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文檔簡介
考點03質(zhì)量與密度
命題趨勢
質(zhì)量與密度是力學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)之一。其考點包含質(zhì)量的概念、單位,天平的使用方法,正確使用
天平測量物體的質(zhì)量;探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系,理解密度是物質(zhì)的一種特性和有關(guān)密度公式的
應(yīng)用;測量密度的實驗步驟、天平的調(diào)節(jié)、用量筒測量液體和小塊不規(guī)則固體的體積、實驗數(shù)據(jù)的處理及
誤差分析等;密度知識的應(yīng)用、物質(zhì)的鑒別及密度的相關(guān)計算。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求理解質(zhì)量是物質(zhì)的一種特
性,能對常見物體進(jìn)行估測。天平的使用也是中考??純?nèi)容,尤其是結(jié)合圖考查天平的調(diào)節(jié)、天平的讀數(shù)
等。有關(guān)密度的知識和應(yīng)用是中考重點考查內(nèi)容,常與后面的壓強、浮力等知識綜合考查。中考試題考查
方式多種多樣,常以填空題、選擇題、實驗探究題、計算題的形式出現(xiàn),分值一般在8-10分。
考點考向
--質(zhì)量
密度
三.測量物質(zhì)的密度
四.密度與社會生活
質(zhì)量
—.質(zhì)量:
1、定義:物體所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量。用m表示。
2、單位:
(1)國際單位:千克(Kg)
(2)常用單位:噸(t)、克(g)、毫克(mg)
1
(3)換算:It=103Kglkg=103g1g=IO3mg
(4)國際千克原器保存在法國巴黎國際計量局
3、常見物體質(zhì)量的估測:
(1)成年人:約50—70kg(2)1包方便面:約100g;
(3)1只雞或鴨:約2kg(4)1升水:1kg;
(5)1個雞蛋:約60g;(6)1個蘋果:約250g;
(7)1個大頭針:約80mg;(8)一頭大象約6t;
(9)一頭鯨約150t;(10)一個中學(xué)生約40kg;
(11)一個嬰兒約4kg;(12)一個雞蛋約50g;
(13)一枚1元硬幣約6g;(14)一枚大頭針約80mg;
(15)一張郵票約50mg;(16)一張A4紙約70-80mg。
【典例】
例1.(2020?山東省泰安市)下列估測中,最接近實際的是()
A.一枚雞蛋的質(zhì)量約是50g
B.教室內(nèi)課桌的高度約是1.5m
C.一支新2B鉛筆的長度約是40cm
D.一位中學(xué)生正常步行的速度約是3m/s
【答案】A
【解析】
2
【詳解】A.10個雞蛋的質(zhì)量大約1斤,而
1斤=500g
所以一個雞蛋的質(zhì)量在50g左右,符合題意:
B.教室內(nèi)課桌的高度約是0.8m,不符合題意;
C.一支新2B鉛筆的長度約是18cm,不符合題意;
D.一位中學(xué)生正常步行的速度約是lm/s,不符合題意。
故選Ao
二.質(zhì)量是物體的屬性:
1.物體的質(zhì)量不隨物體的形狀的改變而改變;
2.物體的質(zhì)量不隨物體的狀態(tài)的改變而改變;
3.物體的質(zhì)量不隨物體的位置的改變而改變。
4.物體的質(zhì)量不隨物體的溫度的改變而改變。
【典例】
例2.(2020?湖北省鄂州市)一艘船將一箱質(zhì)量為100kg的科研器材從赤道運送到南極,在運送的過程
中物體沒有損失。則物體的質(zhì)量將()
A,增大B.減小C.不變D.無法確定
【答案】C
【解析】
【詳解】質(zhì)量是指所含物質(zhì)的多少,不隨空間位置、狀態(tài)、環(huán)境溫度等因素的改變而改變,故ABD錯
