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第三节 测量物质的密度
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知识梳理
要点突破
课堂十分钟
知识梳理
一、量筒的使用方法
量筒是用来测量 的仪器,还可以间接测量 的体积,使用量筒前应先观察量筒 和 ,读数时视线要与量筒内液体的 保持水平。
[注意]使用量筒读数时,俯视液面易造成读数偏大,仰视液面易造成读数偏小。
二、测量物质的密度
测量一种物质的密度,一般需要用 测量其 和用
测量其 ,然后利用公式 计算出物质的密度,这是一种 (选填“直接”或“间接”)测量法。
液体体积
固体
量程
分度值
凹(凸)液面的最低(高)处
天平
质量
量筒
体积
间接
要点突破
[典例1](2023临沂)2023年5月17日,山东省莱州市西岭村金矿新勘查出储量200 t,成为国内最大单体金矿床。为研究西岭金矿矿石,小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
(1)把天平放在水平台上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线,指针的位置如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
测量固体的密度
甲
右
解析:(1)称量前指针偏左,应向右调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应 ,使天平平衡。
(3)天平平衡后,所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量为 g。
乙
解析:(2)称量矿石质量时,增减砝码后指针偏左,说明右盘中砝码质量小于矿石的质量,故应向右移动游码,使天平平衡。(3)根据图乙知,标尺的分度值为0.2 g,矿石的质量m=20 g+20 g+5 g+3.8 g=48.8 g。
向右移动游码
48.8
(4)向量筒中倒入60 mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则矿石的体积为 cm3。
丙
解析:(4)由图丙知,总体积为80 mL,故矿石的体积V=80 mL-60 mL=
20 mL=20 cm3。
20
(5)实验所测矿石的密度为 g/cm3。
(6)因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
2.44
偏大
[针对训练1]烟台市很多市民喜欢收藏奇石,为了测量某种形状不规则的奇石的密度,小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图所示的实验。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲 乙 丙
(1)把天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)图甲出现的错误之一是 .
。
(3)在测量奇石质量时,小明依次将砝码放在天平的右盘,当他在右盘内加入最小的5 g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,则他接下来应该进行的操作是 。
(4)图乙是正确测量奇石质量得到的结果,其读数是 g。
(5)根据图丙量筒两次的读数,可得奇石的体积是 cm3。
(6)计算出奇石的密度是 g/cm3。如果小明先测奇石的体积再测其质量,会导致实验结果 (选填“偏小”或“偏大”)。
游码
直接用手拿砝码(或加减砝码时,游码没有移到零
刻度线处)
取下5 g的砝码,调节游码,使天平重新平衡
53
20
2.65
偏大
测量液体的密度
[典例2]学习了密度知识后,小王用天平和量筒测量食用油的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘右侧(如图甲所示),此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
甲
解析:(1)调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左边调节。
左
(2)称出空烧杯的质量为28 g,将适量的食用油倒入烧杯,称出烧杯和食用油的总质量如图乙所示,则烧杯中食用油的质量为 g,接着,将烧杯中的食用油倒入量筒中,示数如图丙所示,则食用油的密度为 g/cm3。
乙 丙
33.2
0.83
(3)本次实验测得食用油的密度 (选填“偏大”或“偏小”),主要原因是 。
偏大
将烧杯中的食用油倒入量筒时,烧杯中会有残留
[针对训练2](2023云南)妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密
度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在 工作台上,将游码移至标尺左端的
处,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
甲
解析:(1)称量前,天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针向左偏,说明左端下沉,右端上翘,所以平衡螺母向右调节。
水平
零刻度线
右
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m1=
188.2 g;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V= mL;
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量,如图丙所示,m2= g。
乙 丙
解析:(2)②图乙量筒中奶茶的体积V=80 mL=80 cm3,③图丙中剩余奶茶和烧杯的质量为m2=100 g+4.2 g=104.2 g。
80
104.2
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度ρ= g/cm3。
1.05
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值 (选填“大”或“小”),烧杯中剩余奶茶的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
大
不变
课堂十分钟
1.在用天平和量筒测量某种食用油的密度时,下列操作中,不必要且不合理的是( )
A.用天平测出空烧杯的质量
B.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量
C.将烧杯中的油倒入量筒中一部分,测出倒入量筒中油的体积
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
A
2.(2023青岛改编)通过嫁接等技术创新,国产大樱桃的甜度和口感不断提高。小海用天平和量筒测量国产大樱桃的密度,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码在标尺上的位置如图甲所示;向量筒中加入30 mL的水,再将大樱桃浸没其中,液面的位置如图乙所示。下列说法错误的是( )
D
甲 乙
3.小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图所示表示了他主要的操作过程,调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向 移动,他测出牛奶的密度为 kg/m3,他测出的密度比牛奶的实际密度偏 。
右
1.224×103
大
4.在分组做“测量小石块密度”的实验中:
小明同学用托盘天平和量筒测小石块的密度,步骤如下:
a.调平时,小明发现指针偏向分度盘的左侧,此时应该把平衡螺母向
(选填“左”或“右”)端调节,才能使天平平衡。
b.测质量时,小明把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是 ,直到天平再次平衡,右盘中的砝码和游码所处的位置如图甲所示,则小石块质量为 g。
右
甲
用镊子取下最小砝码并移动游码
58.4
c.在图乙所示的量筒中注入适量的水,读出此时水面所对应的示数V1;将小石块浸没在水中,读出此时水面所对应的示数V2,则小石块的体积V=V2-V1。
(1)将小石块没入水中时一部分水溅在量筒内壁,同组同学观察到了小明测量的全过程,提示小明,这样测得的小石块密度要比真实值 .
(选填“大”或“小”)。
(2)听取了同学们的建议后,小明用正确方法重新测得了小石块的体积为20 cm3,则小石块的密度ρ= kg/m3。
大
2.92×103
谢谢观赏!
22
ρ=
解析:(5)矿石的密度ρ===2.44 g/cm3。(6)由于矿石具有吸水性,导致矿石浸没后的总体积偏小,计算出矿石的体积就偏小,由密度公式可知,实验所测矿石的密度值偏大。
解析:(2)由题图乙知,烧杯和食用油的总质量为m总=50 g+10 g+1.2 g=
61.2 g,量筒中食用油的质量为m油=m总-m杯=61.2 g-28 g=33.2 g,由题图丙知,食用油的体积为V=40 mL=40 cm3,食用油的密度ρ===0.83 g/cm3。
解析:(3)将食用油从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净,会导致体积的测量结果偏小,而质量的测量是准确的,根据ρ=可知,密度的测量结果比真实值偏大。
解析:(3)量筒内奶茶的质量m=m1-m2=188.2 g-104.2 g=84 g,奶茶的密度ρ===1.05 g/cm3。
解析:(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,导致测得奶茶的体积偏小,质量准确,由ρ=可知测得的密度偏大;密度是物体的基本属性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量和体积无关,故倒出一部分奶茶后,剩余奶茶的密度将不变。
A.测量密度的原理是ρ=
B.大樱桃的质量是12.8 g
C.大樱桃的体积是8 cm3
D.大樱桃的密度是1.6 kg/m3
$$