測(cè)量物質(zhì)的密度

1、 測(cè)量物質(zhì)的密度新課標(biāo)要求一、知識(shí)與技能1、學(xué)會(huì)用量筒測(cè)固體和液體的體積2、會(huì)用天平和量筒測(cè)固體和液體的密度二、過(guò)程與方法1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，形成初步觀察能力2、嘗試設(shè)計(jì)不同情況下測(cè)量物質(zhì)密度的方法三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、培養(yǎng)實(shí)事求是，尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度2、引導(dǎo)學(xué)生樂(lè)于探索自然現(xiàn)象中和日常生活中的物理學(xué)問(wèn)題 教材內(nèi)容詳解一、量筒的使用1、量筒是用來(lái)測(cè)定液體體積的儀器利用排液法也可以間接測(cè)定固體的體積二、測(cè)不規(guī)則固體物質(zhì)的密度 固體的質(zhì)量可直接用天平測(cè)得，外形不規(guī)則物體的體積可通過(guò)“排水法”來(lái)測(cè)量，從量筒中讀出水面指示的刻度，兩次體積之差就是物體排開(kāi)水的體積，也就是物體的體積，然后根據(jù)密

2、度公式得出密度三、測(cè)液體的密度 液體的體積可以直接用量筒測(cè)出，其質(zhì)量就要通過(guò)“補(bǔ)差法”來(lái)測(cè)定，即先稱出容器的質(zhì)量，再稱出容器與液體的總質(zhì)量，兩者之差就是倒人容器內(nèi)液體的質(zhì)量，再根據(jù)求得密度氬的發(fā)現(xiàn) 18世紀(jì)末，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員凱文迪許，在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從通電的水銀中電解出一個(gè)小氣泡，這個(gè)小氣泡很頑固，無(wú)論怎樣放電，它也不肯與氧氣化合，他把這種頑固的 小氣泡稱為空氣中的另一種濁氣，但他沒(méi)有再深入研究小氣泡，輕易地把小氣泡放走了 在他逝世后100年，物理學(xué)家瑞利和化學(xué)家拉姆賽重新做了他的實(shí)驗(yàn)，也找到了這種小氣泡，在精確測(cè)量時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)從空氣中提取混有小氣泡的氮的密度為1.257 2kgm3，而從

3、氨氣中取得的氮的密度是.250 5kgm3，雖然二者僅差0.006 7kgm3，但瑞利他們由于不放過(guò)這一細(xì)微差異而執(zhí)著地研究下去最后確定這種小氣泡是當(dāng)時(shí)還不知道的氣體“氬”，并因此榮獲1904年的諾貝爾獎(jiǎng)?wù)n內(nèi)練習(xí)題型I 雙基鞏固例1 量筒做得細(xì)而高，不做成粗而矮的形狀，這主要是因?yàn)? ) 答案：CA、實(shí)驗(yàn)中，細(xì)高的量筒便于操作B、細(xì)高的量筒可以做出相對(duì)較大的底座，增加穩(wěn)度C、細(xì)高的量筒與粗矮的量筒相比，相應(yīng)的刻度間隔較大，便于準(zhǔn)確地讀數(shù)D、粗矮量筒中的液體較多，需用較厚的玻璃，因而不便讀數(shù) 分析：因?yàn)榱客怖锏囊后w的體積V等于它的高h(yuǎn)和橫截面積S的乘積，即，V=Sh當(dāng)體積相同的液體倒入量筒時(shí)，截

4、面積較小的量筒液柱必定較高，這樣量筒上每mL刻度的間隔就較大，讀數(shù)就會(huì)較精確因此，量筒通常要做成細(xì)而高的圓筒形例2 在“測(cè)定金屬塊密度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用了如下幾個(gè)步驟：A、在量筒內(nèi)倒人一定量的水，記錄水的體積Vl；B、用天平稱出金屬塊質(zhì)量m；C、將天平置于水平臺(tái)上，調(diào)節(jié)平衡；D、將金屬塊全部浸沒(méi)在水中，記錄水同金屬塊的體積V2 (1)合理的順序應(yīng)是_(填字母) (2)觀察水體積時(shí)應(yīng)注意什么? (3)金屬塊密度的計(jì)算式是。 分析：實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)好天平并測(cè)出金屬塊質(zhì)量，然后再用量筒測(cè)水的體積和金屬塊同水的體積 題型 物理與生活 例3 某?！癝TS”活動(dòng)課前往縣酒廠考察，同學(xué)們了解到：釀制白酒是

