内容正文:
第10课时 密度的特殊测量与误差分析 物质的物理属性
一、课程标准
1.会一些与密度有关的特殊测量方法;
2.能描述物质的一些属性,尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来;
3. 了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响
二、知识梳理
1、无量筒测算体积 思路: V=
特殊测量 2、无天平测算质量 思路: m=
3、其它与密度有关的特殊测量
密度 测量工具——密度计:测量 密度的仪器。
ρ= m/ V与密度相关的计算
m=ρV
V= m/ρ
有 、 、 、 、 等。
其他物理属性
应用:对物质进行分类
三、考点梳理
考点一 密度的特殊测量
【典型例题】如图6-2-1所示,小星用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块密度
(1)小星用天平称出石块的质量为m
(2)小星测量石块体积的操作步骤如下:
a.测出空小杯的质量m1
b.把装了水的大杯和空的小杯如图6-2-1放置
c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯图6-2-1
d.测出承接了溢出水的小杯总质量m2
请你指出步骤b的错误之处: 。
(3)用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为 ,石块密度为 (设步骤b中的错误已改正)。
【拓展变式】
1.(2023·滨州)某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将____________拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图6-2-2甲所示情况,应向_________调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。图6-2-2
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误:_______________。
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是______g。
(4)小滨在量筒内倒入20ml的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在______(选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是______ cm3,金属块密度是______g/cm3。
(5)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案:
①用天平测出金牌的质量m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m1的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为m2;
则金牌密度的表达式ρ=______(水的密度为ρ水,用m、m1、m2、ρ水表示)。
2.彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度。由图6-2-3可知:水晶球的体积是 cm3,水晶球的质量是 g,水晶球的密度是 g/cm3。图6-2-3
考点二 密度测量的误差分析
【典型例题】下面是小方和小李设计的“测食用油密度”的实验方案,请回答以下问题:
(1)小方的方案:用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1。测得的食用油密度的表达式是:ρ油= 。
(2)小李的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用已调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2。测得的食用油密度的表达式是:ρ油= 。
(3)按 (小方/小李)的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值 (偏大/偏小)。
【拓展变式】
1.(2025·江苏南通)小海同学在地质博物馆看到一块火山石,讲解员说,它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩,俗称浮石,具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石,感觉到很“轻”,他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想,他购买了火山石进行实验,步骤如下:
图6-2-4
①用调节好的电子秤,测出空烧杯的质量m₁;
②测出火山石的质量m₂;
③将火山石浸没在水中数小时后取出,将其表面擦干,测出它的质量m₃,
④再将火山石浸没在装满水的容器中用烧杯接住溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量m₄
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造 (写出一个即可)。
(2)分析 (填写序号)两个步骤中的数据可知,小海的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)火山石的密度为 g/cm³,俗称“浮”石的原因是 。
(4)实验中,若只进行①②④操作步骤,密度测量值偏 ,理由 。
(5)你认为不同的火山石,密度一定相同吗?请判断并说出理由。 。
