14探究物体的质量与体积实验

1§1.4探究物体的质量与体积的关系中考对应考点:质量、密度（学习水平A）课时目标:1.探究物体的质量与体积的关系．2.会设计简单方案，用试验方法测定不同物质的密度．3.通过实验探究理解密度的概念，知道密度是物质自身一种特性。重点难点:1.对图像表示的物理意义的归纳2.对实验中的隐含条件要会分析和利用。知识精要：实验1：探究物体的质量与体积的关系。1、实验目的：，以研究物质的某种特性。2、实验方法：法和比值法。3、实验器材：、量筒、烧杯、适量的水和。4、实验步骤：用天平测质量，用量筒测体积，测量结果记录于表中。5、实验结果：表中记录的是某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳出的结论是：同种物质质量和提及的比值是定值；不同物质的质量和体积的比值一般是不同的。6、其他要求：实验不仅要多次测量同一物质的质量与体积，还要进行多次测量不同物质的质量与体积，目的是为了从不同情况得出普遍规律。实验次数物质种类体积/毫升质量/克1甲物质10182甲物质20363甲物质30544乙物质1085乙物质20166乙物质302427、实验图象：在直角坐标系中，横轴OV表示体积，纵轴Om表示质量．m-V图象是一条过原点的倾斜直线．（1）m-V图象：图像描述的是物质的一种性质．（2）直线上任意一点纵坐标-质量和横坐标体积的比值是个定制．实验2：测定物质的密度。1、实验目的：。2、实验原理：必须用天平来测量固体或液体的质量，然后用量筒或量杯来测量体积，再根据密度公式计算物质的密度。3、实验器材：天平和砝码、待测物体（固体或液体）、、、水、细线。4、实验步骤：①测量固体密度：A.；B.在量筒内倒入一定体积的水，并记下水面的刻度值；C.，记下量筒里水面的刻度值D.计算石块的体积；E.根据密度公式计算石块的密度；②测量液体密度：方法一：取一定量的液体倒入烧杯中，测出烧杯和液体的总质量1m；然后将烧杯中的液体倒入量筒中量出体积V；测出烧杯和剩余液体的质量2m；液体密度就可以由密度公式求出。方法二：去一定量的液体倒入量筒中，测出液体的体积V；测出空烧杯的质量1m；然后将量筒中的液体倒入烧杯测量总质量2m；液体密度就可以由密度公式求出。5、其他要求：在“测定金属块的密度”实验中需要多次测量，目的是为了求平均值以减小误差。VmV/米3m/千克P图1-1Vmm12Vmm213热身训练：1、（2010上海）天平是用来测量物体的仪器，被测物体应放在仪器的盘中。2、（2007上海）在“用天平测量物体质量”的实验中，将天平放在水平台面上，并将移动到标尺左端的零刻度处时，天平的状态如图所示，这时应该进行的操作是，当被测物体放置在天平上后，应在盘中加减砝码或，使天平在水平位置平衡。3、一个玻璃瓶可以装0.4千克的水，则瓶的容积是厘米3，如果用这个瓶装酒精，最多可装千克酒精。（已知33/108.0米千克酒精）4、某同学用已经调节好的托盘天平测一物体质量，测量完毕后发现错误的将物体放在了右盘，而砝码放在了左盘。当时用了20克、5克两个砝码，游码的示数为2.4克，则该物体的质量为。5、以下是刘星测量物体质量、密度时的若干操作，请你帮助他完成以下实验：（1）测量荔枝质量前，将天平放在水平桌面上，游码移至标尺的处．（2）若天平的指针静止位置如下图甲所示，则应将平衡螺母A向（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡．（3）测量中，如图乙所示时天平恰好平衡，则荔枝的质量为g．（4）刘星学习浮力的知识后，尝试不用天平，利用量筒、小玻璃杯、适量的水测量小石头的密度，实验操作如图丙所示，实验时刘星已分别记录了图丙中V1、V2、V3的值，则小石头密度的表达式为．46、小华和小海同学为了探究物体的质量和体积的关系，他们用A、B两种物质制成的不同体积的实心物体进行实验，并将测量的数据记录在表一、表二中．（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的物体的质量与体积的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一物质，．