内容正文:
6.4密度的应用
1. 【学习目标】
1. 掌握量筒的使用方法;
2. 学会测量液体和固体的密度;
3. 掌握密度在实际生活中的应用。
2. 【知识讲解】
要点一、体积的测量
1.量筒:量筒是用来测量液体体积的仪器,如图1所示。
(1)量筒上的单位一般是ml,1ml=1cm3
(2)量筒的使用方法与注意事项:
①选:选择量程与分度值适当的量筒;
②放:把量筒放在水平桌面上;
③读:读数时视线要与量筒内液面的中部相平,即要与凹液面的底部相平,如图2乙所示。
注意事项:
(1) 俯视读数:测量结果偏大;仰视读数:测量结果偏小(眼底读数低,眼高读数高)
(2) 量筒重心较高不可以放在天平上测量质量。
2.测量固体的体积(不溶于水且不吸水)
(1)形状规则的固体可以用刻度尺测量相关的数据,再根据体积公式计算出来。
(2)形状不规则的固体可以用“排液法”间接地测定。
①下沉物体(如金属块、小石块等等)的测量方法:
a、 先在量筒内倒入适量水,读出其体积V1(适量水:物体放进去能浸没且不超过量筒量程水不溢出)
b、 将物体用细线拴住轻轻放入水中,并使水全部淹没固体,读出水和固体的总体积V2;
c、 计算固体的体积V=V2-V1。
②漂浮物体(如石蜡、木块等等)的测量方法:沉坠法或针压法。
沉坠法:将漂浮的被测物体和能沉入水中的物体用细线拴在一起(物在上重锤在下),用细线将重锤沉入水中(被测物体不能接触到水),读出此时量筒的示数V1;再把被测物体和重锤一起沉入水中,读出此时量筒的示数V2;最后计算固体的体积V=V2-V1。
针压法:用细针(体积忽略不计)将被测物体压入到水中使其全部浸没。
要点二、测量物质的密度(原理:ρ=m/v)
1. 固体的密度:
(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)利用公式算出石块的密度。
2.液体的密度:以盐水为例
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
(2)将烧杯中的盐水一部分倒入量筒中,记下体积V;
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2,算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;
(4)利用公式算出盐水的密度。
要点三、密度知识的应用
由密度公式变形可得m=ρV和V=两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应用。
1.鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的,只要测出它的密度,再查阅密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相近。如测算出某物质的密度是2.7×103kg/m3,通过查密度表,知道这种物质是铝。
2.计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可通过查密度表,查出这种物质的密度,再想办法测算出它的体积,根据公式m=ρV,就能算出该物体的质量。如:要测算一块大理石碑的质量,大理石的密度可以查表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式m=ρV,就可算出大理石的质量;
3.计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体,如形状不规则的铁制螺钉,可以用天平测量出螺钉的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式V=,就可算出螺钉的体积;
注意事项:密度计算一般要做到有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。
密度计算的一般步骤:
①确定已知条件并统一各物理量的单位;
②分析未知量所对应的条件;
③选择适当的公式进行计算。
3. 【基础练习】
1.已知铜密度为,酒精密度为,把一金属铜块放入盛满水的杯子中,从杯中溢出水,若把该铜块放入另一盛满酒精的杯子中,则从杯中溢出酒精的质量是( )
A. B. C. D.
2.为了测出金属块的密度,某实验小组制定了如下的实验计划:
用天平测出金属块的质量
用细线系住金属块,轻轻放入空量筒中
在量筒中装入适量的水,记下水的体积
将金属块从量筒中取出,记下水的体积
用细线系住金属块,把金属块浸没在量筒的水中,记下水的体积
根据实验数据计算金属块的密度
以上实验步骤安排最合理的是( )
A. B. C. D.
3.若质量为的铝球,体积为,则该铝球铝的密度为 ( )
A. 一定是空心的 B. 一定是实心的
C. 可能是空心的,也可能是实心的 D. 无法判断
4.由密度为的金属甲和密度为的金属乙做成质量为的合金球,则合金球的密度为( )
A. B. C. D.
5.有三个形状相同、体积和质量都相等的铜球、铁球和铝球,其中,下列说法中正确的是( )
A. 三个球可能都是实心的 B. 若铜球空心,则铁球、铝球一定是空心的
C. 若铁球空心,则铜球、铝球一定是空心的 D. 若铝