誤,C正確。
故選Co
三.質(zhì)量的測量:
1.生活中常見的測量工具
3
電子臺秤案秤電子案秤磅秤桿秤
2、實驗室
托盤天平
3、托盤天平的構(gòu)造
4.托盤天平的原理
天平的兩臂長度相等,當(dāng)兩個盤中物體的質(zhì)量相等時,天平就會平衡,測量物體質(zhì)量時,天平的一個
盤放被測物體,另一個盤放已知的祛碼,當(dāng)天平平衡時,被測物體的質(zhì)量就等于祛碼質(zhì)量。
5.使用:
(1)使用天平前要注意:
①每個天平都有自己所能稱的最大質(zhì)量,被測物體的質(zhì)量不能超過這個最大質(zhì)量;
②向盤中加減祛碼時,要用鎰子,不能用手接觸祛碼,不能把祛碼弄濕、弄臟;
4
③潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放到天平的托盤中,應(yīng)使用燒杯或者白紙間接稱量。
(2)基本步驟:
①放:天平放水平臺上;
②移:用鐐子將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處;
③調(diào):調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指在分度盤中央刻度線處或指針左右偏轉(zhuǎn)格數(shù)相同(朝指針?biāo)赶喾捶?/p>
向調(diào));
④測:
a.左物右碼,祛碼按從大到小依次用鎰子放置;
b.當(dāng)加入的祛碼不合適時,移動游碼,直至天平平衡:
⑤讀:托盤中祛碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù)即被稱量物體的質(zhì)量(物=祛+游);
⑥收:測完用鏡子將祛碼放回盒內(nèi),游碼撥回。
(3)在使用過程中注意:
1.天平在使用過程中不能移動。(若必須移動,那么移動后必須重新調(diào)平。)
2.平衡螺母只有在調(diào)平的過程中使用,稱量過程中不能再調(diào)節(jié)。
3.若左碼右物
物=祛碼一游碼
4.若所測物體偏小時使用累積法
m=m總/n
【典例】
例3.(2020?青海省)小麗和小華在練習(xí)使用托盤天平的實驗中,實驗步驟如下:
(1)將天平放在桌面上,游碼歸零后發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖甲所示,則需將平衡螺母向(填
“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡;
5
0」2345?
甲乙
(2)將被測物塊放入天平左盤,向右盤增減祛碼并移動游碼,使橫梁再次平衡時,游碼的位置和所加祛
碼如圖乙所示,則該物塊的質(zhì)量是go
【答案】⑴.水平(2).右(3).75.6
【解析】
【詳解】(1)11]使用天平時,應(yīng)將天平放在水平桌面上。
[2]由圖甲知,分度盤中指針向左偏,應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,才能使橫梁平衡。
(2)[3]由圖乙知,此時物塊的質(zhì)量
/H=75.6g
例4.(2020?湖北省咸寧市)用天平測小石塊質(zhì)量的實驗中,有如下實驗計劃:①將游碼移至標(biāo)尺左
端的“0”刻度線處;②將托盤天平放置在水平工作臺面上;③在天平的左盤放入小石塊;④調(diào)節(jié)平衡螺母,
使天平橫梁平衡;⑤用鏡子在右盤中加減祛碼,移動游碼,使天平平衡;⑥正確讀出祛碼和游碼的示數(shù)。
正確的操作順序是()
A.①②③④⑤⑥B.②①④③⑤⑥C.②③①④??D.③②??⑤⑥
【答案】B
【解析】
【詳解】測量小石塊的質(zhì)量的步驟:②將托盤天平放置在水平工作臺面上;①將游碼移至標(biāo)尺左端的
“0”刻度線處;④調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平橫梁平衡;③在天平的左盤放入小石塊;⑤用鐐子在右盤中加減