（2）分析比较实验序号2和6的数据，他们可以提出的猜想是：．表三①为验证上述猜想，在已有表一、表二实验数据的基础上，小华测量了用C物质制成的实心物体的体积和质量，如表三所示．你认为分析比较三个表中的实验序号的数据可以验证上述的猜想．②在上述实验结论的基础上，两位同学又对三个表格中的数据作了进一步的综合分析，并归纳得出了结论．（a）分析比较表一或表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：．（b）分析比较表一和表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：．精解名题：例1、在探究物质的质量与体积的关系时，小东选用了密度分别为ρ1、ρ2的两种物质分别做实验，他根据实验数据画出了如图所示的图象，请你根据图象比较密度ρ1与ρ2的大小，则ρ1ρ2．（选填“大于”、“等于”或“小于”）物质实验序号体积（米3）质量（千克）A10.5×10-3121×10-3231.5×10-33物质实验序号体积（米3）质量（千克）B40.2×10-30.850.4×10-31.661×10-34物质实验序号体积（米3）质量（千克）C70.2×10-31.680.5×10-3491×10-385Vm考点分析：密度图象的应用方法指导：方法一：通过质量与体积的对应关系，找对应点，分别读取数值后通过计算，求得三种物质的密度，进行比较．方法二：直接运用质量、体积、密度三者间的关系进行判断．（1）做一条平行于横坐标的直线，即取相同质量，比较体积．根据质量一定时，体积与密度成反比，可比较物质的体积大，其密度小．（2）还可作一条平行于纵坐标的直线，即取相同体积比较质量．根据体积一定时，质量与密度成正比，判断密度关系．利用图像解决问题，往往比较直观，通过图像能一眼看到物理量的变化及相互关系．故答案为：小于例2、根据如图所示木块m-V关系图象，回答下列问题：（1）体积是4厘米3的木块质量是多少克?（2）木块的密度是多少千克/米3?考点分析：密度结合数学中的几何进行考查方法指导：图象上的某点，它的横坐标、纵坐标分别表示了某一体积的木块所对应的质量．因此，求出图像上横坐标是4厘米3的点，它的横坐标就是体积为4厘米3的木块质量．根据密度公式，就可以求出木块的密度，因为物质的密度跟它的体积、质量无关，所以，在图线OA上任取一点，求出它的横坐标，纵坐标，代入密度公式，就可求出木块的密度．在横轴上找到的体积是44厘米3的点，过这点作横轴的垂线交图线OA于A4点，再过A4点，作纵轴的垂线交于2克处，可知体积是4厘米3的木块质量是2克．代入公式=0.5克/厘米3=0.5×103千克/米3某物质的m-V图象是一条过原点的倾斜直线，表示了物质的质量跟体积成正比，说明了密度是物质的一种特性．故答案为：0.5×103千克/米3例3、将一质量是6g的金戒指缓慢浸没在盛满水的溢水杯中，称得溢出水的质量是0.4g，6问：此戒指是纯金制成的吗？考点分析：密度的应用，判断物体是空心还是实心，并计算空心部分体积大小方法指导：把戒指缓慢放入盛满水的溢水杯中溢出水的质量（排开水的质量），利用重力公式和密度公式求排开水的体积（戒指的体积），知道戒指的质量，再利用密度公式求戒指的密度，据此判断是不是纯金的．故答案为：戒指的密度是15×103kg/m3，金的密度是19.3×103kg/m3，此戒指不是纯金制成的。例4、小明在“探究物质的质量与体积的关系”实验中。(1)用调节好的天平称一个物体的质量，当把物体放到天平左盘时，右盘中的砝码和游码所处的位置如图18甲所示，天平平衡，请你将数据记录在下表内。(2)将该物体放到盛有70cm3水的量筒中，量筒中的水面如图18乙所示，将物体体积记录在下表内。(3)按照上两步骤，小明继续测量了2个同种物质组成的物体的质量和体积，并将数据记录在下表一中，请你根据表中的数据在图19的坐标纸上用“×”描点，作出图像，观察图像并得出结论：。表一：表二：(4)小明又测量了3个不同物体的质量和体积，并将数据记录在表二中，请你根据表中的数据在图19的坐标纸上用“×”描点。观察分析做出判断：。(5)一个与D相同物质组成的物体，体积是10cm3，它的质量是g。