2. 学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
考点三 物质的物理属性
【典题演示】有六种物质:铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力,请用不同的分类方法把它们分成两类。
分类一:透 明: 不 透 明:
分类二: : :
【拓展变式】
1.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,计算机中央处理器(CPU)可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的,制作散热片的材料主要考虑的物理属性是( )图6-2-5
A.导热性 B.弹性 C.导电性 D.磁性
2.疫情期间,伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言,导致多人中毒。本着国际主义精神,我国支援伊朗乙醇(即酒精)等大量医疗物资,并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质,属性如表格所示:
物质属性
毒性
可燃性
密度
沸点
比热容
热值
甲醇
毒性大
易燃
64.7
乙醇
毒性低
易燃
78
实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇,但标签污损,为准确鉴别,同学们对这两种液体分别用字母、标识,并设计如图所示的三种实验方案,展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙
(1)方案甲可测量、液体的 ,但无法鉴别。
(2)方案乙可根据、液体的 不同进行鉴别,当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至,同规格燃料瓶内剩余较多的液体是 。
(3)方案丙:用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的、液体,一段时间后(液体都未沸腾)温度较高的液体是 ;继续加热,直至两烧杯内液体都沸腾,温度较高的液体是 。从安全性考虑,由于 ,该方案被明令禁止。
四、课堂反馈
1.(2024·江苏常州)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
2.下表给了部分物质在常温、常压下的密度,根据表格中的信息,下列说法正确的是
物质
酒精
水
煤油
干松木
冰
铅
密度(kg/m3)
0.8×103
1.0×103
0.8×103
0.5×103
0.9×103
11.3×103
A.固体的密度都比液体的密度大 B.同种物质的密度不一定相同
C.不同物质的密度一定不同 D.能装下1kg酒精的塑料瓶,装不下1kg水
3. 小明为了测盐水的密度,制定如下的实验计划:①测出空烧杯的质量②将烧杯中一部分
盐水倒入量筒中③测出量筒中盐水的体积④根据实验数据计算盐水的密度⑤在烧杯中装入
适量盐水,测出它们的总质量⑥测出烧杯和剩余盐水的质量.以上实验步骤安排最合理、
误差最小的是( )
A.①⑤②③④ B.⑤②③⑥④ C.⑤②③①④ D.⑤⑥②③④
4.图6-2-6是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象。下列说法错误的是( )
A.甲物质的质量大于乙物质的质量
B.甲物质的体积小于乙物质的体积图6-2-6
C.质量相同时,甲、乙的体积之比是1︰6
D.体积相同时,甲、乙的质量之比是8︰1
5. 一只空瓶质量为0.5kg,装满水后的总质量为2.0kg,空瓶的容积是_______
m3,装满某种液体后的总质量为1.7kg,此液体密度为 kg/m3(ρ水=1.0×图6-2-7
103kg/m3 )
6.小可为测量如图6-2-7中酸奶的密度,先借助天平测量了一些数据并记录在下表中,则酸奶的密度为 kg/m3,然后观察了盒上标注的净含量,计算出酸奶的体积为 mL。
测量步骤
①测整盒酸奶的质量
②喝掉部分酸奶后,测质量
③用纯净水将喝掉的酸奶补齐后,测质量
测量数据
238.7g
151.3g
227.3g
7.(2023·通州)某实验小组测量一块矿石A的密度如图6-2-8。由于矿石A体积较大,所以他们借助溢水杯完成测量;
图6-2-8
(1)下面是他们的主要实验步骤,请你把步骤补充完整:
①将天平放在水平桌面上,天平调平衡后,将矿石A放在天平左盘内,当右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示时,天平横梁再次水平平衡,则矿石A的质量为______g;
②向溢水杯中倒入水,当溢水口不再有水流出时,将一个小桶放在溢水口下。如图乙所示。用细线系好矿石A,将其浸没在水中,等到溢水口不再有水溢出时,再将小桶中的水倒入量筒中,如图丙所示,溢出水的体积为______cm;
③根据他们的实验数据可以计算出矿石A的密度是______g/cm;
(2)在评估交流时,有组员提出:将小桶里的水倒入量筒时,会有残留,所以会影响测量的准确程度。请你根据原有器材,针对该组员提出的问题,写出改进方案:________ 。
第10课时 密度的特殊测量与误差分析 物质的物理属性
一、课程标准
1.会一些与密度有关的特殊测量方法;
2.能描述物质的一些属性,尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来;
3. 了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响
二、知识梳理
1、无量筒测算体积 思路: V= m/ρ
特殊测量 2、无天平测算质量 思路: m= ρV
3、其它与密度有关的特殊测量
密度 测量工具——密度计:测量 液体 密度的仪器。
