(共28张PPT)
第六章
质量和密度
第3节
测量物质的密度
测量金戒子的密度需要知道哪些物理量?
形状不规则固体可用刻度尺测量长度求体积。
液体和形状不规则固体可用量筒测量体积。
可用天平测出质量
一、体积的测量
1.器材:量筒、量杯
2.用途:
测量液体体积,
形状不规则固体体积。
3.使用方法
(1)看:
观察量程和分度值
量程:100
mL
分度值:1
mL
量筒特点:
①高细(刻度精确,体积变化明显);
②刻度均匀,上大下小。
量杯特点:
①上宽下窄;
②刻度不均匀,上密下疏,
上大下小。
(2)放:放在水平桌面上.
(3)读:
视线要与液体凹液面的最低处相平。
巧记:俯大仰小
课堂练习
小明用量筒量取液体,量筒放平稳后,仰视凹液面最低处,读数为18毫升;取出部分液体后,俯视凹液面最低处,读数为12毫升。则他实际倒出的液体体积是( )
A.等于6毫升
B.小于6毫升
C.大于6毫升
D.无法估算
答案:C
二、测量液体的密度
1.原理
2.器材:
天平、烧杯、量筒、盐水
3.设计实验
方案1:
(1)量筒量取盐水体积V;
(2)称空烧杯质量m0;
(3)将盐水倒入烧杯,称盐水和烧杯总质量m总。
分析:
量筒内壁残留盐水,导致m偏小,ρ偏小
方案2:
(1)称空烧杯质量m0;
(2)盐水倒入烧杯,称盐水和烧杯总质量m总;
(3)将盐水倒入量筒中量取体积V。
分析:
烧杯内壁残留盐水,导致V偏小,ρ偏大
方案3:
(1)称量筒质量m0;
(2)向量筒中倒入适量盐水,读出量筒中盐水的体积V;
(3)称量筒和盐水总质量m总
。
分析:
量筒很高很细,易倾倒,不允许放在托盘上称量质量。
方案4(最佳方案):
(1)用天平测量烧杯和盐水的总质量m1;
(2)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,记录量筒中盐水的体积V;
(3)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2;
表达式:
实验记录表格:
杯和盐水的总质量
m1/g
杯和剩余盐水的质量m2/g
量筒中盐水体积V/cm3
量筒中盐水的质量
m/g
盐水的密度
ρ/(g/cm3)
m1
m2
V
m
ρ
三、测量固体的密度
(固体密度大于液体密度)。
怎样测形状不规则的石块体积?
测量密度大于水的固体密度
1.原理:
2.器材:
天平、量筒、小石块、细线、水
注意:
(1)量筒中装适量的水,目的是刚好浸没石块,而不超过量程。
(2)细线的作用是防止小石块打破量筒底部。
(3)线要细,防止测量体积读数偏大。
100
20
40
60
80
ml
V1
100
20
40
60
80
ml
V2
3.设计实验
方案1:
(1)量筒放入适量水,读取水体积V1;
(2)用细线系住小石块,慢慢放入量筒水中,读出总体积V2;
(3)取出小石块称小石块质量m。
分析:
小石块表面沾有水,m偏大,ρ偏大
方案2(最佳方案):
(1)用天平称量石块的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,记录水的体积V1;
(3)用细线拴好石块,浸没在量筒的水中,记录水面到达的刻度V2;
表达式:
实验记录表格:
石块的质量m/g
量筒中水的体积V1
/cm3
石块和水的总体积
V2/cm3
石块的体积
V/cm3
石块的密度
ρ/(g/cm3)
m
V1
V2
V
ρ
四、特殊方法测密度
(一)测密度小于水的固体密度
1.针压法
用天平测物体质量m;
把适量的水倒入量筒,记下体积V1;
放入物体,并用细针把物体压入水中并浸没,记下体积V3,得V=V3-V1。
2.沉锤法(助沉法)
用细线把木块与一铁块连在一起沉入水底,使用量筒,运用排水法测体积。
(二)等体积法测固体密度
(无量筒测石块密度)
1.器材:天平、小烧杯、溢水杯、细线、石块
2.步骤:(1)用天平称出石块质量m1;
(2)用天平称出空烧杯的质量m0;
(3)用细线将石块栓好,浸没在溢水杯中,水流入烧杯中,称出烧杯和溢水总质量m2。
表达式:
或
(三)等体积法测液体密度
(无量筒测盐水密度)
