測量物質(zhì)的密度

1、 測量物質(zhì)的密度引例：有兩種液體，要盡快判斷出哪種液體的密度更大一些，你準備怎么辦？智 能 提 要物 質(zhì) 密 度 的 測 量原 理儀 器方 法步 驟問：怎樣測量固體和液體的密度？答：根據(jù)密度公式來測定固體和液體的密度，因此，只要測出固體或液體的質(zhì)量m和體積V，代入公式便可求得它們的密度。利用此法測固體體積時，必須將待測固體浸沒在水中對于規(guī)則的幾何體，可用刻度尺測出它們的長、寬、高等有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)體積公式算出體積。對于不規(guī)則形狀的固體，可利用量筒（量杯）采用排液法測出體積。 但對于不規(guī)則且不沉于水的固體可用沉錘法，如測石蠟的體積，方法有二：（1）在量筒（杯）中放適量水V1，用大頭針壓著石蠟使其全

2、部浸入水中，讀出體積V2，則V2V1就是蠟體積；（2）在盛水的量筒（杯）中放入一鐵塊，讀出體積V1，然后取出鐵塊并用細線與石蠟拴在一起，沉入量筒（杯）中，讀出體積V2，則V2V1就是石蠟的體積，值得注意的是用此法測固體的體積，該固體必須是不溶于水的。使用量筒（杯）應(yīng)注意以下幾點。1使用前應(yīng)觀察所用量筒（杯）的量程和最小刻度值，以便選擇適合被測物體的量筒（杯）。了解最小分度值，才能正確記錄。2讀數(shù)時，量筒（杯）一定要放在水平臺上，視線要與液面相平，若仰視，讀數(shù)偏低，若俯視，讀數(shù)會偏高。若液面為凸形，視線應(yīng)與凸形液面的最高處相平，若液面為凹形，視線應(yīng)與凹形液面的最低處相平。中 考 擷 要如何設(shè)計實

3、驗來測量物質(zhì)的密度是最近幾年中考的熱點解題思路則是如何測出物體的質(zhì)量和體積，題中一般會因缺少量筒而無法直接測出體積，此時往往要利用水來間接測出液體的體積，這是一種“等效替代”的思維方法，最后根據(jù) 求出密度在設(shè)計實驗時要注意可操作性和最優(yōu)化原則因為自主設(shè)計的實驗方法可能有很多種，我們應(yīng)該選擇哪些最簡單同時實驗誤差又小的實驗方案智 能 歸 例題型一 有關(guān)測量物質(zhì)密度的實驗題例1 在“用天平和量筒測定固體密度”的實驗中，某同學(xué)正確測得石塊質(zhì)量為48g,體積如圖10-16甲為_cm3，石塊的密度是_kg/m3 ，圖乙是個別同學(xué)在實驗操作過程中的情況；圖丙是部分同學(xué)實驗結(jié)束離開實驗室后留下的情景。指出圖

4、中違反實驗操作規(guī)則和實驗不規(guī)范之處。 圖乙：_。圖丙：_。圖10-16 知識點 用天平和量筒測物質(zhì)的密度闖關(guān)點撥 從甲圖可以看出V水=60mL，水和石塊的總體積V總=80mL，則V石=60 mL；利用天平測量質(zhì)量時，在稱量時不能調(diào)節(jié)平衡螺母，實驗完成后應(yīng)該整理好器材。答 20 稱物體質(zhì)量時又重新調(diào)節(jié)平衡螺母 離開實驗室前沒有把器材整理好例2 在用天平和量筒測量某種食油的密度時，以下操作步驟中，不必要且不合理的是（） A用天平測出空燒杯的質(zhì)量 B取適量的油倒入燒杯中，用天平測出杯和油的總質(zhì)量 C將燒杯中的油倒入量筒中，測出倒入量筒中的油的體積 D用天平測出燒杯和剩余油的總質(zhì)量知識點 利用等量替代