祛碼,移動游碼,使天平平衡;⑥正確讀出祛碼和游碼的示數(shù)
故選Bo
例5.(2020?內(nèi)蒙古呼倫貝爾市)托盤天平橫梁上都有標(biāo)尺和游碼,測量物體質(zhì)量時,向右移動游碼
的作用是()
A.可代替指針用來指示平衡B.相當(dāng)于向左調(diào)節(jié)平衡螺母
6
C.使橫梁靜止D.相當(dāng)于在右盤中加小祛碼
【答案】D
【解析】
【詳解】測量物體質(zhì)量時,向右移動游碼相當(dāng)于向天平的右盤增加小祛碼。
故選D。
四.幾種實驗情況的誤差分析:
1.祛碼生銹:m實>msi
2.祛碼磨損:m實<m
3.游碼讀右:ms<ma
4.游碼未撥回就調(diào)平:m實Vm鴻
5.右盤上翹m?>m;w
6.左盤上翹:m實<m?io
【典例】
例6.(2020?黑龍江龍東地區(qū)(雞西等地))一架天平,祛碼已嚴(yán)重磨損,用此天平和祛碼去測得一
物體的質(zhì)量,其結(jié)果將會()
A.偏小B.偏大C.不變D.無法判斷
【答案】B
【解析】
【詳解】一架天平,祛碼已嚴(yán)重磨損后,祛碼實際的質(zhì)量比原來變小,用此天平和祛碼去測得一物體
的質(zhì)量,記錄的還是原來標(biāo)的質(zhì)量,其結(jié)果將會變大。
故選Bo
7
營!務(wù)密度
一、密度:
i.定義:某種物質(zhì)組成物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度。
2.密度的符號:
m
3.公式:p——
4.密度在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量。
5.單位:
(1)國際單位:千克每立方米(kg/m3,kg,m-3)
(2)常用單位:克每立方厘米(g/cm3,g,cm-3)
(3)單位換算:1g/cm3=103kg/m3
1g/cm3=103kg/m3
【典例】
例7.(2020?湖北省恩施州)“新世界奇跡”北京大興國際機場創(chuàng)造了多個世界之最,如圖,其航站
樓混凝土結(jié)構(gòu)Fi層平面565mx437m不設(shè)縫,是世界最大的機場單塊混凝土樓板。如果樓板為標(biāo)準(zhǔn)厚度10cm,
這塊樓板的質(zhì)量最接近于()
A.6x1O^tB.6xl04tC.6xlO3tD.6x107t
【答案】B
8
【解析】
【詳解】如果樓板為標(biāo)準(zhǔn)厚度10cm,則混凝土結(jié)構(gòu)的體積為
V=565mx437mx0.1m=24690.5m3
m
混凝土的密度約為2.4xl()3kg/m3,則,由夕="可得這塊樓板的質(zhì)量最接近于
m=pV=2.4x103kg/m3x24690.5m3?6xl04t
故ACD錯誤,B正確。
故選B?
例8.(2020?江蘇省鹽城市)學(xué)習(xí)了密度知識后,小明想知道橡皮的密度。如圖所示,他用調(diào)節(jié)好的托
盤天平測出橡皮的質(zhì)量為g,再用量筒測出橡皮的體積為lOcnP,則橡皮的密度為g/cnP。橡皮
的硬度比鋼尺。
20g
fl
【答案】⑴.21.2⑵.2.12(3).小
【解析】
【詳解】口][2]由圖可知,橡皮的質(zhì)量為
m=20g+1.2g=21.2g
橡皮的密度
m_21.2g
=2.12g/cm3
PV-10cm3
⑶由生活經(jīng)驗可知,橡皮的硬度小,鋼尺的硬度大。
二、密度是反映物質(zhì)特性的物理量
1.一定狀態(tài)下同種物質(zhì),密度不隨質(zhì)量和體積變化;
9
2.不同種物質(zhì),密度一般不同。
【典例】
例9.(2020?四川省自貢市)一瓶礦泉水被小華喝了一半,則剩下部分水的密度將()
A.變大B.變小C.不變I).無法確定
【答案】C
【解析】
【詳解】密度是物質(zhì)本身的屬性,不隨質(zhì)量和體積的變化而改變,所以礦泉水被喝掉一半后,剩下部
分水的密度將不變,故應(yīng)選C.