5、把發(fā)酵后的糧食里的酒精從酒糟中蒸煮汽化出來(lái)，其裝置見(jiàn)圖lO15所示因?yàn)槠鼰幔孕枰阱佋钕录訜?，蒸鍋?shí)際是一個(gè)汽化池，將其封閉后僅與輸汽管相通，然后將“氣酒”引入冷凝池后再注入儲(chǔ)酒罐罐里的白酒度數(shù)很高，一般不易飲用，需要與適量的水勾兌(即混合)后才能出售有關(guān)行業(yè)規(guī)定：白酒的“度數(shù)”是指氣溫在20時(shí)，100mL酒中所含酒精的毫升數(shù)試回答：(水的密度水1.0×103 kgm3，酒精的密度酒精0.8×103kgm3；1.O1×1O5Pa大氣壓下水的沸點(diǎn)是100，酒精的沸點(diǎn)是78.5) (1)在1.01×105Pa大氣壓下，對(duì)汽化池加熱應(yīng)保持多高溫度才能

6、調(diào)出好酒?輸汽管為什么要彎彎曲曲地經(jīng)過(guò)冷凝池? (2)該廠生產(chǎn)的每瓶裝“500mL、45度”的白酒，質(zhì)量是多少千克?是否恰好“一斤酒”?這種酒的密度是多少?(不考慮勾兌時(shí)體積的變化)例4用天平和量筒測(cè)量色拉油的密度，以下四個(gè)步驟中，必須且合理的步驟是( )A、用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量； B、將適量油倒人燒杯中用天平測(cè)出杯和油的總質(zhì)量；C、將燒杯中油倒人量筒中讀出油的體積； D、用天平測(cè)倒掉油后燒杯的質(zhì)量。 分析：測(cè)色拉油密度必須測(cè)出其質(zhì)量和體積，因需測(cè)其體積，故實(shí)驗(yàn)中選項(xiàng)C是必須要的步驟之一。由于色拉油是液體，測(cè)其質(zhì)量時(shí)，必須借助于容器，且需測(cè)出色拉油與容器的總質(zhì)量，故實(shí)驗(yàn)中選項(xiàng)B同樣是必須要的

7、步驟。選項(xiàng)A、D所述實(shí)驗(yàn)步驟，它們的目的是為了測(cè)出色拉油的質(zhì)量。那么在最合理的步驟中為什么選擇D而不選擇A呢?因?yàn)檫x擇選項(xiàng)D時(shí)，所計(jì)算的色拉油質(zhì)量完全是倒入量筒中的那部分色拉油的質(zhì)量。這樣，即使燒杯中的色拉油向量筒中未倒凈也沒(méi)有關(guān)系。如果選擇選項(xiàng)A， 計(jì)算出質(zhì)量的色拉油一般不能把它完全倒入量筒中，這樣，實(shí)驗(yàn)的誤差較上種選擇將明顯變大。 答案：BCD 題型 開(kāi)放與創(chuàng)新例 有一只玻璃杯、水和天平，怎樣測(cè)出小石子的密度?分析：要測(cè)出小石子的密度就必須測(cè)出小石子的質(zhì)量和體積，小石子的質(zhì)量可用天平直接測(cè)量，由于沒(méi)有量筒，所以小石子的體積無(wú)法用排液法和量筒直接測(cè)出，但題目多給一個(gè)玻璃杯這樣的已知條件，應(yīng)從

8、中進(jìn)行思考、突破，以便間接測(cè)出小石子的體積 答案：(1)調(diào)節(jié)天平平衡，用天平測(cè)出小石子的質(zhì)量m； (2)在小玻璃杯中加適量的水，用天平測(cè)出它們的質(zhì)量m1； (3)在裝水的玻璃杯中放人小石子，記下水面在杯中的位置后將小石子取出； (4)在原裝水的玻璃杯中再加水，使水面上升到剛才記下的位置，并用天平測(cè)出它們的質(zhì)量為m2；例6 給你天平、量筒和水，要求測(cè)定石蠟的密度，還要哪些輔助器材?簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟 分析：本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)出石蠟的體積，由于石蠟的密度比水小，因此，可用細(xì)線把鐵塊和石蠟塊捆在一起沉入水中，也可用一個(gè)細(xì)針把石蠟壓入水中，然后再根據(jù)水面位置變化算出體積 答案：實(shí)驗(yàn)中需要的輔助器材：鐵塊、細(xì)線

