测量物质的密度课件

《尖子生学案》人教版物理八年级上册第六章质量与密度第3节测量物质的密度等效替代法测密度(规律方法)在缺少实验器材的情况下进行探究活动就可用“等效替代法”,变直接测量为间接测量.如:在体积或质量无法测量时,往往需要借助于水,利用测与被测物体等体积的水的质量或等质量水的体积,利用水的中间过渡,从而测得密度.小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度.于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整.①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0.②将一个烧杯,用天平测出烧杯和水的总质量为m1.③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.④则酱油的密度表达式ρ=.(已知水的密度为ρ水)〔解析〕②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1,则水的质量m水=m1-m0,由可求得水的体积;④酱油的质量m酱油=m2-m0,烧杯内水的体积等于酱油的体积,酱油的密度表达式.例1装满水mρ=v10Vmm水20201010mρ=vmmmmmmmm酱油水水2010mmmm水1.(2015·台州中考)在实验条件受限制的情况,创造性地设计实验能解决一些实际问题.小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平.因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克,m2=132.0克,m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量.他的测量过程与方法如图所示.结合实验图解,ρ食盐水=克/厘米3.[提示：水的质量m水=m2-m1=132.0g-52.0g=80g,因为,所以水的体积;食盐水的质量m食盐水=m3-m1=141.6g-52g=89.6g,图中所示V水=V食盐水,所以食盐水的密度：]mρ=v33m80gV===80cmρ1.0g/cm水水水33m89.6gρ===1.12g/cmv80cm食盐水食盐水食盐水1.(2015·台州中考)在实验条件受限制的情况,创造性地设计实验能解决一些实际问题.小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平.因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克,m2=132.0克,m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量.他的测量过程与方法如图所示.结合实验图解,ρ食盐水=克/厘米3.1.12例2利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,采取了下列实验步骤,其中多余的步骤是()A.用天平称出石块的质量B.用天平称出量筒的质量C.在量筒内倒入适量的水,记下量筒内水的体积V1D.用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的总体积V2不能正确理解“排水法”测固体体积的实验原理(易错点)〔解析〕用量筒测石块的体积时,石块体积V石=V2-V1,实验步骤C和D分别测出V1,V2,是必需的步骤,A也是必需的步骤,而步骤B在此实验中无用,是多余的.故正确答案为B.【解题归纳】正确理解测量物质密度的实验原理和实验过程是我们做此实验题的前提条件.平时做实验时应该非常清楚每一个实验步骤的设计意图以及可能出现的实验故障,多动手多思考.例2利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度,采取了下列实验步骤,其中多余的步骤是()A.用天平称出石块的质量B.用天平称出量筒的质量C.在量筒内倒入适量的水,记下量筒内水的体积V1D.用细线系住石块,浸没在盛水的量筒内,记下石块和水的总体积V2不能正确理解“排水法”测固体体积的实验原理(易错点)B2.小星用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水等测一石块的密度.(1)天平平衡时如图甲所示,石块的质量m=.(2)小星测量石块体积的操作步骤如下:a.测出空小杯的质量m1b.把装了水的大杯和空的小杯按如图乙所示放置c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯d.测出溢出的水和小杯总质量m2请你指出测量石块体积操作的一个错误之处:_____________________.[提示：(1)三个砝码的总质量是65g,游码的示数是2g,则左盘中石块的质量就是67g.(2)用溢水杯测石块体积的关键就在于,要让溢出水的体积等于石块的体积,而图中明显大杯中的水是没满的,这样石块刚刚浸入时水就不会马上溢出来,最终溢出水的体积就会小于石块的体积,所以错误之处是大杯中没有装满水.]2.小星用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水等测一石块的密度.(1)天平平衡时如图甲所示,石块的质量m=.67g(2)小星测量石块体积的操作步骤如下:a.测出空小杯的质量m1b.把装了水的大杯和空的小杯按如图乙所示放置c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯d.测出溢出的水和小杯总质量m2请你指出测量石块体积操作的一个错误之处:_____________________.大杯中没有装满水[开放题]现有天平、弹簧测力计、量筒、烧杯、足量的水、小刀、刻度尺、细线、番薯.请从上述器材中分别选取适当的器材,设计出两种测量番薯密度的方法.完成下表内容(所选器材必须是采用的方法中要用到的).例1器材需要直接测出的物理量番薯密度的表达式方法一方法二〔解析〕方法1:依据公式,用天平测出番薯质量为m,在量筒中装入适量水读出体积V1,将番薯放入量筒的水中使之浸没,测出水与番薯总体积为V2.番薯密度为:.