5、法測物質(zhì)的密度闖關(guān)點撥 我們在設(shè)計實驗步驟的時候，必須具有可操作性和科學(xué)性，并能力求減少實驗的誤差。因此，本題就應(yīng)該先測燒杯和油的總質(zhì)量，再測出倒出油后的杯子質(zhì)量，這樣兩者之差就是倒出油的質(zhì)量，而此時量筒內(nèi)油的體積也就是倒出的油體積，有利于減小實驗誤差，因而用天平測出空燒杯的質(zhì)量是不必要且不合理的。答 選A 變形題 某班同學(xué)收集到一塊火山巖標本，他們使用天平、盛水量筒和繩子測火山巖的密度時，出現(xiàn)不規(guī)范操作：（1）用繩子扎住這塊火山巖，浸沒在量筒的水中測它的體積（2）測量過程中觀察量筒讀數(shù)時，視線均與液面邊緣相平（3）測火山巖體積時發(fā)現(xiàn)火山巖吸水性很強（4）測完火山巖體積，將其取出立即放在天平的

6、盤中稱測量上述有些操作會造成測量值偏大或偏小，其中造成測量值偏小的步驟是 （填序號）分析 本題所測的石塊火山巖，與平常的石塊不同，火山巖質(zhì)地疏松，吸水性強，在用排水法測它的體積石易造成偏差，這種偏差主要是：（1）對質(zhì)量測量的偏差先放入水中測體積后，火山巖吸收了較多的水，再測質(zhì)量時，火山巖的質(zhì)量測量值比真實值大；（2）體積測量偏差當(dāng)干的火山巖放入水中后吸收了較多水，使得量筒中的水變少，示數(shù)增加的值偏少，測量得到的火山巖體積的測量值比真實值小解 造成測量值偏小的步驟是（1）例3 “正北牌”方糖是利用一種白砂糖精制而成的長方形糖塊,為了測出它的密度,除了一些方糖外,還有下列器材:天平、量筒、毫米刻度

7、尺、水、白砂糖、小勺、鑷子、玻璃棒,利用上述器材可有多種測量方糖密度的方法,請你設(shè)計出2種測方糖密度大小的方案要求：寫出方案的設(shè)計步驟及所測物理量，并用所測物理量表示方糖的密度知識點 用多種方法測物質(zhì)的密度闖關(guān)點撥 此題是一個開放型試題，在這個實驗中，實驗原理是相同的，但由于實驗方法不同，從而導(dǎo)致結(jié)論不同，解題的關(guān)鍵是熟練掌握實驗原理和基本儀器的使用解 測量方法有以下幾種：方法一：用天平測出3塊方糖的質(zhì)量m，用毫米刻度尺測出其中一塊的長a、寬b、高c，則密度方法二：用天平測出3塊方糖的質(zhì)量m，向量筒里倒入適量水，記下水的體積V1；把三塊方糖放入量筒內(nèi)的水中，馬上讀出這時水和方糖的總體積V2，則

8、密度方法三：用天平測出3塊方糖的質(zhì)量m，向量筒里倒入適量水并放入白砂糖，用玻璃棒攪動制成白砂糖的飽和溶液，記下飽和溶液的體積V1，把3塊方糖放入飽和溶液中，記下飽和溶液和方糖的總體積V2則密度方法四：用天平測出3塊方糖的質(zhì)量m，再把3塊方糖放入量筒里，倒入適量白砂糖埋住方糖，晃動量筒，使白砂糖表面變平，記下白砂糖和方糖的總體積V1；用鑷子取出方糖，晃動量筒使白砂糖表面變平，記下白砂糖的體積V2則密度題型二 測量物質(zhì)密度的一些特殊方法例 給你一架無砝碼、無游碼、已調(diào)好的等臂天平和一個量杯、細繩、一些細砂及適量的水（設(shè)水的密度已知）。請你測出一塊小礦石的密度要求：（1）寫出實驗步驟及要測量的物理量

