6.1
密度
第二课时
[学习目标]
1、知道测量密度的原理。
2、会用量筒和天平测量物质的密度。
[知识解读]
1、
物质的特性和物体属性的区别
特性是物质在一定条件下具有的性质。通常条件变化时,这种性质也会发生变化。如密度和比热容是物质的特性,因为状态与温度有关,当水结成冰,物质的状态变了,密度也发生了变化。而属性是指事物在任何条件下具有的性质。如质量是物体的属性,因为质量不随形状、温度、状态、位置等改变。
2、
密度相同的一定是同种物质吗?
不一定,石蜡和冰的密度都是0.9×103千克/米3,却是不同物质,当然同种物质的密度在不同条件下,可能也不一样。例如同一铁块,加热后温度升高,质量不变,体积变大,密度会减小。
3、
密度与质量和体积的关系
密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,物质的密度可由物体的质量和体积进行计算,而不是由质量和体积决定的。例如我们可以通过实验测出一个铝块的质量和体积,进而计算出它的密度,但它代表的却不仅仅是这个铝块的,而是铝这一类东西所共同的特征。
[经典例说]
例1.
某同学在利用天平、刻度尺测量一个正方体金属块的密度的实验中,进行以下操作:
(1)用刻度尺测量金属块的边长,如图1所示,则金属块的体积为___________m3。
(2)然后将游码移至零刻度处,发现天平的指针偏向分度盘的右侧,他就应该向____调节横梁上的___________,直到指针指在分度盘的中央。
(3)用调节好的天平进行测量,天平平衡后,盘内所加砝码及游码在标尺上的位置如图2所示,则金属块的质量为__________g。
(4)金属块的密度为_________kg/m3。
解析:从刻度尺的读出正方体的棱长为2厘米,先求出体积为:,再由天平出正方体的质量为m=21.6g=2.16×10-2kg,
根据密度公式计算出:。
参考答案:
(1)8×10-6;(2)左;平衡螺母;(3)21.6;(4)2.7
×
103。
例2.在学校组织的实践活动中,小明和同学们一起去工厂参观,工人送给小明一个零件,小明想通过物理课上所学的知识判断零件是用哪种金属制成的,于是他从实验室借来了天平和量筒进行测量.
(1)在调节天平横梁平衡时,发现天平的指针静止在分度盘中央刻度线的左侧,则他应将横梁上的平衡螺母向_________调节。
(2)调节平衡后,将零件放在已调好的天平左盘内,当天平重新平衡时,右盘内的砝码和游码在标尺上的位置如图3所示,则零件的质量为________g.将零件放入装有水的量筒中,量筒中水面位置的变化情况如图4所示,则零件的体积为________cm3.这个零件的密度为___________kg/m3.
(3)对照密度表可知,该零件是用________制成的.
(4)若小明在测量的过程中,先用排水法测零件的体积,再测质量,则测量结果将偏__________,原因是________________________________________。
解析:使用天平测量物体质量,必须先调节天平水平平衡,当天平的指针静止在分度盘中央刻度线的左侧,应将横梁上的平衡螺母向右调节.从天平上读出零件的质量为78.2
g,从量筒上两次读出体积,分别为20
cm3和30
cm3,求出零件的体积为V=10
cm3。根据密度公式求出零件密度:。查密度表,这个零件可能是铁。在测量的过程中,先用排水法测零件的体积,再测质量,测得的质量会偏大,零件体积不变,则测量结果将偏大。
参考答案:(1)右;(2)78.2;10;7.82×103;(3)铁;(4)大,零件上有水滴使质量值偏大。
例3.
在测量某种液体的密度实验中
(1)用量筒测量液体的体积:如图5甲所示,液体的体积为_______cm3.
(2)用天平测量液体的质量:将盛有液体的烧杯放在已经调节好的天平左盘上,天平平衡时,右盘上的砝码及标尺上游码的位置如图5乙所示,已知烧杯质量为30g则液体的质量为_______
g。
(3)根据测得的数据,计算出液体的密度为_______
g/
cm3。
解析:从量筒中读出液体为V=22
cm3,从天平的读出液体和烧杯的总质量为56.4g,求出液体的质量为m=26.4
g,利用密度公式计算液体的密度.
参考答案:(1)22;(2)26.4;(3)1.2。
例4.
用天平和量筒测量色拉油的密度,以下四个步骤中,必须且合理的步骤是(
)
A、用天平测出空烧杯的质量;
B、将适量油倒入烧杯中用天平测出杯和油的总质量;
C、将烧杯中油倒入量筒中读出油的体积;
D、用天平测倒掉油后烧杯的质量。
解析:测色拉油密度必须测出其质量和体积,因需测其体积,故实验中选项C是必须要的步骤之一。由于色拉油是液体,测其质量时,必须借助于容器,且需测出色拉油与容器的总质量,故实验中选项B同样是必须要的步骤。选项A、D所述实验步骤,它们的目的是为了测出色拉油的质量。那么在最合理的步骤中为什么选择D而不选择A呢?因为选择选项D时,所计算的色拉油质量完全是倒入量筒中的那部分色拉油的质量。这样,即使烧杯中的色拉油向量筒中未倒净也没有关系。如果选择选项A,
计算出质量的色拉油一般不能把它完全倒入量筒中,这样,实验的误差较上种选择将明显变大。
参考答案:B
C
D
例5.
