初二物理讲义秋季班第6讲.质量密度实验突破.教师版

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1、6质量密度实验专题漫画释义知识互联网 题型一：既有天平又有量筒例题精讲【例1】 在“使用托盘天平和量筒测量小金属块密度”的实验中：【例2】【例3】【例4】【例5】 (1) 把托盘天平放在水平桌面上, 将游码移到标尺左端零刻度线处, 发现指针偏向分度盘的左侧, 此时应该把平衡螺母向 右（选填“左”或“右”）调节, 才能使天平平衡; (2) 天平平衡后, 把小金属块放在左盘, 用镊子向右盘加减砝码, 当把砝码盒中最小的砝码放人右盘后, 发现指针偏向分度盘的右侧, 接下来正确的操作步骤是 取出最小的砝码并向右移动游码, 直到天平再次平衡, 此时测出小金属块质量如图所示为 78g; (3) 用细线拴好

2、小金属块, 放入盛有适量水的量筒中, 结果如图所示, 则小金属块的体积为 10cm3；（4）该小金属块的密度为 7.8103kg/m3【答案】 右; 取出最小的砝码并向右移动游码; 78; 10; 7.8103【例2】 张明和王芳合作, 进行“测定盐水的密度”的实验.实验器材：天平（含砝码）、量筒、烧杯、盐水.实验步骤：用天平测出空烧杯的质量m1 ; 将盐水倒进烧杯, 用天平测出装有盐水的烧杯的总质量m2 ; 将烧杯中的盐水全部倒入量筒中, 读出盐水的体积V ; 计算出盐水的密度：.他们收拾好实验器材后, 一起对实验的过程进行了评估：张明说：我们的实验原理正确, 实验器材使用恰当, 操作过程规

3、范, 读数准确, 计算无误, 得出的盐水密度是准确的.王芳说：在操作过程中, 我发现有一点儿盐水沾在烧杯内壁上, 这样, 尽管我们操作规范, 读数准确、计算无误, 但我们测量得到的数据还是有了误差, 导致计算的结果也有误差.张明认真思考后, 同意了王芳的意见, 然后, 他们一起继续探讨如何改进实验方案, 尽量减小测量误差.（1）王芳这里所指的“测量误差”是在上述实验步骤的 步骤产生的, 导致了盐水体积读数 （填“偏大”或“偏小”）, 从而使得盐水密度的计算结果 （填“偏大”或“偏小”）.（2）为了减小实验误差, 必须从质量和体积两方面的测量进行控制.根据张明和王芳的分析意见, 在不增加实验器材

4、的条件下, 提出你的实验设计方案, 使实验结果的误差达到最小, 实验步骤是： . .（3）在你的设计方案中, 控制误差的思路是： .【答案】 (1) , 偏小, 偏大(2) 改进方案：步骤：用天平测出烧杯和盐水的总质量为m1 ;步骤：将烧杯中的盐水部分倒入量筒中，记录此时量筒中盐水的体积为V；步骤：用天平测出剩余烧杯和盐水的质量为m2 ;步骤：计算倒出去的盐水密度为=m1-m2/V (3) 若将烧杯中的盐水全部倒入量筒中, 盐水会粘在容器壁上, 使得体积测定偏小. 要避免由此产生的实验误差, 则只倒一部分盐水到量筒中, 用原来总质量减去剩余总质量, 即为倒入量筒中准确的盐水质量.【例3】 小明

5、用如下实验测定所处环境的空气密度他用气筒将皮球打足气, 用天平称出此时皮球的质量为81.6g将如图甲所示的量杯装满水后, 倒放在水槽中, 用气针和乳胶管将皮球中的空气引入量杯内, 用排水集气的方法慢慢排出皮球中的气体, 如图乙所示同时调整量杯的高度, 使量杯内气体达到量杯的最大测量值, 且量杯内、外水面相平此时, 用夹子夹紧乳胶管暂停放气再将量杯装满水后重新集气, 如此共进行10次拔出气针, 用天平称出此时皮球和剩余气体的质量, 如图丙所示请根据实验及图中所示情况, 帮助小明完成下面的实验数据表格充足空气后皮球的质量/g皮球和剩余气体的质量/g排出空气的质量/g排出空气的总体积/cm3空气的密