1.器材:天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋(或记号笔)
2.步骤:(1)用天平称出空烧杯质量m0;
(2)烧杯中装入适量水,在水面处作标记,称出烧杯与水的总质量m1;
(3)将水倒出,擦干烧杯,倒入盐水至标记处,称出烧杯与盐水的总质量m2。
表达式:
水
盐水
(四)测不吸水颗粒的密度
1.某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒物质的密度,测量的部分方法和结果如图甲、乙所示。
(1)用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则称量的颗粒质量是_____g。
(2)因颗粒易溶于水,小组同学采用图乙所示的方法测量体积,则体积是_____cm3。
(3)该物质的密度是__g/cm3。
(4)在步骤C中,若摇动不够充分,则测出的密度比实际密度值偏_____。
(5)在步骤C中,若因铁砂较少,全部倒入并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则测出的值比实际密度偏_____。
答案:168;70;2.4;小;小。
(五)测吸水材料的密度
小明用天平和量筒测量一小块大理石的密度。
(1)测量前将天平放在水平台面上,取下橡皮垫,发现指针静止时如图丙所示,请详细说明,下一步操作为______。
(2)实验过程:①用调好的天平测大理石的质量,天平平衡时右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示,则大理石的质量是____g。
②在量筒内装有一定量的水,该大理石放入前、后的情况如图乙所示,则该大理石的密度为_______kg/m3
(3)若考虑大理石放在水中时会吸水(大理石体积基本不变),则大理石密度的测量值会_____(选填“偏大”或“偏小”)
答案:将平衡螺母向左调节;43.2;2.88×103;偏大。
下列测密度的实验方案是否可行?
答:方案可行。因为烧杯中残留的液体对实验没有影响。
方案:
①盐水倒入烧杯,称盐水和烧杯的总质量m1;
②盐水全倒入量筒,读体积V;
③称空烧杯质量m0。
甲
乙
丙
答案:左
3.67
巩固练习
1.用天平和量筒测某种矿石的密度。在调节天平时,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向____调。用天平称矿石的质量。把矿石放在天平的左盘,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示。用量筒量出矿石的体积如图丙所示,由此可知,矿石的密度?
=________g/cm3。
2.在出土文物中有一个如火柴盒大小的印章,四周和上端都有浮雕。考古人员决定测出它的密度,看看它究竟是什么材料。现在把这个任务交给你,请你选用实验室常用的器材或常见的生活用品做实验。有一点需说明的是,这枚印章放不进常用的量筒。(1)你需要什么资料以备在实验时参考?(2)实验室只有常见的量筒,你是否选用?(3)请简单说明实验方案。
答案:(1)原理公式
,
需要的器材有托盘天平、溢水杯、小烧杯、细线、水。
(2)不选用。
(3)①用天平称出石块质量m1;②用天平称出空烧杯的质量m0;③用细线将石块栓好,浸没在溢水杯中,水流入烧杯中,称出烧杯和溢水总质量m2。
密度公式为
3.给你一架天平、一只小烧杯、适量的水,如何测出牛奶的密度?
要求:(1)简要写出实验步骤;
(2)根据你测量的物理量,写出计算牛奶密度的公式。
答案:(1)①用天平称出空烧杯质量m0;②烧杯中装入适量水,在水面处作标记,称出烧杯与水的总质量m1;③将水倒出,倒入牛奶至标记处,称出烧杯与牛奶的总质量m2。
(2)牛奶密度的公式是
(1999?上海)如图所示,一容积为3×10-4m3的瓶内盛有0.2kg的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入到瓶中,当乌鸦投入了25块相同的小石子后,水面升到瓶口,求:(1)瓶内石块的总体积;(2)石块的密度。
答案:
(1)1×10-4m3;
(2)2.5×103kg/m3。