内容正文:
6.4 密度知识的应用(第2课时)
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利用密度间接测量物体的质量或体积
模块一
知识梳理
由密度公式ρ=变形可得m=ρv和v=两个公式,这两个公式在解决实际问题时也是很有用的。
应用类型
适用情况
方法
求质量
质量不易直接测量的物体,如巨石、空气、油库中的油等
①查出组成该物体的物质的密度ρ,测出其体积v;
②根据m=ρv求质量
求体积
形状不规则或不便于直接测量体积的物体
①查出组成该物体的物质的密度ρ,测出其质量m;
②根据v=,算出物体的体积
利用间接测量法测物体的密度
1.测固体的密度:用天平测出固体的质量,再用排水法收集该固体排开的水,因为水的密度是已知的,可以通过测量水的质量求出水的体积,然后利用固体的体积与排开的水的体积相等的关系求出固体的体积,根据密度公式可得固体的密度。
2.测液体的密度:先用天平测出容器的质量,再分别测出容器装满水时的质量和装满被测液体时的质量,根据水的密度可以求出容器的容积,由于被测液体的体积等于容器的容积,且由容器装满被测液体时的质量和空容器的质量可以求出液体的质量,根据密度公式可求出该液体的密度。
测量物质的质量和体积
【典例1】(2020·四川省成都市·同步练习)小闻和小宁想测石块的密度,器材有:天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管。他们经过思考,进行下面的操作:
小闻把天平放在水平桌面上,将________调到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使天平平衡。
用调节好的天平称石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则石块的质量为________。
为了测石块体积,他们进行了如图乙所示的实验操作:
烧杯中装有适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为。
将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为。
通过计算,石块的体积________,石块的密度为________。
【变式1-1】(2023·全国·单元测试)小方同学在安宁河边捡到一块漂亮的不溶于水也不吸水的小石块,她想测量这块小石头的密度,于是进行了如下的实验操作:
小花同学将天平放在水平台上,天平横梁调节平衡后开始称量石块的质量,称量过程中进行了如图甲所示的操作,其中有一处操作错误的是______。
改正错误后,小花同学重新进行测量。天平调节平衡后她将小石块放入天平的右盘,并通过在左盘增减砝码和移动游码使天平恢复平衡,砝码的质量和游码对应的刻度值如图乙所示,记录好数据后小花立即发现自己的操作是错误的,但是也可以通过这种测量方法正确计算出小石块的质量。你认为小石块的质量应该是______。
她发现小石块放不进量筒,改用如图丙所示的方法测量小石块的体积,步骤如下:
将小石块轻轻放入空烧杯中,往烧杯中加入适量的水,使小石块浸没,在水面达到的位置上做标记,然后取出小石块。
先往量筒中装入的水,然后将量筒中的水慢慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒中剩余的水的体积如图所示,则小石块的体积为______。
计算出小石块的密度为______。
【变式1-2】(2023·福建省福州市·模拟题)小明在测量鹅卵石密度的实验中:
调节天平平衡时,先将游码移到标尺左端的零刻度线,发现指针如图甲所示,则接下来应将平衡螺母向 调节
测量鹅卵石的质量时,将最小的砝码放入右盘后,指针如图甲所示,于是小明取下最小的砝码,并 直至天平平衡,砝码及游码的位置如图乙所示
将鹅卵石放入装有水的量筒中,静止时液面如图丙所示,则鹅卵石的密度是 。
在测量另一个放不进量筒的大鹅卵石密度时,他的操作步骤如下:
用天平测出大鹅卵石的质量
如图丁所示将鹅卵石放入烧杯中,加入适量的水,使其浸没水中,在烧杯壁上标记出水面的位置
在量筒中加入体积为的水
将鹅卵石取出后,用量筒中的水向烧杯内加水至标记处,量筒中剩余水的体积为,则鹅卵石密度的表达式 用字母、、表示该实验测量中因 会产生误差,使用该方法计算出的密度值与实际值相比偏 。
【典例2】(2023·全国·单元测试)在做测量液体密度的实验中,小明想知道食用油的密度,于是他用天平和量筒做了如图所示的实验.
将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“零”刻度线处发现指针静止时,位置如甲图所示,则应将平衡螺母向____选填“左”或“右”调节使横梁平衡.
天平调节平衡后,测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的食用油,测出烧杯和食用油的总质量如图乙所示,将烧杯中的食用油全部倒入量筒中,食用油的体积如图丙所示,则烧杯中食用油的质量为