在“用天平和量筒测定固体密度”的实验中,某同学正确测得石块质量为48g,体积测量如图6甲所示,石块体积为___________cm3,石块的密度是___________kg/m3
,图6乙是个别同学在实验操作过程中的情况;图6丙是部分同学实验结束离开实验室后留下的情景。指出图中违反实验操作规则和实验不规范之处。
(1)图乙:_____________________________________________________________。
(2)图丙:_____________________________________________________________。
解析:从甲图可以看出V水=60mL,水和石块的总体积V总=80mL,则V石=60
mL;利用天平测量质量时,在称量时不能调节平衡螺母,实验完成后应该整理好器材。
参考答案:
20;;(1)称物体质量时又重新调节平衡螺母;(2)离开实验室前没有把器材整理好。
[夯实基础]
1.
用密度知识测量物质密度应用的原理是__________,用天平测量物质的__________,用量筒测量物质的__________。
2.
在实验室里测定盐水的密度时,是用____________来测量盐水的体
积的,是用________盐水的质量的,在测量盐水质量时,应分别测量出___________的质量和__________的质量,才能得出盐水的质量。
3.
图中所示的测量工具叫___________,它的最小刻度是_____,根据石
块放入前后的液面位置,那么石块体积为___________。
4.
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
5.
在测定金属球的密度的实验中:
(1)
用调节好的天平测金属球的质量:把金属球放
在天平的左盘内,当右盘内有50克的砝码一个,
游码在标尺的位置如图所示时,天平平衡,则该金
属的质量为____________克。
(2)
将金属球放入盛有60厘米3水的量筒中以后,水面到达80厘米3的刻度线,该金属球的体积为__________厘米3,该金属球的密度为__________千克/米3。
[能力提升]
6.
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________mL。
7.小王同学在做“测量一个正方体金属块密度”的实验中,进行了以下操作:
(1)用刻度尺测量金属块的边长,结果如图所示,则该金属块的体积为__________米3。
(2)用调节好的托盘天平正确测量,测得该金属块的质量为0.0729千克,由此可计算得出该金属块的密度为__________千克/米3。
8.
某同学要测金属块的密度,需要以下的步骤:
a.把金属块放在天平的左盘,砝码放在右盘称质量;
b.记下砝码和游码的值;
c.记录量筒中放入金属块后水面的刻度值;
d.计算密度;
e.记录量筒中没有放入金属块时水面的刻度值;
f.调节天平;
这些步骤合理的排序应该是:_______________________________。
9.小明测量植物油密度时,按下列顺序进行了操作:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量植物油,测出烧杯与植物油的总质量m2;
③将烧杯中植物油倒入量筒中,测出植物油的体积V;
④计算出植物油的密度ρ。
(1)下表是小明根据上述实验操作,设计的记录数据表格。请根据图示将表格数据填写完整。
物理量
空烧杯的质量m1
(克)
烧杯与植物油的总质量m2
(克)
植物油的体积V(厘米3)
油的密度
(千克/米3
)
测量值
15
20
(2)小明按照上述实验操作得到的密度值比真实值偏大。请你在小明实验的基础上,设计一个误差更小的实验方案并写出植物油密度的最后表达式。
实验方案:____________________________________________________________。
[拓展提高]
10.
小明同学在用天平测物体质量的实验中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,发现如图(1)所示情况.
(1)他应采取的措施是__________________________________________________;
(2)天平调节平衡后,小明按图(2)所示的方法来称量物体的质量,小华立即对小明说:“你操作时至少犯了两个错误.”小华所说的两个错误是:
①_________________________________________________________,
②______________________________________________________________________.
(3)小明虚心地听取了小华的建议,重新进行操作.在称量过程中,又出现了如图(1)所示的情况,他_____________________________________________________________;
(4)天平再次平衡后,所用砝码和游码位置如图(3)所示,那么小明所称量物体的质量是_________g.
11.在“测定液体密度”的实验中:
(1)使用托盘天平时,应将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端
点上,若发现指针静止时指在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向
调节,使横梁平衡。
(2)用调节好的天平称液体质量。往烧杯中倒入液体,称出杯与液体的总质量为70g,把杯中一部分液体倒入量筒中,如图甲所示;再称烧杯和剩下液体的总质量时,发现加减砝码总不能使天平平衡,这时应移动____________________使天平平衡。若天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示。则倒入量筒内液体的质量为
g,量筒内液体的体积是___________cm3。
(3)该液体的密度是___________g/cm3,查密度表可知该液体可能是___________。
密度(二)参考答案
[夯实基础]
1.
ρ=m/V;质量;体积
2.
量筒;天平;烧杯;烧杯和盐水。
3.
量筒;2毫升;32厘米3。
4.
A
5.
(1)54;(2)20;(3)2.7×103
[能力提升]
6.
乙;60.
7.
(1)
2.7×10-5;(2)
2.7×103
8.
(1)f、a、b、e、c、d
9.
(1)
物理量
空烧杯的质量m1
(克)
烧杯与植物油的总质量m2
(克)
植物油的体积V(厘米3)
油的密度
(千克/米3
)
测量值
15
33.4
20
0.92×103
(2)①向烧杯中倒入适量植物油,测出烧杯与植物油的总质量m1';
②将烧杯中一部分植物油倒入量筒中,测出植物油的体积V';
③用天平测出烧杯和剩余植物油的质量m2';
④计算出植物油的密度。
[拓展提高]
10.
(1)向左调平衡螺母;(2)物体和砝码的位置放反了;不应该用手拿砝码
(3)在右盘加砝码或向右移动游码。
(4)47.4
11.
(1)零;右。(2)游码;16;20。(3)0.8;酒精。
图1
图2
图4
图3
图5
图6
第3题图
第5题图
第7题图
第6题图
第9题图
(1)
(2)
(3)
第10题图
部分液体的密度表
第11题图
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