9、 實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)調(diào)節(jié)天平平衡，用天平測(cè)出石蠟的質(zhì)量m蠟； (2)將量筒內(nèi)裝入一定體積的水； <3)把鐵塊放人量筒內(nèi)，記下水面位置的讀數(shù)V1； <4)把鐵塊和石蠟用細(xì)線捆在一起，放人量筒內(nèi)，讓石蠟和鐵塊全部浸沒(méi)在水中，再記下水面位置的讀數(shù)V2； 題型 學(xué)科滲透例7 一個(gè)圓柱形儲(chǔ)油罐，里面裝有貴重的液體工業(yè)原料，因出口閥門封閉不嚴(yán)，液體向外滴漏為要搞清液體為何種物質(zhì)及一晝液滴漏的質(zhì)量，某同學(xué)用天平、秒表、量筒測(cè)出液體密度，再查液體密度表鑒別出這種液體，并用實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)出一晝液滴漏液體的質(zhì)量下面給出這位同學(xué)測(cè)量過(guò)程的第一、二步驟的做法，請(qǐng)你接著完成余下的步驟 (1)用天平稱出量

10、筒的質(zhì)量m1； (2)將量筒放在出口下，當(dāng)?shù)谝坏我后w滴到量筒中時(shí)，開(kāi)啟秒表并數(shù)1，第二滴液體滴到量筒中時(shí)數(shù)2一直數(shù)到n時(shí)停下秒表，記下時(shí)間t； (3)_； (4)_； (5)液體的密度_； (6)一滴液體的質(zhì)量為_(kāi)； (7)每滴一滴液體經(jīng)歷的時(shí)間為_(kāi)； (8)一晝液滴漏的液體總質(zhì)量為_(kāi)。 分析：用天平和量筒測(cè)出n滴液體的質(zhì)量和體積，用密度公式求出液體的密度并鑒定液體的種類；”滴液體的總質(zhì)量除以總滴數(shù)n，可求出一滴液體的質(zhì)量；在t內(nèi)的總滴數(shù)為n一1，求出一滴液體滴下的時(shí)間為，用一晝夜時(shí)間除以滴下一滴所用的時(shí)間，即一晝夜的總滴數(shù)，便可得到一晝夜滴漏的液體的總質(zhì)量 答案：(3)用天平測(cè)出量筒和液體的

11、總質(zhì)量m2 (4)從量筒上直接讀出液體的體積V (5) 液 (6) (7) (8) 例8 牛奶的密度為1.03×103kgm3，牛奶廠供應(yīng)的牛奶質(zhì)量是否合格，請(qǐng)用托盤(pán)天平和量筒測(cè)定牛奶的密度進(jìn)行鑒定為了使測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確些，按實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)為：(1)_；(2)_；(3)_。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的物理量，計(jì)算牛奶密度的公式為_(kāi)。 分析：為了使測(cè)量的結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟：用天平測(cè)出量筒的質(zhì)量m1；將適量的牛奶倒入量筒中，記下牛奶的體積V；用天平測(cè)出牛奶和量筒的總質(zhì)量m2；計(jì)算牛奶的密度 題型V 探究學(xué)習(xí)例9 一個(gè)自制的帶掛盤(pán)的天平(不帶砝碼)，處于平衡，如圖1016所示給你

12、兩個(gè)完全相同的10mL的量筒，兩只分別盛有待測(cè)液體和水的玻璃杯，一只滴管，寫(xiě)出利用這些器材測(cè)出待測(cè)液體密度的辦法和最后表達(dá)式。 分析：有兩只完全相同的量筒，待測(cè)液體和水的體積都能通過(guò)它來(lái)測(cè)定水的密度又是已知量，只需用天平稱出相等質(zhì)量的待測(cè)液體和水，即可測(cè)算液體的密度。 答案：(1)將兩只量筒放在天平的兩個(gè)托盤(pán)上，分別加入水和待測(cè)液體，利用滴管進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到天平重新平衡；(2)記下重新平衡時(shí)，水的體積V水和待測(cè)液體的體積V液；(3)因?yàn)閙液=m水，所以液V液水V水，液水。例10 (2003·河南)某同學(xué)為測(cè)量“花花?！迸婆Ｄ痰拿芏?，用天平、玻璃杯、量筒等器材，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A、用