魚登"測量物質(zhì)的密度
一.量筒的使用:
1.量筒是測量液體體積的儀器;
2.量筒上的標(biāo)度
單位:毫升mL(ml)
1mL=1cm3
最大測量值:常用100mL,200mL
分度:1mL,2mL,5mL
3.量筒的讀數(shù)方法:視線正對凹液面最低點(如水面)或凸液面最高點(如水銀面)。
10
【典例】
例10.(2020?山東省棗莊市)只測一次,要求較準(zhǔn)確的測出90cm3的酒精,請你在下列四種規(guī)格的量
筒中,選出適當(dāng)?shù)牧客玻ǎ?/p>
A.量程是100mL,分度值是1mLB.量程是200mL,分度值是2mL
C.量程是50mL,分度值是1mLD.量程是50mL,分度值是2mL
【答案】A
【解析】
【詳解】要求較準(zhǔn)確的測出90cm3的酒精,則所選的量筒量程不能比被測液體小,故CD不符合題意;
所選測量工具分度值越小,測量結(jié)果越精確,故A符合題意,B不符合題意。
故選Ao
例11.(2020?江西省改編)請你應(yīng)用所學(xué)的物理知識解答下列問題,
11
如圖所示的量筒,其測量范圍是mL,量筒中液體的體積為mL;
【答案】0-100(2).65
【解析】
【詳解】圖中量筒的測量范圍是0-100mL,一個大格表示25mL,里面有5個小格,一個小格表示
5mL,即分度值為5mL,因此液體的體積為65mL。
二.測量密度的實驗原理及實驗器材:
m
P--
1.實驗原理:V;
2.測量儀器:天平、量筒
3.測量對象:石塊和鹽水:
【典例】
例12.(2020?湖北省恩施州)(改編)圖2中,量筒的分度值是_____?在調(diào)節(jié)天平平衡時,將游碼
歸零后,指針如圖3所示,則應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)。
圖14圖1$
【答案】(2).1mL(3).左
【解析】
【詳解】⑵由圖2知,量筒每5mL中,有5個小刻度,所以量筒的分度值是1mL。
⑶由圖3知,在調(diào)節(jié)天平平衡時,指針向分度盤的右邊偏轉(zhuǎn),應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母。
12
三.測量液體的密度:
1.實驗步驟:
(1)調(diào)節(jié)天平;
(2)在燒杯中倒入適量的待測液體,用天平測量燒杯和液體的總質(zhì)量m.;
(3)將燒杯中的液體倒入量筒中一部分,用天平測量燒杯和剩余液體的總質(zhì)量m余;
(4)記錄倒入量筒中的一部分液體的體積V;
m
P=-
(5)根據(jù)密度公式V,計算鹽水的密度。
2.實驗記錄表格:
杯和液體的杯和剩余液體量筒中液體的量筒中液體液體的密度
質(zhì)量的質(zhì)量m余/g質(zhì)量體積p/kg?m?3
m總/gffl/gV7cm3
注意:
計算過程所用單位和測量結(jié)果所用的單位。
【典例】
例13.(2020?貴州省黔東南州)某課外興趣小組的同學(xué)對學(xué)校的自來水密度進(jìn)行了測定:
甲乙_丙
(1)某同學(xué)將天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左側(cè)的零刻度線,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,然后向
(選填"左”或"右”)調(diào)節(jié)使指針指在分度盤中央;
(2)實驗正確操作,測出自來水和杯子總質(zhì)量為114.8g,將部分水倒入量筒,如圖乙所示,測出量筒中
水的體積為cnP。測出剩余自來水和杯子的質(zhì)量,如圖丙所示,為g;
13
(3)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算出自來水密度為kg/nP;
(4)在向量筒倒入自來水時,如果不慎有水濺出,則測出的自來水密度會(填“偏大”"偏小''或"不
變”)。
【答案】⑴.右(2).平衡螺母(3).60(4).54.2(5).l.OlxlO3(6).偏大
【解析】
【詳解】(DUM2]將天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左側(cè)的零刻度線,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,
天平指針向左偏,所以需要向右調(diào)節(jié)平衡螺母,使使指針指在分度盤中央。
(2)[3]由圖示可知,量筒中水的體積為
V=60mL=60cm3
[4]測出剩余自來水和杯子的質(zhì)量,如圖丙所示,為
/n=20g+20g+10g+4.2g=54.2g
(3)⑶自來水的密度為
33
P=陛="4電5產(chǎn)=101g/cn?=1.01x10kg/m
V60cm
(4)⑹如果不慎有水濺出時,計算時水的質(zhì)量會偏大,體積會偏小,所以密度會偏大。
例14.(2020?江蘇省南京市)現(xiàn)有一瓶飲料,小明用托盤天平、燒杯和已知密度為"o的金屬塊測出了
飲料的密度公
(1)將天平放在水平臺面上,游碼移至_____,調(diào)節(jié)平衡螺母,直至天平平衡;
(2)用天平測出金屬塊的質(zhì)量加,讀數(shù)如圖所示,為g;
(3)把金屬塊放入空燒杯中,往燒杯中倒入適量飲料,使金屬塊浸沒在飲料中,在燒杯液面位置做好標(biāo)
記。測出此時瓶和飲料的總質(zhì)量為儂;
14
(4)取出金屬塊,放在臺面上。往燒杯中倒飲料,直至液面到達(dá)標(biāo)記處,測出此時的總質(zhì)量為加3;
(5)2=(用符號表示),金屬塊取出時帶走部分飲料,測量結(jié)果選填“偏大”“偏小”或
“不變”)0
in.+m.-in.