6、度/kgm-381.6【答案】 80.4 1.2 1000 1.2分析: 本实验有几处需要注意: （1）用气筒将皮球打足气, 放气后皮球体积不变, 那么空气对皮球的浮力就没有变（2）排水法收集气体时: 量杯内、外水面相平, 这样保证量杯内气体压强与外界相等, 才能准确测出此时大气的密度一般来讲, 固、液体密度是不随质量、体积变化而变化的（热胀冷缩引起的体积变化除外）而对于气体来说是可变的题型二：有量筒无天平例题精讲【例4】 小明想测小石子密度, 现有器材为: 大水槽、水、细线、小纸杯、滴管、记号笔、量筒请补充实验步骤并且推出小石子密度表达式 先将小石子放入小纸杯中, 漂在大水槽中, 将石块取出

7、, 将杯中水倒入量筒, 测出体积, 记为V 用细线吊着小石子浸没量筒的水中, 记录水面刻度线读数 【答案】 用记号笔在小杯子上做记号, 记录水位线的位置用滴管将水滴入纸杯中, 直到纸杯又下降到原来记号处 说明: 此方法为等效替代法（与曹冲称象原理一样）题型三：有天平无量筒例题精讲【例5】 有一种密度瓶大家可能没有见过, 但道理很简单, 如图所示, 它是一个壁较薄的玻璃瓶, 配有磨光的瓶塞, 瓶塞中央留有一细管, 在注满水盖上塞子时, 多余的水会从细管中溢出, 从而保证瓶内总容积一定如何用该密度瓶、天平（含砝码）及水、干抹布来测量米粒的密度? 请补充操作步骤及计算表达式(1) 先用天平测出适量米

8、粒的质量m ;(2) 将瓶注满水, 称出总质量m1 ;(3) (4) 计算: 米粒的密度 【答案】 将米粒全部放入瓶中, 盖上塞子, 擦干因溢水而潮湿的瓶, 再称出总质量m2 ; 【例6】 一容器装满水后, 容器和水总质量为m1 , 若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水, 总质量为m2 ; 若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满水, 总质量为m3 则金属块A和金属块B的密度之比为（ ）Am1 :m2 B（m2 -m1 ）:（ m3 - m1 ）C（m3 -m2 ）:（ m2 - m1 ） D（m2 +m-m3 ）:（ m1 +m-m2 ）【答案】 D; 金

9、属块A和B质量相等, 它们的密度与体积成反比, 金属块A和金属块B的体积又与排开水的质量成正比金属块A排开水的质量为（m1 + m m2 ）, 金属块B排开水的质量为 （m2 +m- m3）.【例7】 小刚同学想测酱油的密度, 但家里只有天平、小空瓶, 而没有量筒. 他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量, 测量内容及结果如图所示. (1)实验步骤：第一步：用调节好的天平测出空瓶的质量ml=14g； 第二步：用天平测出小瓶装满水后的总质量m2=44g；第三步：用天平测出小瓶装满酱油后的总质量m3, 图乙为瓶中装满酱油后天平再次平衡时的砝码与游码位置, m3 =_ g.(2)请你根据小别测量的

10、数据帮他计算出酱油的密度酱油= g/cm3（结果保留一位小数）【答案】 m3=47.4 酱=(m3-m1) 水/ (m2-m1)=1.1 g/cm3【例8】 甲乙两个完全相同的杯子, 都装满水, 放在调好的天平两盘中, 天平平衡; 将右盘中乙杯拿下, 将待测石块浸没其中, 水溢出后, 用干抹布把杯子擦干净, 放回右盘, 这时需在左盘中增加m1的砝码, 天平再次平衡; 然后用镊子将石块夹出, 再用另一镊子夹出左盘中的m1, 这时需在右盘中增加m2的砝码, 天平又恢复平衡, 则被测石块的密度石= . 【答案】题型四：无天平无量筒（等效替代）例题精讲【例9】 小东和小阳准备在家里测量一个小石块的密度

11、, 但没有天平和量筒他们想到了化学实验课上使用的滴管他们先自制了一个瓶口密封着细吸管的小塑料瓶当做滴管, 自制的滴管中的水能一滴一滴地从滴管滴出, 且每一滴水的质量和体积都是相等的他们又找来矿泉水瓶子、小塑料瓶、细线、剪刀、铅笔和足量的水, 开始测小石块的密度 (1) 他们测石块体积的方法是: 把石块用细线系住, 放在被剪开的矿泉水瓶中, 倒入一定量的水, 并记下水面的位置; 取出石块, 用滴管将水滴入容器中, 使水面到达原来的位置处, 记录滴入的水滴数为a (2) 他们测石块质量的方法是: 把石块放入小塑料瓶中, 小塑料瓶浮在矿泉水瓶中的水面上, 记下水面的位置; 取出石块, 用滴管将水滴入