9、。（2）推出用所測物理量表達礦石密度的表達式。知識點 用間接方法測量物質(zhì)的密度闖關(guān)點撥 測小礦石的密度，需測出小礦石的質(zhì)量m和體積V。用量筒可測出小礦石體積，小礦石質(zhì)量如何測得是本題的難點和重點。析 根據(jù)，對已知密度的物體，如果其體積能夠測得，則其質(zhì)量可求得。在所提供的物體中，只有水的密度已知，其他密度未知，利用量筒和水以及天平，可以間接地測出其他物體的質(zhì)量。小助手：當(dāng)不能直接利用天平稱質(zhì)量時，可以用“水+量筒”或“已知密度物體+水+量筒”解決，這種“等效替代”的方法也可以來測物體的體積。為了使被測小礦石的質(zhì)量與量杯中水的質(zhì)量相等，測量小礦石質(zhì)量前，需先用一些細砂平衡量杯的質(zhì)量，即在一盤放空量

10、杯，在另一盤放細砂并調(diào)節(jié)細砂使天平平衡，再在裝細砂的盤中加小礦石，并在量杯中加水，使天平再次平衡，此時，讀出水的體積即可求得。答 （1）實驗步驟及要測量的物理量： A將空量杯放在右盤，在左盤放適量的細砂，使天平平衡； B在左盤再放上小礦石，在右盤的空量杯中慢慢加水，直至天平再次平衡； C記錄下此時量杯中水的體積； D取下量杯，在杯中裝適量的水，記錄下此時量杯中水的體積； E將小礦石放入量杯中，記錄下此時量杯中水面對應(yīng)的示數(shù)。（2）推導(dǎo)： 變形題 給你一架已調(diào)好平衡的天平(配有砝碼)，和一個盛滿水的燒杯，只用這些器材(不使用任何其他輔助工具)，測出一包金屬顆粒的密度要求：寫出測量步驟和計算該金屬

11、顆粒的密度數(shù)學(xué)表達式解 （1）用天平測出金屬顆粒的質(zhì)量m1；（2）用天平測出盛滿水的燒杯的總質(zhì)量m2；（3）將這些金屬顆粒投入燒杯的水中，待水溢出后，用天平測出燒杯、水和金屬顆粒的總質(zhì)量m3（4）金屬顆粒的密度：題型三 利用密度知識解決簡單的實際問題圖10-17例 如圖10-17所示，A、B是從一塊厚度均勻的薄鐵皮上截下來的兩塊小鐵皮，其中A塊是正方形，B塊形狀不規(guī)則給你刻度尺、天平和砝碼，你能否測算出B塊鐵皮的面積？寫出測量步驟并推導(dǎo)出面積的表達式知識點 用密度知識解決簡單的問題闖關(guān)點撥 由于兩塊鐵皮的厚度相同，故它們的面積與體積成正比，即SASB=VAVB，而它們的材料又相同，則體積又與質(zhì)

12、量成正比，由此可得SASB= mAmB所以只要測出mA、mB和SB即可求得B的面積答 （1）用刻度尺測出A的邊長為a；（2）用天平分別測出A、B的質(zhì)量為mA、mB B的面積：中考典題精析考題1 在“用天平和量筒測量物質(zhì)密度”的實驗中，甲、乙兩同學(xué)各提出了一套方案甲同學(xué)：先用天平測出空燒杯的質(zhì)量，然后在燒杯中裝入一些鹽水，測出它們的總質(zhì)量，再將鹽水倒入量筒中測出鹽水的體積乙同學(xué)：先用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量，然后將鹽水倒入量筒中一部分，測出鹽水體積，再測出余下的鹽水和燒杯的質(zhì)量你覺得誰的方案更好？說明原因（黑龍江省2003年中考題）闖關(guān)點撥 用天平和量筒測鹽水密度，實際上是把密度測量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量