【答案】⑴.標(biāo)尺左端“0”刻度線處(2).824⑶.瓶和飲料⑷.-----!-----o
町
⑸.偏大
【解析】
【詳解】(1)口]使用天平時,將天平放在水平臺面上,游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處。
(2)[2]由圖可知,金屬塊的質(zhì)量
mi=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
(4)[3]往燒杯中倒飲料,直至液面到達(dá)標(biāo)記處,測出此時瓶和飲料的總質(zhì)量。
(5)[4J金屬塊的體積
網(wǎng)
V&=-
P。
往燒杯中倒入飲料的體積
V飲料=V企=一
A)
往燒杯中倒入飲料的質(zhì)量
mB;w=W3+wi-m2
飲料的密度
C_川飲料_,%+叫一啊_+犯一網(wǎng)c
°F――一°。
A)
[5]金屬塊取出時帶走部分飲料,加入飲料的質(zhì)量偏大,由夕=色可知飲料的密度會偏大。
15
四.測量固體的密度
1.測形狀不規(guī)則的石塊體積的方法:使用量筒,利用排水法測體積。
1m,l
1m一l
匕K+
L00二-
100三1
80二
80三
60三
60三^
三
40三40
2020巳
三
三
鈴
一
2.實驗步驟:
(1)用調(diào)節(jié)好的天平測量石塊的質(zhì)量m;
(2)在量筒中倒入適量的水,記錄水的體積V0;
(3)用細(xì)線拴好石塊,浸沒在量筒的水中,記錄水面到達(dá)的刻度V總;
m
p二一
(4)根據(jù)公式V,計算石塊的密度。
3.實驗記錄表格:
石塊的質(zhì)水的體石塊和水的總石塊的體石塊的密
量積體積積度
m/gV0/cm3V總/cm3V/cm3p/kg*m-3
【典例】
例15.(2020?甘肅省金昌市)假期期間,小剛到省城蘭州參觀了黃河奇石博物館,參觀后他在黃河邊
撿了一小塊石頭帶回去研究,測量它的密度,進(jìn)行了如下操作。
16
(1)把托盤天平放在水平臺上,將游碼移到零刻線處,這時他發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側(cè),
如圖甲所示,他應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)使橫梁平衡;
(2)小剛在用天平測量黃河石質(zhì)量的過程中操作方法如圖乙所示,他的操作錯誤是;
(3)用天平測量小石塊的質(zhì)量,天平平衡時,右盤中的祛碼和標(biāo)尺上的游碼如圖丙所示,則石頭的質(zhì)量
為______g;
(4)之后他將石頭投入到量筒中,根據(jù)圖丁中量筒中的刻度值,石頭的體積是cm3;
(5)由以上操作可計算出這塊石頭的密度為kg/m\
【答案】⑴.右(2).手拿祛碼(3).27g(4).10cm3(5).2.7xlO3
【解析】
【詳解】(1)UJ指針靜止時指在分度盤中線的左側(cè),說明天平左側(cè)較重,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào),使天平平
衡。
(2)⑵由圖乙可知,實驗中,應(yīng)當(dāng)用鐐子夾取祛碼,而小剛用手拿了祛碼。
(3)[3]由圖可知,石頭的質(zhì)量為
m=20g+5g+2g=27g
(4)⑷由圖可知,石頭投入到量筒前液體體積為30cm%投入石塊后的水和石塊的總體枳為40cm?,,則
石塊體積為lOcnrl
(5)[5]石塊的密度為
=-^-=2.7g/cm3=2.7xl03kg/m3
10cm
五.密度測量的拓展
17
1.方法一:助沉法
測量木塊的密度
(1)用天平直接測出木塊的質(zhì)量m;
(2)用細(xì)線把木塊與一鐵塊連在一起沉入水底(助沉法),使用量筒,運用排水法測體積。
----------Y木=3、
(3)用0=,計算木塊的密度。
【典例】
例16.由于蠟不沉入水中,因此在實驗室中常用沉墜法測蠟塊的密度,用天平測出蠟塊的質(zhì)量m,用量
筒測蠟塊的體積如圖,則蠟塊的密度計算公式為()
____m
Va-Vs-V.
