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第六章第3节测量物质的密度
轻松学会测密度——天平、量筒法
一、考点突破
1.熟练掌握天平和量筒的使用;
2.知道天平、量筒测密度的原理;
3.会利用天平和量筒测固体和液体的密度。
二、重难点提示
重点:用天平和量筒测固体、液体的密度;
难点:用天平和量筒测液体的密度。
考点精讲
密度的测量
1.固体密度的测量
根据密度公式,只要测出物质的质量和体积,我们就可以测量固体物质的密度。质量可以用天平或其他测质量的工具测得,体积可以用量筒或量杯直接测出或间接测出,然后,根据就可以算出物质的密度。
【核心归纳】固体密度测量的原理:用天平测出物体的质量m,用量筒(或量杯)测出物体的体积V,用密度公式ρ=就可计算出物质的密度。用量筒测固体的体积,采取排液法,依据的是等量替代。
2.液体密度的测量
液体的体积可以直接用量筒测出,其质量就要通过“补差法”来测定,即先称出容器的质量,再称出容器与液体的总质量,两者之差就是倒入容器内液体的质量,再根据就可求得液体的密度。
【重要提示】在液体密度测量的过程中,烧杯和量筒盛装液体,当把液体倒出时,容器内部往往粘附一部分液体,这会造成测量时的误差,所以,在分析、解决密度测量类问题时,一定要遵循这样两个原则:(1)便于操作;(2)有利于减小误差。
经典例题
例题1小明和小华在实验室测量某金属块的密度,小明的实验步骤如下:
(1)小明先把金属块放入装有适量水的量筒中,量筒内水面的位置如图甲所示。然后他将金属块从量筒中取出,直接放在托盘天平的左盘,在向右盘加砝码时,发现指针偏向分度盘的右侧,这时他应该________(填“增加”或“减少”)砝码;天平平衡时游码在标尺上的位置和右盘砝码如图乙所示,则该金属块的质量为___________g;金属块的密度为_______kg/m3。
(2)小华说小明在天平的使用上存在错误,这个错误是_____________________;并且这种测量方法使测量出的金属块密度值__________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
思路分析:(1)在测量金属块的质量时,向右盘加砝码时,发现指针偏向分度盘的右侧,说明砝码的质量大于物体的质量了,此时应减少砝码。天平平衡后,砝码质量加上游码左侧所对的刻度值就是被测物体的质量,由图可知,小金属块的质量是50g+2g=52g,金属块的体积为80cm3-60cm3=20cm3,因此金属块的密度为:ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
(2)本题中先测量的是金属块的体积,然后他将金属块从量筒中取出,直接放在托盘天平的左盘,这样金属块上沾有水,导致质量的测量值偏大,根据密度的计算公式ρ=,这种测量方法使测量到的金属块密度值偏大。
答案:(1)减少;52;2.6×103(2)金属块上有水,不能用天平直接测量;偏大
例题2小明测食用油的密度时,最初测得烧杯和食用油的总质量是33.4g,图甲显示的是他将烧杯中一部分食用油倒入量筒后,烧杯和剩余食用油的质量;图乙显示的是从烧杯中倒入量筒内食用油的体积。
(1)量筒中食用油的质量为________g,体积为________cm3;
(2)食用油的密度为________g/cm3=________kg/m3;
(3)小莉同学却按以下步骤来测量食用油密度:
①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入一些食用油,测出它们的总质量是m2;
③再将烧杯中的食用油倒入量筒中,测出食用油的体积V;
④根据ρ=算出食用油密度。
你认为,小莉这种方法测出的密度值可能偏______________________(“大”或“小”),原因是________________________________。
思路分析:(1)从天平右盘中读出烧杯和剩余食用油的质量为15g,烧杯和食用油的总质量是?33.4g,则量筒中食用油的质量为33.4g-15g=18.4g,量筒中食用油的体积为20cm3。
(2)食用油的密度ρ===0.92g/cm3=0.92×103kg/m3
(3)当测出食用油的质量后,把烧杯中的液体全部倒入量筒时,烧杯中不可避免地会有剩余,倒入量筒中的液体(体积)就会减少,在质量一定时,体积变小,密度就会变大。
答案:(1)18.4、20;(2)0.92;;(3)大,烧杯中的食用油倒入量筒后,烧杯内还会沾有部分食用油
技巧点拨:量筒中食用油的质量等于烧杯和食用油的总质量减去烧杯和剩余食用油的质量,体积从量筒中读出,食用油的质量和体积的比值即为食用油的密度。密度测量的基本原理ρ=,测出质量后把烧杯中的液体全倒入量筒时,烧杯中不可避免地会有剩余,倒入量筒中的液体(体积)就会减少,也就是说密度就会变大。
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