13、和體積的測量，屬于間接測量此實驗最合理的實驗步驟應(yīng)該是保證能測出鹽水的質(zhì)量和體積，又使體積的測量盡可能準確甲方案中，在測燒杯中鹽水的體積時，由于鹽水粘附在燒杯上造成體積損耗，使測量不準確解 乙的方案好因為甲的方案在操作時，將鹽水全部倒入量筒中測體積時，燒杯中有少量鹽水，會產(chǎn)生誤差，乙的方案則可以避免這種誤差考題2 某同學(xué)要測定某種液體的密度現(xiàn)有一架托盤天平（帶有一盒砝碼）、一個小燒杯和適量的水（1）寫出簡要的實驗步驟；（2）根據(jù)實驗中測得的物理量（用字母符號表示）寫出液體密度的表達式（河北省2002年中考題）闖關(guān)點撥 要測定液體的密度，就要測出液體的質(zhì)量和體積 本題液體的質(zhì)量可以用天平測量，由

14、于沒有量筒，液體體積不能直接測量 可運用“替代間接測量法”測出水的質(zhì)量，根據(jù)密度公式算出水的體積實驗時，讓液體的液面與水面相平，這時液體的體積就等于水的體積友情提示：不能直接用量筒測液體的體積，可以用“水+天平”解決，這種方法讓水和待測液體的體積相等，用天平稱出水的質(zhì)量，即可得出 解 調(diào)節(jié)天平使天平平衡，測出空燒杯的質(zhì)量m1；燒杯中裝滿水，測出燒杯和水的總質(zhì)量m2，則水的質(zhì)量為m2-m1；倒掉燒杯中的水，裝滿液體，測出燒杯和液體的總質(zhì)量m3，則液體的質(zhì)量為m3=m1；液體的密度液=考題3 運用毫米刻度尺和天平（砝碼），設(shè)計測量密度為的長方形金箔厚度的方法（金箔的面積較大，質(zhì)量也較大，但未超過天

15、平的量程，厚度遠小于1mm）（1）寫出實驗的主要步驟和需要測量的物理量（用相應(yīng)的字母表示）；用測紙的厚度的方法測金箔，從原理上講沒有錯，但純金比較軟，且密度很大，幾十張、上百張疊放在一起壓緊了，它們會貼在一起，會壓變形，不壓緊又會有空隙，所以不能用測紙的方法（2）寫出待測金箔厚度的表達式（四川省內(nèi)江市2003年中考題）闖關(guān)點撥 測量薄物體的厚度可以采用積多求少的方法 但由于金箔疊放在一起就無法分開，金箔就報廢了，所以不能像紙張那樣疊放幾十張測總厚度由于金箔的形狀是規(guī)則的，可以根據(jù)，測出金箔的體積和面積，求得厚度求金箔的面積S可由刻度尺測出長a和寬b用天平測出金箔的質(zhì)量m，根據(jù)求得體積V答 （1

16、）用刻度尺測量出金箔的長a和寬b，算出金箔的面積S=ab；用調(diào)好的天平稱出金箔的質(zhì)量m（2）金箔的厚度：智 能 訓(xùn) 練基礎(chǔ)知識訓(xùn)練1三位同學(xué)在用量筒測液體體積時，讀數(shù)情況如圖10-18所示，其中_同學(xué)讀數(shù)正確，量筒中液體體積為_mL. （題型一）圖10-182實驗室有下列器材：A、天平；B、砝碼；C、鋁塊；D、鹽水；E、量筒；F、刻度尺 G、水；H、燒杯；I、三角板。1若要測鹽水的密度需選用的器材有_（填序號）2實驗步驟有：a.把天平放在水平臺上，并使天平平衡；b.用量筒測出鹽水的體積V1；c.用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m1；d.用量筒測出鋁塊的體積V2；e.用天平測出鹽水和燒杯的總質(zhì)量m2；f.