【答案】C
18
【解析】測不規(guī)則蠟塊密度的難點在于測它的體積,因為蠟塊不能沉入水底,所以在使用助沉法測出
m
P=-
它與鐵塊浸沒后的總體積后,應(yīng)減去鐵塊的體積,再利用密度公式v推導(dǎo)出它的表達(dá)式.
解;因為V?表示的水加鐵塊的體積,“3表示的是水加鐵塊再加蠟塊的體積,所以¥恪=%一%.再
mm
p=—=———
根據(jù)公式可得'恪%一%
m
P=
故答案為:”一“2.故選c.
【點撥】助沉法是在測不沉于水的固體體積時常用的方法,它的關(guān)鍵是搞清楚各體積間的關(guān)系,從而
得到想要的物體的體積.表達(dá)式則要通過公式進(jìn)行推導(dǎo),用測量的量來表示出未知量.
2.方法二:溢水法
(1)質(zhì)量可用天平直接測量m;
(2)體積由于形狀不規(guī)則且不能直接放入量筒中,所以用溢水杯借助于排水法測量體積為V。
T7
(3)用夕=£計算木塊的密度。
【典例】
19
例17.(2020?重慶A)小張發(fā)現(xiàn)外婆家的鹽蛋咸適中恰到好處,猜想可能和鹽水的密度有關(guān),他和小
華共同測量外婆家用來腌制鹽蛋的鹽水密度。
招
[-40|
加
依
|-10|
」
一
丙
(1)將天平放在水平工作臺上,游碼移到標(biāo)尺的刻度處,硯察到指針偏向分度盤的左側(cè)(圖16甲),應(yīng)將
平衡螺母向調(diào)節(jié),使天平平衡,
(2)調(diào)節(jié)天平平衡后,進(jìn)行以下實驗操作:
①測量空燒杯的質(zhì)量mo,天平平衡時,祛碼及游碼位置如圖16乙,mo=g
②向燒杯中倒人適量鹽水,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量ml為55.0g:然后將鹽水全部倒入量筒(圖16丙),讀數(shù)
時視線與凹液面底部,讀出體積丫=ml;
③算出鹽水的密度p=g/cm3
(3)小華指出:以上測量過程中.燒杯中會殘留部分鹽水導(dǎo)致測得鹽水的密度偏大,于是他與小張利用電子秤再
次測量該鹽水密度。
ffl17
進(jìn)行了以下實驗操作:
①取密度為8g/cm,的合金塊,用電子秤測得其質(zhì)為為80.0g(圖17甲):②將合金塊放入溢水杯中后向溢水杯
中注滿鹽水,得杯、鹽水,水,合金塊的總質(zhì)量為100.0g(圖17乙);
③取出合金塊向溢水杯中補滿鹽水,測得杯和鹽水的總質(zhì)量為31.00g(圖17丙)。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算出鹽水的密度p=g/cn?若測量后發(fā)現(xiàn)此電子秤的每次測量值均比真實值大1g左
右,則以上測得的鹽水密度與真實值相比(選填“偏大”“不變”或“偏小")。
【答案】⑴雯、萬_(2)①絲、②相平、20③1.15(3)①11②偏大
【解析】(1)考察實驗操作:
20
(2)①先算祛碼,再加游碼,為32g;
②量筒讀數(shù)時視線與凹液面相平;讀數(shù)為20ml;
③由密度計算公式:p=等=(5:132)g=[.15gze云
喉水20cm:9
(3)由甲可知:m合金=80。1
由乙可知:/冰+加燒杯+加會=1°密,:
由圖丙可知:機觥+加燒杯+%口入=32
②-①:磔水+小杯=10Q°g-80.0g=20.0g&
③-④:6加入=3LOg-20.0g=11.0g
==以金二
V加入口近
P合金8g/ent
_嗎口入=j_^=/而
夕鹽水;
-V加入1W
由上述密度求法可知:由于測量后發(fā)現(xiàn)每次測量值均比真實值大1g,所以①、②、③中真實數(shù)據(jù)則為
79g、99g、30g,通過同樣的算法:根鹽水+陽杯=99.0g-79.0g=20.0g