ρ= m/ V与密度相关的计算
m=ρV
V= m/ρ
有 硬度 、 弹性 、 导热性 、 磁性 、 比热容 等。
其他物理属性
应用:对物质进行分类
三、考点梳理
考点一 密度的特殊测量
【典型例题】如图6-2-1所示,小星用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块密度
(1)小星用天平称出石块的质量为m
(2)小星测量石块体积的操作步骤如下:
a.测出空小杯的质量m1
b.把装了水的大杯和空的小杯如图6-2-1放置
c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯图6-2-1
d.测出承接了溢出水的小杯总质量m2
请你指出步骤b的错误之处: 水没有装满至杯口 。
(3) 用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为 (m2- m1 )/ ρ水 ,石块密度为
mρ水/(m2- m1 )(设步骤b中的错误已改正)。
【拓展变式】
1.(2023·滨州)某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将___游码___拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图6-2-2甲所示情况,应向___右__调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。图6-2-2
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误:_物体和砝码位置放反了;用手拿砝码_。
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是__79.2_g。
(4)小滨在量筒内倒入20ml的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在_B__(选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是__10__ cm3,金属块密度是_7.92_g/cm3。
(5)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案:
①用天平测出金牌的质量m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m1的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为m2;
则金牌密度的表达式ρ=_mρ水/(m2- m1 )_(水的密度为ρ水,用m、m1、m2、ρ水表示)。
2.彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度。由图6-2-3可知:水晶球的体积是 10 cm3,水晶球的质量是 30 g,水晶球的密度是 3 g/cm3。图6-2-3
考点二 密度测量的误差分析
【典型例题】下面是小方和小李设计的“测食用油密度”的实验方案,请回答以下问题:
(1)小方的方案:用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1。测得的食用油密度的表达式是:ρ油= (m2- m1 )/ V1 。
(2)小李的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用已调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2。测得的食用油密度的表达式是:ρ油= (m3- m4 )/ V2 。
(3)按 小李 (小方/小李)的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值 偏大 (偏大/偏小)。
【拓展变式】
1.(2025·江苏南通)小海同学在地质博物馆看到一块火山石,讲解员说,它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩,俗称浮石,具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石,感觉到很“轻”,他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想,他购买了火山石进行实验,步骤如下:
图6-2-4
①用调节好的电子秤,测出空烧杯的质量m₁;
②测出火山石的质量m₂;
③将火山石浸没在水中数小时后取出,将其表面擦干,测出它的质量m₃,
④再将火山石浸没在装满水的容器中用烧杯接住溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量m₄
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造 隔音板/保温砖 (写出一个即可)。
(2)分析 ② ③ (填写序号)两个步骤中的数据可知,小海的猜想是 正确 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)火山石的密度为 ρ= m2/(m4-m1) g/cm³,俗称“浮”石的原因是火山石的密度小于水的密度 。
(4)实验中,若只进行①②④操作步骤,密度测量值偏 大 ,理由 火山石内部有空隙 。
(5)你认为不同的火山石,密度一定相同吗?请判断并说出理由。 不一定,不同的火山石内部孔隙的多少和大小可能不同,导致质量和体积不同,所以密度不一定相同 。
2. 学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( C )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
