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第2讲 体积和温度的测量
1.知道体积的概念及常见单位;
2.掌握固体、液体体积的测量方法;
3.了解温度的概念以及温度计的使用方法。
1.体积是物体占有 的大小,其符号是 。体积的国际标准单位是 ,其他的体积单位还有 。液体的体积单位还有升、毫升。1立方米(m )=1000000立方厘米(cm ) ; 1 L=1000mL;1cm =1mL。
测量外形规则的物体体积时(如方橡皮),可先用 测量出它的长、宽、髙,再把测猜测的数据代人公式便可计算出它的体积。如果一个木箱的长、宽、高分别是1.4 m、0.4 m、0.5 m,则它的体积为0.28m
3 液体体积的测量:
(1)测量工具—— (注意 和 );
(2)量筒和量杯都没有零刻度线,量筒的刻度均匀,量杯的刻度不均匀,刻度间隔下大上小;
(3)量筒的使用方法: ①选择量程适当的量筒。 ②测量前,量筒必须 。③读数时,视线要与凹形液面最低处相平。
4.测量不规则物体的体积(如小石块的体积),可用 法测量。
例1
对以下科学量的估测最接近实际的是( )
A.大拇指指甲的宽度约为10厘米 B.洗澡用的水温度接近70摄氏度
C.教室内空气的体积约为20立方米 D.做一遍眼保健操的时间大约是5分钟
例2
下列单位换算正确的是( )
A.15厘米=15厘米×0.01米=0.15米 B.1.2微米=1.2×1000微米=1200纳米
C.0.05米=0.05米×1000=50毫米 D.3.2米=3.2×100厘米=320厘米
例3
国庆节前,市工商部门对全市的白酒进行专项检查,某种品牌的白酒的酒瓶上标有450mL的字样,而白酒的含量在446~454mL之间为合格,为了一次性测量出一瓶白酒的体积,最好选用下列哪个量筒( )
A.量程是100mL,分度值是1mL B.量程是500mL,分度值是1mL
C.量程是1000mL,分度值是5mL D.量程是500mL,分度值是5mL
例4
量筒做得细而高,而不做成粗面矮的形状,主要原因是细高的量筒( )
A.便于操作,而且美观
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.口较小,倾倒液体时,不易把液体倒出到外面
例5
学生甲用量筒量取液体,视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,读数为15毫升;倒出部分液体后,俯视凹液面的最低处,读数为9毫升。则该学生实际倒出的液体的体积为( )
A.小于6毫升 B.大于6毫升 C.等于6毫升 D.无法确定
例6
人们用眼睛观察某个物体时,常有平视、仰视和俯视,正视、斜视等几种。如图中a为______视;b为______视;c为______视。用量筒量液时,量筒必须放平,图中a、b、c三种方法似乎都与凹液面相切,其中能正确读出量筒内液体体积的是______(填a或b或c),读数为______,该量筒能量取51.5ml的液体吗?______(填“能”或“不能”)
例7
有一种特殊的游戏币(在水中会沉底),其形状类似于圆柱形,其表面凹凸不平体积不规则,如图所示。学习了测量新知识的小永特别想知道一枚游戏币的直径与体积多大,于是马上进行了测量。
(1)小永用组合法进行了五次测量,结果分别是3.20厘米、3.21厘米、3.95厘米、3.22厘米、3.21厘米,你认为他应该记录的结果是___________,小永进行多次测量的意义是___________;
(2)小永用排水法测量游戏币的体积时,按图戊A方式读取水的体积,再按图戊B方式读取水和游戏币的总体积,如此测得游戏币的体积比实际体积___________。(选填“偏大”或“偏小”)
例8
如图所示,一个饮料瓶装有大半瓶水,用刻度尺测量出水的深度为h1,然后将该瓶倒置,水面到瓶底的高度为h2,若再用三角板和刻度尺配合,测量底的直径为D,那么,该瓶的容积大约为?(请写出推导过程)
练1
请给下列数据填上合适的单位。
(1)一个饮料罐的容积约为0.35 ; (2)饮水机上一桶纯净水的体积约为18.9 ;
(3)一个人的体积约为50 ; (4)一个标准集装箱的体积约为32.7 。
练2
下列是用量筒量取液体的一些操作,其中不正确的是( )
A.当量筒放置在较低的桌面上,不便于观察读数时,把量筒举起,与视线平行后读数
B.读数时,视线与量筒内凹形液面的最低点保持水平
C.向量筒内倾倒液体,当液体接近刻度时,改用滴管向量筒内滴加液体
D.首先要选一个量程合适的量筒,把它放在平稳的桌面上,并使量筒的刻度线正对自己
练3
正确量取7.5mL液体,应选用的一组仪器是( )
①5mL量筒②10mL量筒③20mL量筒④胶头滴管.