加加入真=30.0g—2Q0g=10.0g
加合金79.0g
V加入真=5金=9.875cm3
。合金8g/c加
加加入二
「鹽水真==1.013g/CYYt",
%入-9.87W
故測量密度偏大。
3.方法三:等體積法
(-)分別裝入相同體積的水和牛奶。
21
(1)用天平測出兩個完全相同的空燒杯質(zhì)量m0;
(2)用相同的燒杯量取相同體積的水和牛奶,記體積為V;
(3)用天平測出燒杯與水的總質(zhì)量mi,和燒杯與牛奶的總重量m2;
(4)計算牛奶的密度:「牛奶=m?-m。夕水
rrij-m()
(-)測固體的密度(適合測量不能直接放入量筒的固體)
(1)用天平測出某固體的質(zhì)量m
(2)在燒杯中裝入適量水,用記號筆做好標(biāo)記1;
(3)將固體浸沒在燒杯的水中,在燒杯壁做好記號2;
(4)取出固體,用吸管給燒杯加水,使液面到達(dá)記號1;
(5)用量筒量取適量水,記下體積Vi;
(6)將量筒中的水緩慢倒入燒杯,使水面剛好到達(dá)記號2,記下剩余水的體積V2
(7)固體的密度:p二—^—
【典例】
例18.(2018?廣東深圳)“測量橙汁的密度”實驗
①為了測量結(jié)果更準(zhǔn)確,下列實驗步驟的合理順序是—(用字母表示)
A.計算橙汁的密度
B.用天平測出空燒杯的質(zhì)量
22
C.燒杯中盛適量的橙汁,用天平測出橙汁和燒杯的總質(zhì)量
D.調(diào)節(jié)天平平衡
E.將燒杯中的橙汁全部倒入量筒中,讀出橙汁的體積
②測量橙汁和燒杯總質(zhì)量時,祛碼和游碼的位置如圖甲所示,則總質(zhì)量為g.
③不用量筒,只需添加一個完全相同的燒杯和適量的水,也可以完成該實驗.
實驗步驟如下:
a.用已調(diào)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量,記為mo;
b.向一個燒杯倒入適量橙汁,用天平測出橙汁和燒杯的總質(zhì)量,記為m“
c.向另一個燒杯中倒入與橙汁等深度的水(如圖乙),用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量,記為m2;
d.橙汁的密度P橙汁=(水的密度用P水表示)
nt-trL,
【答案】(1).DCEBA(2).61.8(3).———夕水
色一外
【解析】
(1)實驗步驟的確定,首先能保證完成測量任務(wù),其次實驗過程要嚴(yán)謹(jǐn),盡可能地減小誤差.
(2)物體的質(zhì)量等于祛碼的質(zhì)量與游碼對應(yīng)的刻度值的和:
(3)只有天平,沒有量筒,可以利用等體積的水和橙汁,稱量水和橙汁的質(zhì)量,根據(jù)體積相等列出等式求
出橙汁的密度.
解答:(1)為了測量結(jié)果更準(zhǔn)確,實驗步驟的合理順序是DCEBA,這樣誤差最?。?/p>
(2)由圖知,天平標(biāo)尺的分度值為0.2g;燒杯和橙汁的總質(zhì)量:町=50g+10g+1.8g=61.8g;
(3)有以上步驟可知橙汁的質(zhì)量:〃知汁=町一/,燒杯內(nèi)水的質(zhì)量〃為=%一%),橙汁的體積等于水的體
23
加橙汁叫一/叫一s。
則橙汁的密度表達(dá)式:唳汁一嗎一口一嗎—外*水
積,即唳汁=KK=一-
P水
P水
m.-〃石
故答案為(l).DCEBA(2).61.8(3).—~二「水?
m2—m()
【點睛】測量液體密度時,只有量筒沒有天平,可以采用被測液體和水的質(zhì)量相同進(jìn)行測量:只有天平?jīng)]
有量筒,可以采用被測液體和水的體積相同進(jìn)行測量.橙汁體積的測量是本實驗的難點,巧妙地利用等效
替代法,是解決此題的關(guān)鍵.
