内容正文:
物 理
第五章 质量与密度
第三节 科学探究:物质的密度
第1课时 探究物质的密度
水平
平衡螺母
体积
相同
不同
密度
调至左端零刻度线处
将游码
60
38
1.05×103
10.4
10
1.04×103
小于
B
B
D
D
41.4
20
1.2
方案2
探究同种物质的质量与体积的关系
(安徽池州调研)为了探究“物体的质量与体积的关系”,同学们选取铝和铜制成的实心金属组件各1套,形状如图甲所示,进行如下实验:
1题图
物质
组件
m/g
V/cm3
铝
a
2.7
1
b
21.6
8
c
27
10
物质
组件
m/g
V/cm3
铜
a
8.9
1
b
71.2
8
c
89
10
(1)托盘天平放在________桌面上,将游码移至标尺的零刻度线处,再调节________使横梁平衡,分别测出各金属块的质量。
(2)用直尺或量筒(排水法)分别测算出每个金属块的________。
(3)上表为部分小组收集的质量和体积的数据,根据表中数据画出了铜组件的m-V图像,请在同一坐标轴上画出铝组件的m-V图像。
(4)分析数据可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值________;体积相同的不同物质组成的物体,质量________;该质量与体积的比值反映了物质的一种特性,称为________。
[答案]如答图所示
[解析](1)天平的正确使用步骤归纳为放、调、称、算、整。“放”是把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,“调”是调节平衡螺母使天平的横梁平衡。(2)用直尺可以测量规则物体的体积,用量筒也可以测量物体的体积(排水法)。(3)利用描点法作图,如图所示。(4)结合表格计算出每次实验中其质量与体积的比值并总结规律。同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值相同;体积相同的不同物质组成的物体,质量不同;通过分析,质量与体积的比值反映了物质的一种特性,物理学中用密度来表示。
测量物质的密度
(1)把天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下来应进行的操作是_______ ___________________,再调节平衡螺母使横梁平衡。
2题图
(2)调节好天平后,按照如下步骤进行实验。
①用天平测出烧杯和液体的总质量为m1=101 g;
②将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,测出体积为V,如图乙所示,则V=________cm3;
③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为m2,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则m2=________g;
④计算出液体的密度ρ=___________kg/m3。
[解析](1)天平使用前应将游码调至左端零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。(2)②图乙量筒读数时视线与液面相平,则读数为60 mL,即60 cm3。③天平读数为所用砝码质量加游码对应的刻度值,即m2=20 g+10 g+5 g+3 g=38 g。④液体密度为ρ= eq \f(m1-m2,V) = eq \f(101 g-38 g,60 cm3) =1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3。
(临沂)2023年初夏,我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收,小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
3题图
(1)测量质量时,所用砝码和游码的位置如图甲所示,则大樱桃的质量为________g。
(2)用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中,水面上升到如图乙所示位置。接着将大樱桃提出后,量筒中的水面下降到60 mL刻度线处,则大樱桃的体积为________cm3,大樱桃的密度为___________kg/m3。
(3)小明所测大樱桃的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
[解析](1)由题图甲可知,大樱桃的质量m=10 g+0.4 g=10.4 g。(2)大樱桃的体积V=70 mL-60 mL=10 mL=10 cm3,大樱桃的密度ρ= eq \f(m,V) = eq \f(10.4 g,10 cm3) = 1.04 g/cm3=1.04×103 kg/m3。(3)由于将大樱桃从量筒中提出时,大樱桃上会沾有水,故大樱桃的体积的测量值偏大,由ρ= eq \f(m,V) 可知,所测大樱桃的密度偏小。
[易错题]下列测量方案中,最合理的是( )
A.测小铁块密度:用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测正方体小木块密度:用天平测质量后,再用刻度尺测棱长并计算体积
C.测小砖块密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用铅球密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
[解析]测小铁块密度时,应先用天平测量小铁块的质