考点分析：探究物质的质量与体积关系的实验方法指导：（1）用天平称物体质量，天平平衡时，右盘砝码加游码所对刻度值就是物体质量．7（2）用量筒测物体体积时，最后刻度减去开始的刻度就是物体体积．（3）由表中数据可做出图象，结论的得出可以从质量和体积的关系入手分析得出．（4）由数据可判断物质的种类是不是相同．如果质量和体积的比值相同可能是同种物质．如果不同就不是同种物质．（5）D物质的密度可以算出，再由体积可算出质量．解题过程：（1）物体质量，20g+5g+2g=27g．（2）物体体积，80cm3-70cm3=10cm3（3）质量和体积变化图象如图：由数据可知，质量和体积的比值为一定值．（4）由数据可判断物质的种类是不是相同．如果质量和体积的比值相同可能是同种物质．如果不同就不是同种物质．可得E与A、B、C是同种物质或D、F与A、B、C是不同物质或D、F是同种物质．根据表中数据，描点如图：（5）物质D的密度是1.8g/cm3，体积是10cm3．乙质量是m=ρv=1.8g/cm3×10cm3=18g．故答案为：（1）27g，（2）10cm3（3）质量和体积的比值是个定值．（4）E与A、B、C是同种物质或D、F与A、B、C是不同物质或D、F是同种物质．（5）18．方法小结：1）根据密度鉴别物质，若要判断坚定某种物体是由哪种物质构成的，只要测出物体的体积和质量，算出密度，对照密度表，即可作出判断。2）应用密度公式及变形式解决实际问题：如：估测房间内空气的质量、游泳池中水的质量、建造大坝所需的混凝土质量等。3）结合密度知识，解释生活实践中所见到的制造某种无间选择材料的依据。8巩固练习：1、运用你学过的物理知识进行“特殊测量”下面的几种方法中不可行的是（）A．用天平“称”出墨水瓶的容积B．用量筒“量”出小钢珠的质量C．用天平“称”出一张纸的厚度D．用量筒“量”出0.2kg的酒精2、如图为探究甲、乙两种物质质量跟体积的图象．以下分析正确的是（）A．同种物质的质量跟体积的比值是不同的B．不同物质的质量跟体积的比值是相同的C．甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大D．甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小3、某同学用上了锈的砝码测物体质量时，结果（）A．测量值小于真实值B．测量值大于真实值C．测量值等于真实值D．无法判断4、为了制作一个高2.5米的人体塑像，先用同种材料制成一个同样形状的小样品，已知小像高25厘米，质量为2.5千克．那么，做成的高2.5米的人体塑像质量将是吨．5、飞机设计师为了减轻飞机的重力，将一钢制零件改为铝制零件，其质量减轻了104kg，则所需铝的质量是（）（ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3）A．35.5kgB．54kgC．104kgD．158kg6、学习了“质量”一节后，小明产生了这要一个疑问：物体的质量与其形状是否有关呢？为此，爱动脑筋的小明设计了一个实验来探究这个问题，他选用一块象皮泥作为被研究的物体，将橡皮泥捍成各种形状，用天平分别称出其质量，并将数据记录在下表中：9（1）小明实验时选用橡皮泥作为实验的材料，你认为选用这种材料对他的实验操作有什么好处？（2）由小明的实验，你得出的结论是．（3）小明所列的表格中，并没有也不可能将橡皮泥所能捍出的形状都列出，但仍然能上此得出结论，这种研究问题得出结论的方法叫做．A、类比法；B、综合法；C、归纳法；D、等效法．7、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，游码移至标尺的_______上，若发现指针静止时指在分度盘中央的右侧则应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）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，称出烧杯与液体的总质量为70g，把杯中一部份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