内容正文:
3. 测量密度
素养目标
1. 练习天平、量筒的使用并掌握测量固体、液体密度的原理。(物理观念)
2. 通过实验探究,掌握测量液体和固体密度的方法。(科学探究)
3. 在探究测量固体和液体密度的过程中,学会利用物理公式间接测定物理量的科学方法,体会占据空间等量替代的方法。(科学思维)
4. 通过了解密度知识与社会生活的联系,促进科学技术与社会紧密结合,使科学技术应用于社会、服务于社会。(科学态度与责任)
1. 物质的质量和体积分别用什么工具来测量: 天平、量筒 。
2. 物质的密度能测量吗? 不能 (选填“能”或“不能”);测量的原理是 ρ= 。
3. 在量筒上读数时,视线应与刻度面 垂直 ,与液面 水平 ,如果液面是凹形的,与凹面 底部水平 ,如果液面是凸形的,与凸面 顶部水平 。
4. 量筒上的单位标度是 mL ;量筒壁上的最大刻度是量筒的 量程 ;量筒壁上相邻的两条刻度线之间的距离为 最小分度 值。
5. 利用量筒测量固体体积采用的是等量占据空间替代的方法。即先测出量筒中 水 的体积,再测出 量筒内液体与固体的总体积 ,两者相减,就得到固体的体积。
【填一填】
1. 密度的公式是 ρ= 。
2. 若想测量物质的密度,只要测出物体的 质量 和 体积 ,然后通过公式 ρ= 就能计算出物质的密度。
3. 用 天平 测质量,用 量筒 测体积。
4. 观察如图所示的量筒,想一想
(1)量筒是以 A 为单位标度的。
A. mL B. cm3
(2)图中量筒的最大测量值是 100 mL ,分度值是 1 mL 。
(3)甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 丙 同学读数方法正确,量筒中液体体积为 50 mL 。
测量固体的密度
设计实验测量一下可口可乐玻璃瓶的密度,先取一块和瓶子同种材料的玻璃,然后开始实验。
怎样才能测定密度的大小? 需要测量哪些量,分别用什么仪器测量?
答案:根据ρ=,需要测量物体的质量和体积。物体质量可以用天平测量,对于形状规则的固体的体积可以用刻度尺测量。
现实生活中大多数的固体都是不规则的,比如说上面例子中的玻璃,怎样测量形状不规则的物体和液体的体积呢?
答案:对于形状不规则的固体和液体,需要使用量筒来测量其体积。
结合下面步骤完成测量密度过程。
(1)用 天平 测出石块的质量m;
(2)在 量筒 中倒入适量的水,记下其体积V1;
(3)用细线拴住小石块,浸没在量筒的水中,记下此时量筒的示数V2;此时石块的体积为 V2-V1 ;
(4)根据密度公式,石块的密度为: ρ= 。
误差分析
特殊情况
实验误差
将物块放入量筒中,操作过程中有水溅出
V2偏小,密度偏大
细线对测量结果有影响
V2偏大,密度偏小
先测体积,再测质量
物块沾有水,质量偏大,密度偏大
如何用量筒测量密度小于水的不规则固体(如塑料块)的体积呢?
答案:可采用“悬垂法”。具体的做法是:先测出悬挂重物浸没于量筒中时液体对应的体积,然后将物体与重物系在一起浸入量筒中,读取此时的体积,两者的差值便是物体的体积.还可采用“针压法”。具体的做法是:先读出量筒中适量水的体积,再用针将物体压没于水中,读取此时的体积,两者的差值便是物体的体积。
用天平和量筒测定铁块的密度,其实验步骤如下:
①在量筒中倒入一定量的水,记下水的体积;
②将铁块放入量筒内记下水面升高后的刻度,计算铁块的体积;
③将铁块放在天平上测出其质量;
④利用密度公式计算出铁的密度。
实验步骤的排序正确的是( B )
A. ①②③④ B. ③①②④
C. ④③①② D. ②③①④
在测量固体密度的实验中,用到了天平和量筒。天平要先调节再测量,而且为了不影响质量的测量结果,一般要先测质量,再测体积。测量固体的密度必须严格按要求的步骤进行,否则会直接影响测量的进行,而且误差也会较大。
解析:实验中,首先要做的是调节天平平衡;再测量铁块的质量,这样测得的质量会更准确,因为后面还要浸水和系线,会影响质量的结果;测体积时要先倒入适量的水,再将铁块放入量筒内记下水面升高后的刻度,算出两次的体积差即为铁块的体积;最后利用公式求出密度的值。故选B。
1. 小明在实验室里面测量某合金块的密度。
(1)将天平放在水平实验台上并将游码归零后,小明发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将平衡螺母向 左 调节,使天平横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量合金块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小明应 取下最小砝码,调节游码 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时,所用的砝码和游码位置如图乙所示,小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中,量筒示数分别如图丙、丁所示,则该合金块的密度为 2. 63 g/cm