方法2:可以把番薯用小刀削成正方体,用刻度尺测其边长为L,用天平测出番薯质量为m,番薯密度为:.mρ=v21mρ=vv3mρ=L器材需要直接测出的物理量番薯密度的表达式方法一天平、量筒、水、细线、番薯番薯的质量m,量筒中水的体积V1,量筒中水与番薯的总体积V2方法二天平、小刀、刻度尺、番薯切好的番薯的质量m,被切成正方体的番薯的边长L〔答案〕21mρ=vv3mρ=L[实验题](2015·成都中考)家住天府新区的小希家今年种植的五星枇杷[如图6-26(1)所示]获得了丰收.小希想知道枇杷品质和密度是否有关,于是他和小明利用家庭实验室的器材测出了枇杷的密度.例2小希的方法:(1)用天平测一个枇杷的质量,天平平衡时右盘砝码和游码如图(2)甲所示,则枇杷的质量为kg.(2)如图(2)乙所示,往量筒中加入适量的水,记下此时水的体积;将这个枇杷放入量筒,再次记录读数.枇杷的体积为cm3.(3)枇杷的密度为kg/m3.小明认为小希的方法不当,应当取更多的枇杷测量.小明的方法:(1)在筐里随机挑选6颗枇杷,用天平测得它们的总质量为m.(2)任意选出其中2颗用量筒测得体积为V.(3)枇杷的密度.你认为小明这种测密度的方法是否正确,并简述理由.答:.〔解析〕小希的方法:(1)物体的质量等于砝码的质量加上游码对应的刻度值;(2)读取液体的体积时,视线要与液面的底部相平,液体的体积通过量筒中两次液面的体积差进行计算;(3)由密度公式求得枇杷的密度.小明的方法:从枇杷的体积分析小明这种测密度的方法是否正确.〔答案〕(1)0.023(2)20(3)1.15×103不正确,因为6颗枇杷的体积不一定等于3V[实验题](2015·成都中考)家住天府新区的小希家今年种植的五星枇杷[如图6-26(1)所示]获得了丰收.小希想知道枇杷品质和密度是否有关,于是他和小明利用家庭实验室的器材测出了枇杷的密度.例20.023小希的方法:(1)用天平测一个枇杷的质量,天平平衡时右盘砝码和游码如图(2)甲所示,则枇杷的质量为kg.(2)如图(2)乙所示,往量筒中加入适量的水,记下此时水的体积;将这个枇杷放入量筒,再次记录读数.枇杷的体积为cm3.(3)枇杷的密度为kg/m3.小明认为小希的方法不当,应当取更多的枇杷测量.小明的方法:(1)在筐里随机挑选6颗枇杷,用天平测得它们的总质量为m.(2)任意选出其中2颗用量筒测得体积为V.(3)枇杷的密度.你认为小明这种测密度的方法是否正确,并简述理由.答:.mρ=3v201.15×103不正确,因为6颗枇杷的体积不一定等于3V[实验题](2015·佛山中考)为了测量冰块的密度,把水注满可均匀膨胀、质量和厚度忽略不计的正方体模具中,塞紧注水孔,利用天平测得水的质量.例3(1)在调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向(填“左”或“右”)调节.天平平衡后,把注水的模具放在左盘,用镊子向右盘加减砝码后,指针位置如图乙所示,则水的质量为_______g.g.(2)把模具放入冰柜中冷冻,待水全部(填一种物态变化)成冰,将模具取出,用测出模具的边长为5.00cm.冰块的密度为g/cm3.(3)如果在操作时模具没有注满水,可能导致冰块密度测量值比真实值(填“偏大”“偏小”或“不变”).〔解析〕(1)由图甲知,指针偏右,应将平衡螺母向左调节,使天平平衡;由图乙知,水的质量为m=100g+10g=110g.(2)水变为冰,由液态变为固态,为凝固过程;用刻度尺测出其边长a=5cm,则冰块的密度.(3)如果在操作时模具没有注满水,则其体积测量值可能会偏大,由可知,冰块密度测量值比真实值偏小.3m110gρ==0.88g/cmv5cm?5cm?5cm冰mρ=v(1)在调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向(填“左”或“右”)调节.天平平衡后,把注水的模具放在左盘,用镊子向右盘加减砝码后,指针位置如图乙所示,则水的质量为_______g.[实验题](2015·佛山中考)为了测量冰块的密度,把水注满可均匀膨胀、质量和厚度忽略不计的正方体模具中,塞紧注水孔,利用天平测得水的质量.例3左g.110(2)把模具放入冰柜中冷冻,待水全部(填一种物态变化)成冰,将模具取出,用测出模具的边长为5.00cm.冰块的密度为g/cm3.(3)如果在操作时模具没有注满水,可能导致冰块密度测量值比真实值(填“偏大”“偏小”或“不变”).凝固刻度尺0.88偏小[实验题](2015·淄博中考)小光和小红同学在实验室里测某种矿石的密度,选用天平、量筒、矿石样品、细线、烧杯和水进行实验.(1)天平调节好后,小光将矿石样品放在天平左盘,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,此时右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图6-28甲所示.接着,他利用量筒和水测量矿石样品的体积,量筒中放入矿石样品前后,水面静止时的位置如图乙所示.例4通过以上测量可知,矿石样品的质量为g,体积为cm3,密度为kg/m3.(2)小红想:如果不用量筒,能否测出矿石样品的体积?她找来一个盛满水的溢水杯(图丙),测出了矿石样品的体积.请将小红的实验步骤补充完整,写出矿石样品体积的表达式(用所测物理量表示).实验步骤:①用天平测出空烧杯质量m1;_______________________________________________________________________________________.矿石样品体积的表达式V矿石=.〔解析〕(1)读图甲可知,矿石的质量:m=50g+10g+3g=63g;读图乙可知,矿石的体积:V=80mL-60mL=20mL=20cm3;矿石的密度：(2)在没有量筒的情况下,可通过溢水杯和天平、空烧杯测量矿石的体积:①用天平测出空烧杯质量m1;②将溢水杯盛满水,用细线系好矿石浸没入溢水杯中,用空烧杯接住溢出的水,测出水和烧杯的总质量m2,求出排开水的质量m排水=m2-m1.矿石样品的体积:.3333m63ρ=3.15g/cm3.1510kg/m.v20cmg21mm-mV=V==ρρ排水矿石排水水水[实验题](2015·淄博中考)小光和小红同学在实验室里测某种矿石的密度,选用天平、量筒、矿石样品、细线、烧杯和水进行实验.(1)天平调节好后,小光将矿石样品放在天平左盘,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,此时右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图6-28甲所示.接着,他利用量筒和水测量矿石样品的体积,量筒中放入矿石样品