A.③④ B.①② C.②④ D.只有③
练4
某注射蒸馏水瓶按图甲放置,测得底面直径为D厘米,液高为H1厘米,按图乙测的空间高度为H2厘米,若玻璃壁厚度不计,那么该瓶的最大容积是( )
A.DH1H2厘米3 B.D2(H1+H2)厘米3
C.D2(H1+H2)厘米3 D.D2(H1+H2)厘米3
练5
用量筒测量不规则小石块的体积时,先将小石块放入量筒里,再往量筒中倒入20mL蒸馏水后俯视液面测得体积为25mL,那么小石块的体积为( )
A.大于5cm3 B.小于5cm3 C.等于5cm3 D.无法确定
练6
为了测量漂在水面上的塑料盒的体积,小海设计了如下实验(绳子体积忽略不计),其中不需要的步骤是___________,测得的塑料盒的体积为___________。
1.不规则固体体积的测量: 。
(1)所用器材:小石块、量筒、细线等;
(2)步骤:①在量筒中加入适量(加入的水能完全浸没物体,但浸没后有不会超过量程)的水,读出读数 V1;②用细线 ,轻轻放入量筒中,读出读数 V2;③计算:小石块的体积 。
2.如何测量形状不规则而又放不进量筒的物体(譬如皇冠)的体积呢?(溢水法)
3.如何测量不规则而易溶于水的物体(譬如冰糖)的体积呢?(小石块体积中水换成沙或糖)
例1
用量筒测量热水瓶软木塞的体积时,某同学记录了以下几组数据:①用天平称得软木塞的质量m:②读出量筒内盛水时的液面读数V1;③读出铁块浸没在量筒内水中时的液面读数V2;④读出铁块和软木塞捆在一起浸没水中时量筒的液面读数V3,其中多余的实验步骤是( )
A.只有① B.①② C.②③ D.①③
例2
某同学在做测量小石块体积时由于操作步骤错误,先测得石块和水的总体积,然后拿出石块测水的体积,问这样测得的石块体积比实际值( )
A.大 B.小 C.一样 D.都有可能
例3
小金同学在一次探险中偶然发现了一块形状极为不规则的矿石,矿石质量为210克。为了进一步研究这块矿石的密度,小金决定测量它的体积。小金选用了两种不同的方法测量这块矿石的体积,步骤分别如下:
(1)根据方案甲实验测得矿石体积为_________cm3;
(2)小金对于测量矿石的体积进行了图乙操作,步骤A中倒入适量的水,适量的要求是_______;
(3)请根据实验结果对方案甲或者方案乙做出评价并说明理由__________;
(4)请再设计一种方法测量矿石的体积,请简要说明测量的方法:__________。
练1
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
练2
某同学想要知道10g食盐的体积,他应该采用的方法是( )
A.将食盐放入空量筒中,观察表面对应的刻度
B.将食盐放入装有水的量筒中,观察液面对应刻度的变化
C.将食盐放入装有沙子的量筒中,观察表面对应刻度的变化
D.将食盐放入装有饱和食盐水的量筒中,观察液面对应刻度的变化
练3
测量一块金属材料的体积,量筒放平稳且面对刻度线,测量水的体积时视线俯视,测量水和金属快总体积时视线仰视,则所测得的金属块的体积将( )
A.大于实际体积 B.等于实际体积 C.小于实际体积 D.无法判断
练4
石蜡不能沉入水中,为了测量石蜡的体积,某同学采用下图所示的方法,图中第______(填字母)次实验测量是没有必要的,石蜡的体积是______。
1.温度:表示物体的 。
2.测量工具:温度计;它的原理是:利用水银,酒精等 的性质。
3.常用单位: ,用 表示,即把冰水混合物的温度定为 ,在标准大气压下水沸腾时的温度定为 ,把 0 和 100 之间分为 100 等份,每一等份就表示 1 摄氏度。
(如人的体温(口腔温)是“37℃”读作“37 摄氏度” ;北京一月份平均气温“-4.7 ℃”读作“ ”。)
注:0℃的水与 0℃的冰冷热程度相同(温度相同)
4.温度计的使用方法:
(1)根据测量目的,选择量程适当的温度计。切勿 ;
(2)测量时,手握在温度计的上方。温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触,但不能碰到容器底和壁。温度计的玻璃泡浸人被测液体后, 立即读数,待 后再读数;
(3)一般 将温度计从被测物体中拿出来读;
(4)读数时,视线要 。零上温度如 25℃,读做二十五摄氏度。零下温度如 -8℃,读做零下八摄氏度。 注:温度计内径越 ,刻度间隔越 ,读数越 。
例1
将右手放到一盆冷水中,左手放到一盆热水中,过一会儿把双手同时放到一盆温水中,则两只手的感觉分别是( )
A.右手热,左手冷 B.两只手均热 C.右手冷,左手热 D.两只手均冷
例2
下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录 ②取出温度计 ③选取适当温度计
④估计被测物体的温度 ⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟。
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
例3
以下温度中最接近23℃的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的房间温度 B.临沂市冬季最冷的室外温度
C.健康成年人的体温 D.冰水混合物的温度
例4
两支内径粗细不同,下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计,同时插入同一杯热水中,水银柱上升的高度和温度示数分别是( )
A.上升高度一样,示数相等 B.内径细的升得高,它的示数也大
C.内径粗的升得低,但两支温度计的示数相同 D.内径粗的升得高示数也大
例5
对知识进行归纳总结是一种很好的学习方法。下列是小黄同学整理的“错误操作”与对应测量结果,结果与操作相符的是( )
选项 操作 结果
A 用量筒测量液体体积时,俯视读数 偏小
B 用皮卷尺测量长度时,用力拉紧皮尺 偏大
C 用温度计测沸水温度时,将温度计移出沸水读数 偏大
D 在测量头发的直径时,把头发绕在铅笔上时没有排列紧密 偏大
例6
学习了温度计的知识后,同学们尝试自制温度计。如图所示为小科设计的一个气体温度计。瓶中装的是空气,弯管中间有一段液柱(液柱的长度忽略不计)。
(1)将双手搓热捂住瓶子,发现液柱不动,原因可能是________;
(2)将此装置改进后放在室内,当温度升高时,液柱向________(填“左”或 “右”)移动;
(3)使用过程中发现玻璃管内液柱移动不明显,不够精确。对此请你提出一条提高测量精确度的建议:________。
例7
伽利略温度计(烧瓶内有空气,细管中有液体)如图所示:细管上刻度是上面大还是下面大?为什么?