13、天平稱出玻璃杯的質(zhì)量m1 B、將適量牛奶倒人杯中C、用天平稱出玻璃杯和牛奶的總質(zhì)量m2 D、將杯中牛奶倒人量筒中，測(cè)出牛奶的體積VE、計(jì)算牛奶的密度(m2一m1)V (1)你認(rèn)為這個(gè)方案有什么缺點(diǎn)? (2)請(qǐng)你提出改進(jìn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的辦法 (3)圖1017為用天平測(cè)玻璃杯質(zhì)量時(shí)所加砝碼和游碼位置情況則玻璃杯的質(zhì)量為 _g 分析：本題所考知識(shí)點(diǎn)為用天平和量筒測(cè)液體密度的方法任何實(shí)驗(yàn)的完成都可能有多種方法，而實(shí)驗(yàn)總是有誤差的，要減小實(shí)驗(yàn)誤差，就要找到實(shí)驗(yàn)操作的最佳方案題目中測(cè)量的是杯中牛奶的密度，將杯中牛奶倒入量筒中，玻璃杯壁上會(huì)沾上奶液，這時(shí)測(cè)出的牛奶體積會(huì)偏小，算出的牛奶密度會(huì)偏大，誤差較大解決這一

14、問(wèn)題的方法是先測(cè)體積，再測(cè)質(zhì)量，即將實(shí)驗(yàn)步驟A排在D后面，這樣測(cè)出的牛奶的密度比原來(lái)的更接近真實(shí)值 答案：(1)測(cè)牛奶的體積時(shí)有較大誤差，有些奶沾在杯壁上 (2)將實(shí)驗(yàn)重新排序即可：BCDAE (3)33例11 (2003·安徽)“鉛球是用純鉛制成的嗎?”體育課后同學(xué)們提出了疑問(wèn)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種鑒別方法來(lái)探究這一問(wèn)題(假設(shè)鉛球是實(shí)心的) (1)寫(xiě)出所需的實(shí)驗(yàn)器材； (2)簡(jiǎn)要寫(xiě)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟 1命題方向 本節(jié)的重點(diǎn)是量筒的使用和物質(zhì)密度的測(cè)定，因具體情況來(lái)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案是難點(diǎn)不要盲目照搬書(shū)本上的操作步驟，要充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，靈活處理問(wèn)題密度測(cè)定一直是中考的一個(gè)出題熱點(diǎn)，常以填

15、空題、實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn) 2熱點(diǎn)考題舉例 例 (2003·長(zhǎng)沙)有兩個(gè)外表涂有相同防護(hù)漆的立方體，已知其中一個(gè)是鐵塊，另一個(gè)是木塊，你能在不損壞防護(hù)漆的前提下鑒別出它們嗎?如能，請(qǐng)你說(shuō)出兩種鑒別方法 分析：本題的答案是開(kāi)放的，鑒別方法多種多樣，不限器材，只要方法正確即可 答案：(1)放在手里，感覺(jué)較重的為鐵塊，另一塊則為木塊。 (2)用天平測(cè)質(zhì)量，質(zhì)量大的為鐵塊，另一塊則為木塊 (3)用磁鐵，吸引的正方體為鐵塊，另一塊則為木塊 (4)將兩正方體放到水中，漂浮的為木塊，另一塊為鐵塊1、下列四個(gè)選項(xiàng)表示四個(gè)不同的量筒選項(xiàng)中的前一個(gè)數(shù)據(jù)是量筒的量程，后一個(gè)數(shù)據(jù)是量筒的最小分度值，現(xiàn)要一次盡可能準(zhǔn)確地量出質(zhì)量約為100g，密度為0.8×103kg·m-3的酒精的體積，應(yīng)選用( ) A、500mL，20mL B、100mL，2mL C、250mL，5mL D、400mL，10mL2、2002·沈陽(yáng))下面是一位同學(xué)在測(cè)定金屬塊密度時(shí)的實(shí)驗(yàn)步驟記錄，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整： (1)用天平稱出金屬塊的質(zhì)量，其結(jié)果是79 g； (2)用量筒和水測(cè)出金屬塊的_在量筒中注入適量的水，記下讀數(shù)為50mL，將金屬塊放人量筒中，記下讀數(shù)為6