内容正文:
无量筒测量物质密度的方法和技巧
缺点:装满水易洒出,操作不便!
m0
m1
m2
水
液
等效替代法(等体积)
V容积=V液=V水
水
标记
液
标记
用做标记的方式
(需要:记号笔)
一
无量筒测液体的密度
①用天平测出空瓶的质量是m0;
②将空瓶中装满水,测出瓶和水的总质量是m1;
③将水全部倒出后,再装满待测液体,测出瓶和液体的总质量是m2;
④则待测液体的密度:
思路一:
先求V,再求ρ
思路二:
列方程
二
无量筒测固体的密度
等体积法
例1.小志想测量石块的密度,现只有天平和砝码、一个烧杯和足量的水。请将实验步骤补充完整:
①将天平放在水平桌面上,调节平衡后测量石块的质量为m1;
②向烧杯中加入适量的水,把石块浸没在水中,在水面到达的位置做上标记;
③取出石块,测得烧杯和水的总质量为m2;
④向烧杯中加水,直到水面达到______处,再测出此时烧杯和水的总质量为m3。
若已知水的密度为ρ水,则石块密度的测量值为___________。(用已知量和测量量符号表示)
测得的小石块的密度比真实值______(偏大 /偏小)。
标记
偏小
标记
标记
标记
m1
A.加水到标记
B.取出小石块
m2
C.将水加到标记
m3
取出石块,补等体积的水(至标记处)
取出石块时沾水,使m2偏小,补水偏多,即V石偏大,算出的ρ偏小
例2.(2020深圳、贵州中考,2022湖南中考)鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平渕出鹅卵石的质量m1;
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,在烧杯壁上标记出水面的位置;
④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3;
⑤鹅卵石密度的表达式ρ=_________(用字母m1、m2、m3和ρ水表示)。
用这程方法测出的鹅卵石密度比真实值______(偏大/偏小/不变) 。
二
无量筒测固体的密度
等体积法
不变
标记
标记
m1
m2
m3
放入石块→水面上升(至标记处)
虽然取出石块时沾水,但加水到达标记处,m3大小不受影响,不会因此造成误差
例3.(2022北京101中学、首都师大附中期中)小萱在实验室中测量某种矿石的密度。实验器材:一只有标记线的空烧杯、托盘天平、砝码盒、足量的水、待测矿石颗粒若干。请帮小萱把下列实验步骤补充完整,并写出计算矿石密度的表达式。
(1)取透量的矿石颗粒,用调好的天平测其质量为m1,并记录;
(2)将质量为m1的矿石颗粒装入空烧杯中,向烧杯中加水到烧杯的标记线。用天平测烧杯的总质量为m2,并记录;
(3)将烧杯清空,______________,用天平测量烧杯的总质量为m3,并记录;
(4)根据测量数据计算这种矿石的密度ρ石=__________。
倒水至标记处
标记
标记
m1
m2
m3
m2-m1
取出石头后,剩余的质量
(没有沾水造成的误差)
仍达到标记处:取出石头,补等体积的水
m补水=m3-(m2-m1)=m3-m2+m1
三
无量筒等体积(溢水)
无小烧杯,无法直接测m溢水,但可算出
m1+m2=m3+m溢水
①取适量的碎瓷片,用天平测出它的质量m1;
②将瓶子装满水,用天平测出瓶和水的质量m2;
③将碎瓷片装入瓶里,水溢出后,擦干瓶外的水,测出瓶、水和碎瓷片的总质量m3;
④则碎瓷片的密度为___________。
m溢水=m1+m2-m3
(1)小婷同学为了知道石块的密度,她利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如下测量:
①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m1,示数如图甲所示。
②将石块缓慢浸没在杯中,测得杯、水、石块的总质量m2,示数如图乙所示。石块没足够长时间后,在水面到达的位置上做标记,然后取出石块(忽略石块表面带出的水)。
向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m3,示数如图丙所示。
学习密度知识以后,小婷、小明分别用不同的方法测量物体的密度。
初出茅庐:
根据以上测量,可得石块的体积V石=______cm3。
在测量完成后,小婷发现石块吸水,则以上步骤所测得的石块密度与真实值相比_____(偏大/偏小/相等)。若已知该石块每105cm3最多能吸水的体积是10cm3,则未吸水时石块的密度为______g/cm3。(结果保留一位小数)
会使:液面标记处偏低→V水升偏小→ρ偏大
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V石=42cm3
ρ石=2.2g/cm3
(2)小明用托盘天平、烧杯和已知密度为ρ0的金属块测出了瓶装饮料的密度ρ。
①将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端的“0”刻度线处,调节天平平衡。
②用天平测出金属块的质量m1。
③把金属块放入空烧杯中,往烧杯中倒入适量饮