例8
小明用如图甲、乙、丙三种容器制做简易温度计,选择哪种容器制成的温度计精确度会最高?并说明理由?(注:底部玻璃泡装满种类相同液体且甲、乙管径粗细相同,甲、丙底部玻璃泡大小相同。)
例9
某兴趣小组对温度计进行专题研究。在图书馆查阅资料得知十七世纪的伽利略曾设计过这样的一温种度计:一根粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端插在水中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱高度的变化可测出环境温度的变化,为了研究“伽利略温度计”,兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一透明玻璃管并通过橡皮塞与A相连,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h。然后进行实验探究:改变装置所处的环境温度,分别测出不同温度下所对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示:
测量次序 1 2 3 4 5 6
温度t(℃) 17 19 21 23 25 27
水柱高度h(cm) 30.2 25.0 19.8 14.6 9.4 4.2
(1)根据表中的数据可推得:当温度升高,管内水柱高度h将______,由此可知伽利略温度计的刻度值是______(填“上小下大”或“上大下小”)
(2)根据上述实验可知,兴趣小组制作的“测温装置”是利用_______原理工作的。
(3)你觉得要提高“伽利略温度计”的精确度,对该装置有何要求?
练1
不用百叶箱,直接用温度计测量气温,下列哪个地方测出来最接近真实值( )
A.学校室内篮球场 B.教学楼楼项上 C.操场边树荫下 D.学校阅览室室内
练2
若用刚测过冰水混合物的温度计插入沸水中测水温,则温度计的液柱是( )
A.上升 B.下降 C.先上升后下降 D.先下降后上升
练3
关于温度计的使用,下列说法中错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,总将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
练4
房间内有甲、乙、丙三支温度计,其中只有一支温度计的刻度是准确的,将甲放在空气中,乙的玻璃泡插在密封于玻璃瓶中的酒精里,丙的玻璃泡插在敞口玻璃瓶中的酒精里,它们的示数都为18℃,那么该房间的实际温度( )
A.低于18℃ B.等于18℃ C.高于18℃ D.无法确定
练5
使用温度计时,首先要观察它的量程和认清它的______。小强在用温度计测量烧杯中液体温度时读取了四次数据,每次读数时温度计的位置如图1所示,其中正确的是______。图2中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度,那么冰的温度是______℃,水的温度是______℃。
练6
学习了温度计的知识后,秋秋尝试自制了一支气体温度计(如图甲所示)。瓶中装的是空气,玻璃管中间封有一段红色液柱。
(1)此温度计是根据 ___________的原理制成的;
(2)秋秋把该温度计先后放入20℃和50℃的水中,标出红色液柱右侧分别到达的位置A和B,如图乙所示(左边装置已省略),AB段长度的读数为_________cm;
(3)若用该温度计测室温,液柱右侧正好移动到C处,则此时的室温为 _______℃。
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第2讲 体积和温度的测量
1.知道体积的概念及常见单位;
2.掌握固体、液体体积的测量方法;
3.了解温度的概念以及温度计的使用方法。
1.体积是物体占有 空间 的大小,其符号是 V 。体积的国际标准单位是 立方米(m3) ,其他的体积单位还有 立方分米(dm3)、立方厘米 (cm3) 。液体的体积单位还有升、毫升。1立方米(m )=1000000立方厘米(cm ) ; 1 L=1000mL;1cm =1mL。
测量外形规则的物体体积时(如方橡皮),可先用 刻度尺 测量出它的长、宽、髙,再把测猜测的数据代人公式便可计算出它的体积。如果一个木箱的长、宽、高分别是1.4 m、0.4 m、0.5 m,则它的体积为0.28m
3 液体体积的测量:
(1)测量工具—— 量筒(或量杯) (注意 量程 和 分度值 );
(2)量筒和量杯都没有零刻度线,量筒的刻度均匀,量杯的刻度不均匀,刻度间隔下大上小;
(3)量筒的使用方法: ①选择量程适当的量筒。 ②测量前,量筒必须 放在水平桌面上 。③读数时,视线要与凹形液面最低处相平。
4.测量不规则物体的体积(如小石块的体积),可用 排水法 法测量。
例1
对以下科学量的估测最接近实际的是( )
A.大拇指指甲的宽度约为10厘米 B.洗澡用的水温度接近70摄氏度
C.教室内空气的体积约为20立方米 D.做一遍眼保健操的时间大约是5分钟
答案:D
