人教版八年级上册第六章 质量和密度第3节 测量物质的密度精品达标测试
展开1.通过密度测量,进一步巩固密度的概念;
2.会实验量筒测量液体和不规则物体的体积;
3.掌握固体和液体物质密度的测量方法;
4.培养学生科学实验态度。
要点一 测量物质的密度
1.测量工具:密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。
(1)量筒的使用:如图(1)所示,使用量筒时应注意以下几个方面:一、首先分清量筒的量程、单位和分度值(常见量筒单位是ml,1ml=1cm3,1l=1000ml=10-3m3;图(1)中,量筒量程 100 ml,分度值 2 ml);二、量筒使用时应放在水平桌面上;三、当液面是凸面时,视线应与凸液面的顶部保持水平;当液面是凹面时,视线应与凹液面的底部保持水平,图(2)中,红线表示正确读数的视线方向,此时读数为7.0ml)。
图(1) 图(2)
(2)天平的使用:用天平测量物体的质量。
天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。
2.液体密度的测量:液体密度的测量步骤如下:
(1)用天平称出烧杯的质量m1;
(2)将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m2;
(3)将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V;
(4)计算液体的密度:。
例如: QUOTE ρ=mV=m2-m1V 如图(3)所示,假设空烧杯质量为22g,天平示数为烧杯和液体的总质量,天平读数为49.0g,故液体质量为27.0g;从量筒中读取液体体积为30.0ml;那么液体密度为:
3.固体密度的测量:固体密度的测量步骤如下:
(1)用天平测量固体的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
(3)用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2;
(4)计算固体的密度: QUOTE ρ=mV2-V1 。
例如:图(4)中,固体质量m为27.0g;液体体积V1为30ml,液体与固体总体积V2为40ml;固体密度:。 QUOTE ρ=×103kg/m3
要点诠释:测量的原理:根据可知,用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积V,就可以求出它的密度。
4.考查方向
【例】(2023·武威)小王买了一种果汁,他想在实验室中测量出这种果汁的密度,主要实验步骤如下:
(1)把天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g;
(3)将烧杯中的部分果汁倒入量筒中,如图乙所示,量筒中果汁的体积为___________cm3;
(4)用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量,如图丙所示,测得烧杯和剩余果汁的总质量为___________g;
(5)计算出果汁的密度为___________g/cm3;
(6)小王发现上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,你觉得测得的果汁密度将会___________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
【答案】①. 左;②. 40;③. 62;④. 1.1;⑤. 偏大。
【解析】(1)[1]由图甲可知,此时指针指向分度盘的右侧,则此时天平左边轻右边重,此时应向左调节平衡螺母,直至横梁平衡。
(3)[2]由图乙可知,量筒中的果汁液面高度与40mL刻度线平齐,故可知量筒中的果汁体积为40mL,即40cm3。
(4)[3]天平示数为砝码质量与游码示数之和,故由图丙可知,烧杯和剩余果汁的总质量为
m0=50g+10g+2g=62g
(5)[4]由(2)中可知,烧杯和果汁的总质量为m总=106g,故量筒中的果汁质量为
m=m总-m0=106g-62g=44g
故由可得,果汁的密度为。
(6)[5]若上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,则会使得量筒内的果汁的体积测量值偏小,故由可知,测得的果汁密度将会偏大。
【变式1】(2023·邵阳)晶晶同学旅游时捡到一颗漂亮的鹅卵石。他从学校物理实验室借来天平(含砝码)、量筒测量这颗鹅卵石的密度,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将鹅卵石放在天平的左盘上,往右盘中加减砝码并移动游码,直到天平再次平衡。所放的砝码和游码的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为______g ;
(3)如图乙,使用量筒时,正确的读数方法是______(选填①或②或③),晶晶同学测出鹅卵石的体积为;
(4)计算出该鹅卵石的密度为______g/cm3。
【答案】①. 27.2;②. ②;③. 2.72。
【解析】(2)[1]如图所示,天平砝码质量为25g,游码标尺分度值为0.2g,此时游码示数为2.2g,把砝码质量和游码示数加起来即为鹅卵石的质量为27.2g。
(3)[2] 如图乙所示,使用量筒时,视线应该平视液面,仰视时读数偏小,俯视时读数偏大,则正确的读数方法是②这种方式。
