内容正文:
物体密度的测量知识梳理及误差分析
测固体密度
一、固体密度测量的基本方法:
原理:ρ=m/V;
固体的质量可直接用天平称得,外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定,然后,根据密度定义求得密度。
1、步骤:
(1)用天平测出石块的质量m;
(2)向量筒内倒入适量的水,测出的水的体积V1;
(3)把石块放入量筒中,测出石块和水的总体积V2;
(4)算出石块的体积V=V2-V1;
(5)算出石块密度ρ=m/V2-V1。
2、实验误差分析
(1)先测固体体积,再测固体质量,固体上会沾水,所测固体密度会偏大
(2)砝码有磨损,导致测量的物体密度偏大
(3)量筒不正确读数引起的误差分析
二、测量特殊固体的密度
1. 密度小于水的固体(针压法)
(1)用天平测量物体的质量m;
(2)向量筒中倒入适量的水,读出体积V1(如图甲);
(3)用细铁丝将待测物体压入水中,使其完全浸入,读出体积V2(如图乙);
(4)物体密度的表达式:ρ=m/V2-V1。
2. 体积较大的固体
① 溢水法
(1)用天平测出物体的质量m;
(2)在大烧杯(或溢水杯)中装满水,把待测的物体浸没在水中,同时用小烧杯承接溢出的水(如图甲),用量筒测出溢出水的体积V(如图乙);
(3)物体密度的表达式:ρ=m/v
② 加水法
(1)用天平测量物体的质量m;
(2)烧杯中加入适量的水,把物体浸没在水中,水面处做标记;
(3)取出物体,将量筒中体积为V1的水向烧杯中添加直到水面到达标记处;
(4)读出量筒中剩余水的体积V2;
(5)物体密度的表达式:ρ=m/V1-V2
③ 溶于水的物体
(1)用天平测出物体的质量m;
(2)用量筒间接测体积V时,可采取排沙法、排油法、排饱和溶液法等;
(3)物体密度的表达式:ρ=m/v
测液体密度
一、液体密度测量的基本方法
原理:ρ=m/V;
先测液体和容器的总质量,然后倒入量筒中一部分液体,并测出这部分液体的体积,再称出容器与剩余液体的总质量,两者之差就是量筒内液体的质量,再用密度公式求出液体的密度。
步骤:
(1)用天平测烧杯和盐水总质量m1;
(2)将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分,记下体积V;
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水总质量m2,算量筒中盐水质量m=m1-m2;
(4)算出盐水的密度ρ=m1-m2/V
测量方法及误差分析:
(1)先质量m,后体积V:先利用托盘天平、烧杯测量出液体的质量,记为m,然后将液体倒入量筒中测量出液体的体积,记为V,则液体的密度ρ=m/V。A.由于将烧杯中的液体向量筒内倒入的过程中,会有残留的液体附着在烧杯内壁,导致测量的液体的体积偏小,则计算出的密度测量值>真实值;
(2)先体积V,后质量m:先用量筒测量出液体的体积,记为V,然后将量筒中的液体倒入烧杯中测量出液体的质量,记为m,则液体的密度ρ=m/V。A.由于将量筒中的液体倒入到烧杯中测量其质量时,量筒内会有液体残留在量筒内壁,导致测量出的液体质量偏小,则计算出的密度测量值<真实值;
二、测量特殊液体的密度
1、有天平、无量筒测量液体密度
① 用天平测量烧杯的质量m1(如图甲);
② 将烧杯满水测出烧杯和水的总质量m2(如图乙);
③ 将烧杯内水倒尽,盛满待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m3(如图丙);
④ 表达式:
(3)为了消除实验误差,则采用“倒出的液体”测密度:
① 在烧杯中倒入待测液体,用托盘天平测量出烧杯及烧杯中液体的总质量,记为m1;
② 将烧杯中的待测液体倒入一定的体积到量筒中,记为V,为便于计算,可倒入整体积的待测液体;
③ 用托盘天平测量出烧杯及剩余液体的总质量,记为m2;D.计算出待测液体的密度ρ=(m1-m2)/V;
(4)“增加的液体”测密度:
① 在容器中倒入一定体积V1的液体,测出此时容器及液体的总质量,记为m1;
② 继续往容器中加入部分液体,此时容器中液体的总体积记为V2,测出此时容器及液体的总质量,记为m2;
③ 则容器中增加的液体质量Δm=m2-m1,增加的液体体积ΔV=V2-V1,则液体的密度ρ=Δm/ΔV=(m2-m1)/(V2-V1);
题型精讲
例1.小明测量色拉油的密度,进行了以下实验:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央刻度
线的左侧,此时应将平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.
(2)用调节好的天平测量色拉油和烧杯的总质量,小明的操作如图甲所示,其操作错误是:___________________________ .
(3)小明正确测得色拉油和烧杯的总质量为59.2 g,然后将一部分色拉油倒入量筒中,如图乙所示;再将烧杯放在天平上,称得剩余色拉油和烧杯的总质量如图丙所示,由此可知:量筒中色拉油的质量是___g,量筒中色拉油