解析:A 选项:大拇指指甲宽度约 1 厘米,10 厘米太宽,A 错误。B 选项:洗澡水温度接近 40 摄氏度,70 摄氏度太高会烫伤,B 错误。C 选项:教室长、宽、高大概 8m、6m、3m,体积V = 8×6×3 = 144立方米,20 立方米太小,C 错误。D 选项:做一遍眼保健操时间大约 5 分钟,符合实际,D 正确。
例2
下列单位换算正确的是( )
A.15厘米=15厘米×0.01米=0.15米 B.1.2微米=1.2×1000微米=1200纳米
C.0.05米=0.05米×1000=50毫米 D.3.2米=3.2×100厘米=320厘米
答案:D
解析:A 选项15 厘米 ×0.01 米” 单位运算错误,应该是 15 厘米= 15×0.01米= 0.15米,A 错误。B 选项: 1.2 微米= 1.2×1000纳米= 1200纳米,B 错误(原选项中 “1.2 微米 = 1.2×1000 微米” 错误 )。C 选项:0.05 米= 0.05×1000毫米= 50毫米,不能写成 “0.05 米 ×1000”,C 错误。D 选项:3.2 米= 3.2×100厘米= 320厘米,换算正确,D 正确。
例3
国庆节前,市工商部门对全市的白酒进行专项检查,某种品牌的白酒的酒瓶上标有450mL的字样,而白酒的含量在446~454mL之间为合格,为了一次性测量出一瓶白酒的体积,最好选用下列哪个量筒( )
A.量程是100mL,分度值是1mL B.量程是500mL,分度值是1mL
C.量程是1000mL,分度值是5mL D.量程是500mL,分度值是5mL
答案:B
解析:白酒体积约 450mL,量程要大于等于 450mL,A 量程 100mL 太小;分度值越小测量越精确,B 量程 500mL 能满足,分度值 1mL 比 D 的 5mL 精确,C 量程 1000mL 太大且分度值 5mL 不如 B 精确,所以选 B。
例4
量筒做得细而高,而不做成粗面矮的形状,主要原因是细高的量筒( )
A.便于操作,而且美观
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.口较小,倾倒液体时,不易把液体倒出到外面
答案:C
解析:量筒做得细而高,是因为细高的量筒对应相同体积变化时,液面高度变化大,刻度间隔大,能更准确读数,A(美观不是主要科学原因 )、B(底座稳不是细高的主要原因 )、D(倾倒液体易洒不是主要设计原因 )错误,C 正确。
例5
学生甲用量筒量取液体,视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,读数为15毫升;倒出部分液体后,俯视凹液面的最低处,读数为9毫升。则该学生实际倒出的液体的体积为( )
A.小于6毫升 B.大于6毫升 C.等于6毫升 D.无法确定
答案:B
解析:视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平时,读数准确。所以初次读数15毫升是准确的,即初始液体体积V_1 = 15毫升。倒出部分液体后,俯视凹液面最低处,俯视读数会比实际值偏大。也就是说,此时读数9毫升大于实际剩余液体的体积,设实际剩余液体体积为V_2,则V_2<9毫升。倒出液体体积V:根据公式V = V_1 - V_2,因为V_1 = 15毫升,V_2<9毫升,所以V=15 - V_2>15 - 9 = 6毫升。
例6
人们用眼睛观察某个物体时,常有平视、仰视和俯视,正视、斜视等几种。如图中a为______视;b为______视;c为______视。用量筒量液时,量筒必须放平,图中a、b、c三种方法似乎都与凹液面相切,其中能正确读出量筒内液体体积的是______(填a或b或c),读数为______,该量筒能量取51.5ml的液体吗?______(填“能”或“不能”)
答案:a为俯视;b为平视;c为仰视 。正确读数:b ;读数为42ml;能 。
解析:俯视是从上方往下看(a ),平视是视线水平(b ),仰视是从下方往上看(c )。量筒读数时,平视(b )能正确读出凹液面最低处刻度,图中液面在42mL 处。量筒量程看最大刻度,图中最大刻度60mL ,51.5mL 小于60mL ,所以能测量
例7
有一种特殊的游戏币(在水中会沉底),其形状类似于圆柱形,其表面凹凸不平体积不规则,如图所示。学习了测量新知识的小永特别想知道一枚游戏币的直径与体积多大,于是马上进行了测量。
小永用组合法进行了五次测量,结果分别是3.20厘米、3.21厘米、3.95厘米、3.22厘米、3.21厘米,你认为他应该记录的结果是___________,小永进行多次测量的意义是___________;
(2)小永用排水法测量游戏币的体积时,按图戊A方式读取水的体积,再按图戊B方式读取水和游戏币的总体积,如此测得游戏币的体积比实际体积___________。(选填“偏大”或“偏小”)
答案:3.21厘米;减小误差
解析:五次测量数据中,3.95厘米与其他数据偏差大,是错误数据,应剔除。剩余数据求平均:(3.20 + 3.21 + 3.22 + 3.21)/4 = 3.21厘米,所以记录结果为3.21厘米。多次测量取平均的目的是减小误差。
答案:偏小