17、用天平測出鋁塊的質(zhì)量m3；g.用量筒測出水的體積V3。1）若要測鹽水的密度，則其合理必要的步驟是_（填序號）2）根據(jù)步驟，寫出鹽水密度的式子=_。3）若要測鋁塊的密度，則其合理必要的步驟是_（填序號）（題型一）3某同學(xué)在測量正方體金屬塊密度時： （1）先將天平放在水平桌面上，然后將游碼移至橫梁標尺的_處。若發(fā)現(xiàn) 天平指針位置如圖10-19甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向_側(cè)調(diào)節(jié)（填“左”或 “右”）。調(diào)節(jié)天平平衡后，在正確測量的情況下，右盤內(nèi)所加的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則被測金屬塊的質(zhì)量為_g。 （2）用刻度尺測量金屬塊邊長的情況如圖丙所示，則金屬塊邊長為 _ mm，體積為_cm3。 （

18、3）根據(jù)密度公式_代入數(shù)據(jù)計算，可知此金屬塊的密度為_kgm3。圖10-194請你自己選擇器材，設(shè)計一種測量茶杯容積的方法。（題型一）5小華同學(xué)在測定食用色拉油的密度的實驗中，其方法步驟完全正確。圖10-20顯示的是他測量的相關(guān)數(shù)據(jù)，請幫小華填寫下表中空白測量和數(shù)據(jù)。燒杯和油的總質(zhì)量（g）倒出適量油后燒杯和油的總質(zhì)量（g）倒出油的質(zhì)量（g）油的密度（g/）16.8倒出適量油后的刻度圖10-206探究金屬螺帽（直徑小于2cm），可能是銅、鐵或鋁制成。請制定一個測定金屬螺帽密度的實驗計劃。（題型一、題型二）除被測的金屬螺帽外，還需要選用的實驗器材是：需要進行的實驗操作步驟是：（用適當(dāng)?shù)淖帜副硎拘枰?/p>

19、記錄的物理量）金屬螺帽密度的表達式：= 。圖10-217鄂西山區(qū)的原始森林是否存在野人，一直是個謎然而在神農(nóng)架發(fā)現(xiàn)的類似人的神奇大腳印為野人的存在提供了新的證據(jù) 如圖10-21所示，請在下列可供選擇的儀器中選擇適當(dāng)?shù)钠鞑臏y出圖中野人腳印的面積可供器材：刻度尺、坐標紙、天平、厚薄均勻的勻質(zhì)薄鋁板、剪刀、鉛筆、小石塊要求寫出必要的步驟及表達式（題型三）綜合提高訓(xùn)練1下表為小紅在“測定液體密度的實驗”中記錄的數(shù)據(jù)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得液體密度是_，容器的質(zhì)量為_。（題型二）2有一卷粗細均勻的裸銅線，為了估測出這卷裸銅線的總長度，小華利用所學(xué)知識，很快測出了銅線長度。若現(xiàn)有器材是：天平，剪刀，刻度尺，請設(shè)

20、計一個估測方案。要求：寫出估測的步驟和測量的物理量。（題型三）3我省生產(chǎn)的大豆顆粒飽滿、質(zhì)地堅實、出油量高，在國內(nèi)外市場上享有很高聲譽。小明猜想這種大豆的密度一定很大，為此，他請教了張大伯。張大伯說，他的猜想是正確的。同時又告訴他，這種大豆的密度比水的大，但是具體的數(shù)值還需你自己去測定。于是，小明找來了天平（砝碼）、量筒和適量的水，請你幫他設(shè)計一個實驗，其要求是：（1） 寫出測量步驟及大豆密度的表達式。（2） 寫出一處操作中為了減少誤差而需注意的事項。（題型二）4張明和王芳合作，進行“測定鹽水的密度”的實驗。實驗器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯、鹽水實驗步驟：步驟一、用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1步驟二、將鹽水倒進燒杯，用天平測出裝有鹽水的燒杯總質(zhì)量m2步驟三、將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V步驟四、計算出鹽水的密度：他們收拾好實驗器材后，一起對實驗過程進行了評估：張明說：我們的實驗原理正確， 實驗器材使用恰當(dāng)，操作過程規(guī)范，讀數(shù)準確，計算無誤，