(4)[3]由题可知,前面步骤测出了鹅卵石的质量和体积,则该鹅卵石的密度为
【变式2】(2023·湘潭)用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零, 发现指针指在分度盘的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)如图乙所示,测得烧杯和饮料的总质量为__________ g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙所示,量筒中饮料的体积为__________ mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g,则饮料的密度为_______ kg/m3;
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0:
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则烧杯内饮料的体积V=________,密度ρ=________(两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
【答案】①. 左;②. 71.2;③. 30;④. ;⑤. ;⑥. 。
【解析】(1)[1]由图可知,此时指针指在分度盘的右侧,天平右侧沉,所以平衡螺母需要向左调节。
(2)[2]根据天平的读数为砝码加游码,可知烧杯和饮料的总质量为
[3][4]据图可知量筒中饮料的体积为,倒出饮料的质量为
则饮料的密度为
(3)[5][6]同一个烧杯装满水或饮料,饮料的体积等于水的体积为
则饮料的质量为
饮料的密度为。
【变式3】(2023·营口)小林用天平和量筒测量金属块的密度
(1)天平放在水平桌面上,将___________移至标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时横梁处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,再调节___________。直至指针指在分度盘中线处;
(2)测量金属块的质量,天平平衡时如图乙所示,金属块的质量为___________ g,将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中,水面升高后位置如图丙所示,金属块的体积为 ___________cm3,金属块的密度为___________ g/cm3;
(3)在测量过程中,若使用的砝码有磨损,所测金属块密度___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(4)小林浇花时, 花盆里铺着的黑色小砂粒儿引起了他的兴趣,他设计了下面的实验,测出了砂粒的密度(不考虑砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3)实验步骤如下:
①在已调至水平的等臂杠杆两端挂上两个完全相同的小桶,先用量筒向右侧小桶加入30mL水,再向左侧小桶缓慢加入砂粒直到杠杆在水平位置平衡;
②用量筒测出小桶中砂粒的体积为12cm3,则砂粒的密度为___________ kg/m3。
【答案】①. 游码;②. 平衡;③. 平衡螺母;④. 27.4;⑤. 10;⑥. 2.74;⑦. 偏大;⑧. 2.5×103。
【解析】(1)[1]根据天平的使用方向,将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端的零刻度线处。
[2]指针位置如图甲所示,此时横梁处于静止状态,属于平衡状态。
[3]根据平衡螺母“左偏右调,右偏左调”的原则,如图所示,此时平衡螺母应向左调。因此应调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中线处。
(2)[4]天平的读数等于砝码的质量加游码的示数,因此此时天平的示数为m=20g+5g+2.4g=27.4g
[5]金属块的体积V=30mL-20mL=10mL=10cm3
[6]金属块的密度
(3)[7]在测量过程中,若使用的砝码有磨损,则会导致测量的质量偏大,根据可知所测金属块密度偏大。
(4)[8]由题意及杠杆平衡条件知G砂L=G水L
可知砂粒的质量等于右侧小桶加入30mL水的质量,即m砂=m水=ρV=1g/cm3×30cm3=30g
砂粒的密度。
图(3)液体密度测量
图(4)固体密度测量
考查方向
解答思路
天平调平衡
移动平衡螺母(指针左偏,平衡螺母右移;指针右偏,平衡螺母左移)
天平使用
把天平放在水平桌面上,游码放在“零”位,调节平衡螺母使天平平衡,左盘放被测物体,右盘放砝码,不得用手夹取砝码
求被测量物体质量
物体总质量等于砝码总质量加上游码读数
液体体积测量
视线要与液面相平,1mL=1cm3
被测物体密度
用密度公式进行计算即可
被测物质密度误差
烧杯或被测固体均粘有部分液体,由实验步骤可知被测质量偏小时,密度偏小;被测质量偏大时,密度偏大
靠增减砝码无法使天平平衡时
取下最小砝码,调节往右调节游码
实验评价
根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题
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