解析:图 A 是俯视读数,读出水的体积V_1偏大;图 B 是平视读数,读出水和游戏币总体积V_2准确。游戏币体积V = V_2 - V_1,因V_1偏大,所以测得体积比实际体积偏小。
例8
如图所示,一个饮料瓶装有大半瓶水,用刻度尺测量出水的深度为h1,然后将该瓶倒置,水面到瓶底的高度为h2,若再用三角板和刻度尺配合,测量底的直径为D,那么,该瓶的容积大约为?(请写出推导过程)
答案:V=ΠD2(h1+h2)/4
解析:
练1
请给下列数据填上合适的单位。
(1)一个饮料罐的容积约为0.35 ; (2)饮水机上一桶纯净水的体积约为18.9 ;
(3)一个人的体积约为50 ; (4)一个标准集装箱的体积约为32.7 。
答案:(1)立方米(m^3) ;(2)升(L) ;(3)立方分米(dm^3) ;(4)立方米(m^3)
练2
下列是用量筒量取液体的一些操作,其中不正确的是( )
A.当量筒放置在较低的桌面上,不便于观察读数时,把量筒举起,与视线平行后读数
B.读数时,视线与量筒内凹形液面的最低点保持水平
C.向量筒内倾倒液体,当液体接近刻度时,改用滴管向量筒内滴加液体
D.首先要选一个量程合适的量筒,把它放在平稳的桌面上,并使量筒的刻度线正对自己
答案:A
解析:A 错误:量筒不能举起读数,应放在水平桌面,视线与凹液面最低处水平,举起读数会因视角偏差导致结果错误。B 正确:读数时视线与凹液面最低点水平,是正确操作。C 正确:接近刻度时用滴管滴加,可精准控制体积。D 正确:选合适量程、放平稳且刻度线对自己,便于准确读数。
练3
正确量取7.5mL液体,应选用的一组仪器是( )
①5mL量筒 ②10mL量筒 ③20mL量筒 ④胶头滴管.
A.③④ B.①② C.②④ D.只有③
答案:C
解析:量取7.5mL液体,量筒选 “略大于所需体积” 的10mL(①5mL太小,③20mL偏大 ),且需要胶头滴管辅助定容,所以选②10mL量筒和④胶头滴管,即C
练4
某注射蒸馏水瓶按图甲放置,测得底面直径为D厘米,液高为H1厘米,按图乙测的空间高度为H2厘米,若玻璃壁厚度不计,那么该瓶的最大容积是( )
A.DH1H2厘米3 B.D2(H1+H2)厘米3
C.D2(H1+H2)厘米3 D.D2(H1+H2)厘米3
答案:D
解析:
练5
用量筒测量不规则小石块的体积时,先将小石块放入量筒里,再往量筒中倒入20mL蒸馏水后俯视液面测得体积为25mL,那么小石块的体积为( )
大于5cm3 B.小于5cm3 C.等于5cm3 D.无法确定
答案:A
解析:先放石块,再倒水,此时水的体积是20mL,然后俯视读 “水+石块” 体积为25mL 。 但俯视时,读数比实际大,所以实际 “水+石块” 体积V总实<25mL 。 那么石块体积V = V总实- 20mL ,因为V总实}<25ml ,所以V<5ml,选B 。
练6
为了测量漂在水面上的塑料盒的体积,小海设计了如下实验(绳子体积忽略不计),其中不需要的步骤是___________,测得的塑料盒的体积为___________。
答案:不需要的步骤是A;塑料盒体积为6 毫升
解析:测量漂浮塑料盒体积,利用 “助沉法”:B 图:塑料盒漂浮,量筒读数51mL(水+塑料盒排开水体积 );C 图:金属环使塑料盒沉底,量筒读数54mL(水+金属环体积 );D 图:金属环+塑料盒沉底,量筒读数60mL(水+金属环+塑料盒体积 )。塑料盒体积\(= D - C = 60 - 54 = 6mL) ,所以 A 步骤(单独量筒水体积50mL)不需要。
1.不规则固体体积的测量: 排水法 。
(1)所用器材:小石块、量筒、细线等;
(2)步骤:①在量筒中加入适量(加入的水能完全浸没物体,但浸没后有不会超过量程)的水,读出读数 V1;②用细线 系住小石头 ,轻轻放入量筒中,读出读数 V2;③计算:小石块的体积 V=V2-V1 。
2.如何测量形状不规则而又放不进量筒的物体(譬如皇冠)的体积呢?(溢水法)
用溢水法,将物体浸没在盛满水的容器中,收集溢出的水,用量筒测溢出水的体积,该体积等于物体体积
3.如何测量不规则而易溶于水的物体(譬如冰糖)的体积呢?(小石块体积中水换成沙或糖)
采用替代法,把水换成细沙(或糖粒等不溶解该物体的颗粒 ) ,用类似排水法的步骤,通过细沙体积变化测物体体积 。
例1
用量筒测量热水瓶软木塞的体积时,某同学记录了以下几组数据:①用天平称得软木塞的质量m:②读出量筒内盛水时的液面读数V1;③读出铁块浸没在量筒内水中时的液面读数V2;④读出铁块和软木塞捆在一起浸没水中时量筒的液面读数V3,其中多余的实验步骤是( )
A.只有① B.①② C.②③ D.①③
答案:B
解析:测软木塞体积用排水法(助沉法) :需测 “水+铁块” 体积(③)和 “水+铁块+软木塞” 体积(④),体积差即软木塞体积。质量(①)和单独水的体积(②)多余,选 B 。
例2
某同学在做测量小石块体积时由于操作步骤错误,先测得石块和水的总体积,然后拿出石块测水的体积,问这样测得的石块体积比实际值( )
A.大 B.小 C.一样 D.都有可能
答案:A
解析:先测 “石块+水” 体积,再拿出石块测水体积。拿出石块时会带走部分水,使第二次水体积读数偏小。
石块体积=第一次总体积-第二次水体积,因第二次水体积偏小,所以测得体积比实际大,选 A 。