考点三 物质的物理属性
【典题演示】有六种物质:铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力,请用不同的分类方法把它们分成两类。
分类一:透 明: 水晶、白酒 不 透 明: 铁、水银、牛奶、巧克力
分类二: 金属 : 铁、水银、 非金属 : 水晶、白酒、牛奶、巧克力
【拓展变式】
1.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,计算机中央处理器(CPU)可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的,制作散热片的材料主要考虑的物理属性是( A )图6-2-5
A.导热性 B.弹性 C.导电性 D.磁性
2.疫情期间,伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言,导致多人中毒。本着国际主义精神,我国支援伊朗乙醇(即酒精)等大量医疗物资,并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质,属性如表格所示:
物质属性
毒性
可燃性
密度
沸点
比热容
热值
甲醇
毒性大
易燃
64.7
乙醇
毒性低
易燃
78
实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇,但标签污损,为准确鉴别,同学们对这两种液体分别用字母、标识,并设计如图所示的三种实验方案,展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙
(1)方案甲可测量、液体的 密度 ,但无法鉴别。
(2)方案乙可根据、液体的 热值 不同进行鉴别,当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至,同规格燃料瓶内剩余较多的液体是 乙醇 。
(3)方案丙:用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的、液体,一段时间后(液体都未沸腾)温度较高的液体是乙醇 ;继续加热,直至两烧杯内液体都沸腾,温度较高的液体是乙醇 。从安全性考虑,由于甲醇、乙醇极易汽化燃烧 ,该方案被明令禁止。
四、课堂反馈
1.(2024·江苏常州)西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料,弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温.这种材料不宜用来制作( A )
A.沙发垫 B.电工手套 C.消防服 D.炒菜锅
2.下表给了部分物质在常温、常压下的密度,根据表格中的信息,下列说法正确的是B
物质
酒精
水
煤油
干松木
冰
铅
密度(kg/m3)
0.8×103
1.0×103
0.8×103
0.5×103
0.9×103
11.3×103
A.固体的密度都比液体的密度大 B.同种物质的密度不一定相同
C.不同物质的密度一定不同 D.能装下1kg酒精的塑料瓶,装不下1kg水
3. 小明为了测盐水的密度,制定如下的实验计划:①测出空烧杯的质量②将烧杯中一部分
盐水倒入量筒中③测出量筒中盐水的体积④根据实验数据计算盐水的密度⑤在烧杯中装入
适量盐水,测出它们的总质量⑥测出烧杯和剩余盐水的质量.以上实验步骤安排最合理、
误差最小的是( B )
A.①⑤②③④ B.⑤②③⑥④ C.⑤②③①④ D.⑤⑥②③④
4.图6-2-6是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象。下列说法错误的是( D )
A.甲物质的质量大于乙物质的质量
B.甲物质的体积小于乙物质的体积图6-2-6
C.质量相同时,甲、乙的体积之比是1︰6图6-2-7
D.体积相同时,甲、乙的质量之比是8︰1
5. 一只空瓶质量为0.5kg,装满水后的总质量为2.0kg,空瓶的容积是_1.5×10⁻³_m3,装满某种液体后的总质量为1.7kg,此液体密度为 0.8×103 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3 )
6.小可为测量如图6-2-7中酸奶的密度,先借助天平测量了一些数据并记录在下表中,则酸奶的密度为 1.05×103kg/m3,然后观察了盒上标注的净含量,计算出酸奶的体积为 200 mL。
测量步骤
①测整盒酸奶的质量
②喝掉部分酸奶后,测质量
③用纯净水将喝掉的酸奶补齐后,测质量
测量数据
238.7g
151.3g
227.3g
7.(2023·通州)某实验小组测量一块矿石A的密度如图6-2-8。由于矿石A体积较大,所以他们借助溢水杯完成测量;
图6-2-8
(1)下面是他们的主要实验步骤,请你把步骤补充完整:
①将天平放在水平桌面上,天平调平衡后,将矿石A放在天平左盘内,当右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示时,天平横梁再次水平平衡,则矿石A的质量为_121.2_g;
②向溢水杯中倒入水,当溢水口不再有水流出时,将一个小桶放在溢水口下。如图乙所示。用细线系好矿石A,将其浸没在水中,等到溢水口不再有水溢出时,再将小桶中的水倒入量筒中,如图丙所示,溢出水的体积为__30_cm;
③根据他们的实验数据可以计算出矿石A的密度是_4.04_g/cm;
(2)在评估交流时,有组员提出:将小桶里的水倒入量筒时,会有残留,所以会影响测量的准确程度。请你根据原有器材,针对该组员提出的问题,写出改进方案:_用量筒直接接溢水杯中流出的水。
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