。
右
(3)下面是用天平称量盐水质量的几个步骤。
A.把天平放在水平桌面上,调节天平,使横梁平衡;
B.称出烧杯和盐水的总质量;
C.把盐水倒入烧杯中;
D.称出烧杯的质量;
E.从烧杯和盐水的总质量中减去烧杯的质量就可得到盐水的质量。
请你排出合理的操作顺序:________。图丙中有一处操作错误。这个错误是_______________________。这种操作虽然是错误的,但还是可以正确读出烧杯和盐水的质量,该质量是________。
ADCBE
烧杯和砝码的位置放反了
72 g
图丙中烧杯和砝码的位置放反了,根据m左=m右+m游码,所以烧杯和盐水的质量m=50 g+20 g+5 g-3 g=72 g。
7.在用托盘天平测量物体质量时,细心的小红发现天平的砝码上粘有一小块橡皮泥。用该砝码测得物体的质量与物体质量的真实值相比( )
A.偏大 B.相等
C.偏小 D.无法判断
技巧 3 由于砝码质量的变化判断质量测量结果偏差的技巧
砝码上粘的橡皮泥相当于一个读数时被忽略的小砝码,故最终的测量结果比物体的真实质量小。
【答案】C
8.一架天平,砝码严重磨损,用此天平和砝码去测量物体的质量,其结果将( )
A.偏大 B.相等
C.偏小 D.无法判断
假设一个标着100 g的砝码被磨损了5 g,则一个实际质量为95 g的物体用该砝码进行测量,结果为100 g。
【答案】A
9.某同学利用天平和量筒测量土豆的密度。具体过程如下:①用调好的天平测量土豆的质量,天平平衡时如图甲所示,则土豆的质量是________g。
127.2
技巧 4 判断密度测量结果偏差的技巧
②他用一个大烧杯自制溢水杯,将土豆缓慢浸没在大烧杯中,同时用小桶收集溢出的水,将小桶收集的水全部倒入量筒后如图乙所示,则土豆的密度为_________kg/m3(结果保留两位小数),测出的土豆密度值________(填“偏大”或“偏小”)。
1.12×103
偏大
①天平的右盘上放有100 g、20 g、5 g的砝码各一个,游码所在位置对应的刻度值为2.2 g,所以左盘中土豆的质量m=100 g+20 g+5 g+2.2 g=127.2 g。②将土豆浸没在大烧杯中,从大烧杯中溢出的水的体积就等于土豆的体积,所以将小桶中的水全部倒入量筒可以测出土豆的体积。
10.[2022·重庆]学习化学后,小明对老师配置的硫酸铜溶液的密度很感兴趣,于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
(1)将天平放在________工作台上,把游码移至标尺的_________处,然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向________调节,使天平平衡。
水平
零刻度线
左
将天平放在水平工作台上,把游码移到标尺的零刻度线处,指针偏向分度盘中线的右侧,说明天平右边重,平衡螺母应该向左端移动。
(2)在烧杯中装入适量硫酸铜溶液,用天平测量出烧杯和溶液的总质量m1=150.4 g;再将部分溶液倒入量筒(如图甲),读数时视线要与凹液面最________处相平,量筒中溶液体积V=________mL。
低
40
使用量筒读数时视线应与凹液面最低处相平;如图甲所示,量筒中溶液体积V=40 mL=40 cm3。
(3)再次将天平调平衡,测得剩余溶液和烧杯的总质量m2 (如图乙),m2=______g。
102.8
标尺的分度值为0.2 g,剩余溶液和烧杯的总质量m2=100 g+2.8 g=102.8 g。
(4)根据ρ=________计算硫酸铜溶液的密度(用m1、m2和V表示)。
【点拨】
(5)若将烧杯中的溶液倒入量筒时,有部分溶液溅到了量筒的侧壁上,会导致所测溶液密度与真实值相比________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏大
11.[2022·山西]山西竹叶青酒是我国历史上最悠久的草本健康酒,它以汾酒为基酒,配以名贵药材加工而成。有同学认为竹叶青酒与酒精的密度相同。是这样吗?于是合作学习小组的同学们进行测量与判断。
(1)把天平放到______________,将游码移到标尺左端__________处,调节____________使横梁平衡。
水平台上
零刻度线
平衡螺母
把天平放到水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)①用天平测出空烧杯质量m1;
②将适量竹叶青酒倒入烧杯中测出总质量m2;
③将烧杯中的竹叶青酒全部倒入量筒中测出体积V;
④竹叶青酒的密度表达式ρ=________(用所测物理量符号表示)。
你认为这样测出的竹叶青酒密度值与真实值相比会________(填“偏大”或“偏小”)。
偏大
(3)其他小组的同学用同一个瓶子先后装满酒精和竹叶青酒,分别测出它们的______,也能判断它们的密度是否相同。
质量
同一个瓶子装满酒精和竹叶青酒,可知它们的体积是相等的,根据密度公式可知,只要知道它们的质量关系就可以判断它们的密度关系,所以需要分别测出它们的质量。
12.[2023·宿迁宿豫区校级月考]2023年种植大户老王家的油菜获得大面积的丰收,长10 m,宽8 m的仓库中堆了1 m厚的菜籽, 小明和小红将菜籽样品带到学校,进行下面的实验探究:
(1)将托盘天平放到水平台上,把_____________________
__________,再调节平衡螺母,使天平平衡。
游码移至标尺左端零
技巧 5 测量菜籽、黄豆等物质的密度
刻度线处
(2)将菜籽倒入左盘中,测出菜籽质量为168 g。
(3)小明将菜籽全部倒入量筒中,轻敲量筒壁,使菜籽表面________,结果如图甲所示,由此可计算出菜籽的密度为________kg/m3。
水平
1 200
(4)小红的做法与小明不同,她在量筒中先装入适量的细铁粉,如图乙所示,再将图甲中的菜籽全部倒入其中,反复摇动混合均匀后如图丙所示,由此测出菜籽的体积为________cm3,再进一步推算出菜籽的密度和仓库里菜籽的总质量。
130
(5)你认为________的测量方案更为准确,理由是____________________________________________________________________________________________。
小红
菜籽间有空隙,铁粉注入后空隙被填满,测量的体积
更准确
用量筒直接测固体颗粒体积,颗粒越大,颗粒间的间隙就越大,测量的体积误差也越大,为减小测量误差,可用粉末填补颗粒间隙。
菜籽、黄豆类物质密度的测量
(1)此类物质特点:物质成颗粒状,有空隙。
(2)可以直接用天平测量质量。
(3)间接法测量体积:不吸水且在水中下沉的物质,可以用排水法;吸水类物质,可以用排开铁粉面粉等物质的方法。则V物=V总—V水或V物=V总—V粉。
(4)运用公式进行计算。