例3
小金同学在一次探险中偶然发现了一块形状极为不规则的矿石,矿石质量为210克。为了进一步研究这块矿石的密度,小金决定测量它的体积。小金选用了两种不同的方法测量这块矿石的体积,步骤分别如下:
(1)根据方案甲实验测得矿石体积为_________cm3;
(2)小金对于测量矿石的体积进行了图乙操作,步骤A中倒入适量的水,适量的要求是_______;
(3)请根据实验结果对方案甲或者方案乙做出评价并说明理由__________;
(4)请再设计一种方法测量矿石的体积,请简要说明测量的方法:__________。
答案:70
解析:方案甲中,矿石体积=量筒倒水前后体积差。量筒初始水体积对应刻度(B 图到 C 图 ):150mL - 80mL = 70mL = 70cm3 。
答案:能淹没矿石,且矿石放入后水面不超过量筒量程
解析:“适量水” 需满足:①淹没矿石(保证体积测量完整 );②放入后水面不超量程(保证量筒能读数 )。
答案:方案甲更好(或方案乙有误差 )。方案甲:通过量筒直接测倒出水量,误差小;方案乙:从烧杯倒水到量筒时,烧杯残留水,导致测得矿石体积偏小,误差大。
(4)答案:可用溢水杯:将溢水杯装满水,矿石浸没水中,收集溢出的水,用量筒测溢出水体积,即为矿石体积 。
练1
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
答案:D
解析:“适量水” 标准是:能淹没石块(保证体积测量 ),且石块放入后水面不超过量筒量程(保证读数 ),选 D 。
练2
某同学想要知道10g食盐的体积,他应该采用的方法是( )
A.将食盐放入空量筒中,观察表面对应的刻度
B.将食盐放入装有水的量筒中,观察液面对应刻度的变化
C.将食盐放入装有沙子的量筒中,观察表面对应刻度的变化
D.将食盐放入装有饱和食盐水的量筒中,观察液面对应刻度的变化
答案:D
解析:食盐易溶于水,A(空量筒)、B(水)无法测;C(沙子)中食盐颗粒与沙子混合,体积难准确测;D(饱和食盐水)中食盐不再溶解,放入后液面上升体积即为食盐体积,选 D 。
练3
测量一块金属材料的体积,量筒放平稳且面对刻度线,测量水的体积时视线俯视,测量水和金属快总体积时视线仰视,则所测得的金属块的体积将( )
A.大于实际体积 B.等于实际体积 C.小于实际体积 D.无法判断
答案:C
解析:测水体积时俯视,读数V1偏大(实际水体积V实1V2) )。金属块体积V = V实2 - V实1) ,但测得(V测= V2 - V1 ,因V2V实1 ,所以V测练4
石蜡不能沉入水中,为了测量石蜡的体积,某同学采用下图所示的方法,图中第______(填字母)次实验测量是没有必要的,石蜡的体积是______。
1
答案:第A次测量没必要;石蜡体积是15 毫升
1.温度:表示物体的 冷热程度 。
2.测量工具:温度计;它的原理是:利用水银,酒精等 液体热胀冷缩 的性质。
3.常用单位: 摄氏度 ,用 ℃ 表示,即把冰水混合物的温度定为 0℃ ,在标准大气压下水沸腾时的温度定为 100℃ ,把 0 和 100 之间分为 100 等份,每一等份就表示 1 摄氏度。
(如人的体温(口腔温)是“37℃”读作“37 摄氏度” ;北京一月份平均气温“-4.7 ℃”读作“ 负 4.7 摄氏度(或零下 4.7 摄氏度 ) ”。)
注:0℃的水与 0℃的冰冷热程度相同(温度相同)
4.温度计的使用方法:
(1)根据测量目的,选择量程适当的温度计。切勿 超过温度计的量程 ;
(2)测量时,手握在温度计的上方。温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触,但不能碰到容器底和壁。温度计的玻璃泡浸人被测液体后, 不能 立即读数,待 示数稳定 后再读数;
(3)一般 不能 将温度计从被测物体中拿出来读;
(4)读数时,视线要 与温度计内液柱的上表面相平 。零上温度如 25℃,读做二十五摄氏度。零下温度如 -8℃,读做零下八摄氏度。 注:温度计内径越 细 ,刻度间隔越 大 ,读数越 准确 。
例1
将右手放到一盆冷水中,左手放到一盆热水中,过一会儿把双手同时放到一盆温水中,则两只手的感觉分别是( )
A.右手热,左手冷 B.两只手均热 C.右手冷,左手热 D.两只手均冷
答案:A
解析:右手先接触冷水,再接触温水,会感觉温水热;左手先接触热水,再接触温水,会感觉温水冷。所以右手热、左手冷,选 A 。
例2
下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录 ②取出温度计 ③选取适当温度计
④估计被测物体的温度 ⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟。
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
答案:C
解析:温度计使用步骤:先估计被测物体温度(④)→选取合适温度计(③)→玻璃泡与被测物体充分接触(⑤)→读数记录(①)→取出温度计(②),顺序为④③⑤①②,选 C 。
例3
以下温度中最接近23℃的是( )
A.让人感觉温暖而舒适的房间温度 B.临沂市冬季最冷的室外温度