例19.(2020?貴州省黔南州)小強同學(xué)在家中自主學(xué)習(xí),他利用家庭實驗室的器材欲測一小石塊的密
度,他可用的器材有:托盤天平(含祛碼)、燒杯、細(xì)線、水和小石塊:
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)天平靜止時橫梁右端高,則應(yīng)將
橫梁右端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡;
(2)在燒杯中放入適量的水,用細(xì)線拴住小石塊,將小石塊浸沒水中,在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記,用
天平測出水和燒杯總質(zhì)量加;
(3)將小石塊從水中取出,用天平測出剩余水和燒杯的總質(zhì)量,“2;
(4)向燒杯中加水到標(biāo)記處,再用天平測出此時水和燒杯的總質(zhì)量my,
(5)上述實驗過程可簡化為圖,小石塊的質(zhì)量機產(chǎn);
修
(6)設(shè)水的密度為p水,則小石塊體積的表達(dá)式:丫產(chǎn)(用所測物理量的字母表示),小石塊密
度的表達(dá)式:/>?=(用所測物理量的字母表示);
(7)如步驟(3)中取出小石塊時帶走了一些水,小強所測的小石塊質(zhì)量_______(選填“大于”“小
于”“等于”)小石塊的真實質(zhì)量。
-m,m,-m,
【答案】(1).右(2).如一,小(3).一----⑷.夕水?二-----------(5).大于
P水^-m2
【解析】
24
【詳解】(1)U]由題可知,橫梁靜止時,橫梁右端高,所以為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將橫梁右端的
平衡螺母向右調(diào)。
(5)[2]由題知,水和燒杯和石子總質(zhì)量為"71,剩余水和燒杯的總質(zhì)量加2,則小石子的質(zhì)量
m石=mi-m2
(6)[3]向燒杯中加水到標(biāo)記處,所加的水的體積等于小石子體積,則所加水的質(zhì)量為
根加水=外-“
所加水的體積為
則小石子的體積為
七=/水=V"
P水
[4]小石子的密度為
_m石_m\~nh._町一g
。石=丁先=—/n—;-Z嗎T=P-水-m--,----網(wǎng)--"
P-水
(7)[5]取出小石塊時帶走了一些水,即他偏小,則通過計算
in石=m\-m2
計算得出偏大。
4.方法四:等質(zhì)量法
(1)將物體放入試管,并將試管放在裝有水的燒杯中(浮在水面,試管未接觸燒杯底部),用油性筆
在燒杯外水面處做好記號。
(2)在量筒中裝入適量的水,記下體積為Vi;
(3)將物體取出,放入裝有水的量筒,記下體積V2;
25
(4)將量筒中的水緩慢倒入試管,仍浮在水面,直到燒杯中的水面到達(dá)記號處,記下量筒中剩余水和
物體的體積V3o
匕一匕
(5)物體的密度:0k
v2-v,
【典例】
例20.(2020?廣東省)受“曹沖稱象”的啟發(fā),小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度為p
Q、油性筆等,測量小玻璃珠的密度,如圖所示,實驗步驟如下(請將步驟④補充完整):
①如圖甲,取一定數(shù)量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性筆在碗外壁上標(biāo)
記水面的位置;
②如圖乙,往量筒內(nèi)倒入適量的水,記下量筒中水的體積%:
③如圖丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,記下小玻璃珠和水的總體積丫2;
④如圖丁,將量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗內(nèi),直到標(biāo)記處與碗外水面______,記下量筒中小玻
璃珠和剩余水的總體積匕。
完成下列填空(選用口、匕、L和"水,表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的總體積為V=_____
(2)小玻璃珠的總質(zhì)量為m-
(3)小玻璃珠密度的表達(dá)式為p=
(4)在不改變實驗方法的前提下,請?zhí)岢鲆粭l提高測量精度的措施:(示例:在同等容積的情況
下?lián)Q用碗口面積較小的碗)。
⑶?。水化一匕)
【答案】(1).相平(2).%—乂口IT7,(5).換用分度
匕—VT,
26
值更小的量筒
【解析】
【詳解】④⑴如圖丁,將量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗內(nèi),直到標(biāo)記處與碗外水面相平,記下量
筒中小玻璃珠和剩余水的總體積V3o
(1)[2]小玻璃珠的總體積為
丫=匕-匕
⑵⑶圖丙與圖丁中量筒所測的體積差值即為丁圖碗中水的體積
以=嶺一匕
小玻璃珠的總質(zhì)量與丁圖碗中的水質(zhì)量相同,即為
機=以=Q水原=夕水(匕一匕)
(3)[4]小玻璃珠密度的表達(dá)
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