C.健康成年人的体温 D.冰水混合物的温度
答案:A
解析:A:让人舒适的房间温度约23℃,符合;B:临沂冬季最冷室外温度远低于23℃;C:健康人体温约37℃;D:冰水混合物温度是0℃。选 A 。
例4
两支内径粗细不同,下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计,同时插入同一杯热水中,水银柱上升的高度和温度示数分别是( )
A.上升高度一样,示数相等 B.内径细的升得高,它的示数也大
C.内径粗的升得低,但两支温度计的示数相同 D.内径粗的升得高示数也大
答案:C
解析:两支温度计玻璃泡内水银量相等,插入同一杯热水,最终示数相同(都等于热水温度 )。
内径粗的温度计,水银柱上升高度低(因横截面积大,体积变化相同时,高度变化小 );内径细的上升高。所以选 C 。
例5
对知识进行归纳总结是一种很好的学习方法。下列是小黄同学整理的“错误操作”与对应测量结果,结果与操作相符的是( )
选项 操作 结果
A 用量筒测量液体体积时,俯视读数 偏小
B 用皮卷尺测量长度时,用力拉紧皮尺 偏大
C 用温度计测沸水温度时,将温度计移出沸水读数 偏大
D 在测量头发的直径时,把头发绕在铅笔上时没有排列紧密 偏大
答案:D
解析:
A:量筒俯视读数,结果偏大(A 错 );
B:皮尺被拉长,测量结果偏小(B 错 );
C:温度计移出沸水读数,示数偏小(C 错 );
D:头发绕铅笔不紧密,测得直径偏大(D 对 )。选 D
例6
学习了温度计的知识后,同学们尝试自制温度计。如图所示为小科设计的一个气体温度计。瓶中装的是空气,弯管中间有一段液柱(液柱的长度忽略不计)。
(1)将双手搓热捂住瓶子,发现液柱不动,原因可能是________;
(2)将此装置改进后放在室内,当温度升高时,液柱向________(填“左”或 “右”)移动;
(3)使用过程中发现玻璃管内液柱移动不明显,不够精确。对此请你提出一条提高测量精确度的建议:________。
(1)答案:装置漏气
解析:若装置漏气,瓶内空气与外界连通,手捂瓶子时,瓶内气体无法因受热膨胀产生压强差推动液柱,所以液柱不动 。
(2)答案:左
解析:温度升高,瓶内空气受热膨胀,压强增大,会推动液柱向左移动 。
(3)答案:换用更细的弯管(或增大瓶子容积 )
解析:弯管越细,相同体积变化时,液柱移动距离越大,现象越明显;瓶子容积越大,温度变化时,瓶内气体体积变化越显著,液柱移动更易观察,可提高精确度 。
例7
伽利略温度计(烧瓶内有空气,细管中有液体)如图所示:细管上刻度是上面大还是下面大?为什么?
答案:细管上刻度下面大,伽利略温度计靠瓶内空气热胀冷缩工作。温度升高,瓶内空气膨胀,压强增大,将液体压向细管上方,细管内液面下降;温度降低,瓶内空气收缩,压强减小,液体在外界大气压作用下上升。
例8
小明用如图甲、乙、丙三种容器制做简易温度计,选择哪种容器制成的温度计精确度会最高?并说明理由?(注:底部玻璃泡装满种类相同液体且甲、乙管径粗细相同,甲、丙底部玻璃泡大小相同。)
答案:选乙容器
解析:
简易温度计靠液体热胀冷缩,温度变化相同时,液体体积变化 V相同。
容器玻璃泡越大(乙和甲管径相同,乙玻璃泡大 ;甲和丙玻璃泡相同,甲管径细 ),但题目中 “甲、乙管径粗细相同,甲、丙底部玻璃泡大小相同”,所以:
温度变化时,液体体积变化 V相同,温度计精确度看液柱移动距离 h = V/S(S是管横截面积 )。
乙与甲比,玻璃泡大(装液体多 ),温度变化时,体积变化 V大(因 V = ɑV0 t1,V0是液体体积,乙V0大 );乙与丙比,管径相同,乙玻璃泡大, V大,所以液柱移动 h大,更易观察,精确度高。 所以选乙 。
例9
某兴趣小组对温度计进行专题研究。在图书馆查阅资料得知十七世纪的伽利略曾设计过这样的一温种度计:一根粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端插在水中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱高度的变化可测出环境温度的变化,为了研究“伽利略温度计”,兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一透明玻璃管并通过橡皮塞与A相连,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h。然后进行实验探究:改变装置所处的环境温度,分别测出不同温度下所对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示:
测量次序 1 2 3 4 5 6
温度t(℃) 17 19 21 23 25 27
水柱高度h(cm) 30.2 25.0 19.8 14.6 9.4 4.2
(1)根据表中的数据可推得:当温度升高,管内水柱高度h将______,由此可知伽利略温度计的刻度值是______(填“上小下大”或“上大下小”)
(2)根据上述实验可知,兴趣小组制作的“测温装置”是利用_______原理工作的。
(3)你觉得要提高“伽利略温度计”的精确度,对该装置有何要求?
(1)答案:降低;上大下小
解析:由表格数据,温度升高(从17℃到\(27℃),水柱高度h从30.2cm降低到4.2cm,即温度升高,水柱高度降低。因温度越高,水柱位置越低,对应刻度值越大(温度高 ),所以刻度是上大下小(上方刻度对应温度低,下方对应温度高,刻度值上方大、下方小 )。
(2)答案:气体的热胀冷缩
解析:装置靠瓶内气体(塑料瓶 A 内空气 )热胀冷缩工作。温度变化时,瓶内气体体积改变,导致玻璃管内水柱高度变化,利用了气体热胀冷缩原理 。
(3)答案:玻璃管要细,塑料瓶(气体容器 )容积要大
解析:玻璃管越细,相同气体体积变化时,水柱高度变化越明显,便于观察;塑料瓶容积越大,温度变化时,气体体积变化越显著,水柱移动距离越大,可提高精确度 。编辑分享在解析中加入对热胀冷缩原理的详细解释如何选择合适的塑料瓶来提高实验的准确性?有没有其他类似的实验可以帮助理解气体的热胀冷缩?
练1
不用百叶箱,直接用温度计测量气温,下列哪个地方测出来最接近真实值( )
A.学校室内篮球场 B.教学楼楼项上 C.操场边树荫下 D.学校阅览室室内
答案:C
解析:
A:室内篮球场有人员活动、照明等,温度受影响,不是真实气温;
B:教学楼顶上阳光直射,温度偏高;
C:操场边树荫下,避免阳光直射,更接近真实气温;
D:阅览室室内有人员、设备等,温度与外界有差异。选 C 。
练2
若用刚测过冰水混合物的温度计插入沸水中测水温,则温度计的液柱是( )
A.上升 B.下降 C.先上升后下降 D.先下降后上升
答案:A
解析:刚测过冰水混合物0℃的温度计,插入沸水100℃,标准大气压下 ),温度计内液体受热膨胀,液柱上升,选 A 。
练3
关于温度计的使用,下列说法中错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,总将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
答案:D
解析:
A:所测温度不能超温度计量程,正确;
B:玻璃泡全部浸入、不碰容器底和壁,正确;
C:浸入后待示数稳定再读数,正确;
D:不能将温度计从被测液体中拿出读数(体温计除外 ),错误。选 D 。
练4
房间内有甲、乙、丙三支温度计,其中只有一支温度计的刻度是准确的,将甲放在空气中,乙的玻璃泡插在密封于玻璃瓶中的酒精里,丙的玻璃泡插在敞口玻璃瓶中的酒精里,它们的示数都为18℃,那么该房间的实际温度( )
A.低于18℃ B.等于18℃ C.高于18℃ D.无法确定
答案:C解析:甲放空气中,显示室温;乙玻璃泡在密封玻璃瓶酒精中,酒精不蒸发,乙示数等于室温;丙玻璃泡在敞口玻璃瓶酒精中,酒精蒸发吸热,使丙示数低于室温。
因只有一支准确,甲和乙示数相同(若准确则都准,矛盾 ),所以丙不准确,甲或乙有一个准确。但丙示数低,说明真实温度高于丙(18^℃,而甲、乙示数为18℃,若甲准确则乙也应准确(矛盾 ),所以实际温度高于18℃,选 C 。
练5
使用温度计时,首先要观察它的量程和认清它的______。小强在用温度计测量烧杯中液体温度时读取了四次数据,每次读数时温度计的位置如图1所示,其中正确的是______。图2中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度,那么冰的温度是______℃,水的温度是______℃。
答案:分度值 ;D ;-22 ;38
练6
学习了温度计的知识后,秋秋尝试自制了一支气体温度计(如图甲所示)。瓶中装的是空气,玻璃管中间封有一段红色液柱。
(1)此温度计是根据 ___________的原理制成的;
(2)秋秋把该温度计先后放入20℃和50℃的水中,标出红色液柱右侧分别到达的位置A和B,如图乙所示(左边装置已省略),AB段长度的读数为_________cm;
(3)若用该温度计测室温,液柱右侧正好移动到C处,则此时的室温为 _______℃。
:答案:气体热胀冷缩 。
解析:自制的气体温度计,瓶内装空气,温度变化时,空气的体积会发生热胀冷缩变化,从而推动玻璃管中的液柱移动,所以是根据 “气体热胀冷缩” 的原理制成的。
:答案:3.00 。
解析:由图乙可知,刻度尺的分度值是 1mm,A 点对应的刻度值是 4.00cm,B 点对应的刻度值是 7.00cm,AB 段的长度为7.00 - 4.00 = 3.00cm 。
:答案:35 。
解析:把温度计放入 20℃水中液柱在 A 处,放入 50℃水中液柱在 B 处,温度变化了50 - 20 = 30℃,对应的液柱长度变化是 3.00cm,则 1cm 对应的温度变化是30÷3 = 10℃。C 点在 A 点上方 1.50cm 处(A 点 4.00cm,C 点 5.50cm ),温度变化了1.5×10 = 15℃,所以室温为20 + 15 = 35℃ 。
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