12、小塑料瓶中, 使水面到达原来的位置处, 记录滴入的水滴数为b (3) 他们测出石块密度的表达式是: _(4) 他们巧妙地利用了物理课上所学的研究方法是: _【答案】 （3）（4）等效替代设一滴水的体积大小为, 则: 测石块体积时: 测石块质量时: 故石块的密度为: 思维拓展训练（选讲）提高班【拓展1】 在“测定物质密度”的实验中，某同学首先测量了一小金属块的质量和体积，如图所示，由图可知，小金属块的质量为 g，可算出小金属块的密度等于 kg/m3根据下面密度表可推断该金属可能是 【答案】 27；2.7103；铝【拓展2】 某冰块中有一小石头, 冰和石头的总质量是64g, 将它们放在盛有水的圆柱

13、形容器中（如图所示）恰好悬浮于水中, 此时容器里的水面升高了6.4cm. 当冰全部熔化后, 容器里的水面下降了0.6cm, 若容器的底面积为10cm2, 则石头的密度为_ _kg/m3 （冰0.9103kg/m3）【答案】 2.5103其中, 尖子班【拓展1】 在“测定物质密度”的实验中，某同学首先测量了一小金属块的质量和体积，如图所示，由图可知，小金属块的质量为 g，可算出小金属块的密度等于 kg/m3根据下面密度表可推断该金属可能是 【答案】 27；2.7103；铝【拓展2】 某冰块中有一小石头, 冰和石头的总质量是64g, 将它们放在盛有水的圆柱形容器中（如图所示）恰好悬浮于水中, 此时

14、容器里的水面升高了6.4cm. 当冰全部熔化后, 容器里的水面下降了0.6cm, 若容器的底面积为10cm2, 则石头的密度为_ _kg/m3 （冰0.9103kg/m3）【答案】 2.5103其中, 复习巩固【练1】 如图所示，是某实验小组测量一种未知液体密度实验的正确操作情景，其中负责设计实验记录表格和填写实验数据的同学有3项没填完，请你帮他填上烧杯与液体总质量烧杯与剩余液体总质量量筒中液体的体积被测液体的密度51.6g【答案】 27.6g 30cm3 0.8g/cm3【练2】 以下是某同学测定柴油密度的一些步骤：用天平测出矿泉水空瓶的质量; 在矿泉水瓶里装满水, 用天平测出它们的总质量;

15、 用矿泉水瓶装满柴油, 用天平测出它们的总质量; 用量筒测出矿泉水瓶中所盛柴油的体积; 计算出柴油的密度. 在以上步骤中, 可以省略的步骤是, 而省略后计算柴油密度的表达式为. （水的密度为已知, 可以用表示）【答案】 ; 【练3】 实验室中有一只空玻璃瓶、天平和配套的砝码以及足够的水, 现要用这些器材测出某种金属颗粒的密度. （已知水的密度为水, 待测金属颗粒足够多） (1)小明同学设计了其中的一部分实验步骤, 请你帮他来完成的实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）填写完整：把天平放在水平桌面上, 游码归零, 调节天平横梁使天平平衡; 将玻璃瓶中装满水, 用天平测出其总质量m1; 用天平测

16、出待测的金属颗粒的质量m2:_.根据密度公式=m/V和测量数据,计算金属颗粒的密度. (2)待测金属颗粒的密度表达式为：金= . （用已知及测量的物理量表示）【答案】 把待测金属颗粒轻轻放入盛满水的玻璃瓶中，并溢出部分水，然后用天平测出金属颗粒、玻璃瓶和剩余水的总质量m3课后测【测1】 使用天平和量筒测蜡块的密度。（1）用调好的天平测量蜡块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，蜡块的质量是_g；乙（2）测量蜡块体积的过程如图乙所示，蜡块的体积是_cm3；计算得到蜡的密度是_kg/m3。甲 【答案】 13.6 16 0.85103【测2】 小赵同学在测定液体密度的实验中

17、，没有把容器的质量测出来，而是多次测出容器和液体的总质量，记录在下表中。根据表中的数据求得液体的密度是 kg/m3。实验次数1234液体体积V/cm315225080液体和容器的总质量m/g6772.695119【答案】 0.8103【测3】 某同学要测定一个不沉入水的木块的密度，设计了如下的实验步骤：A用细线拴住小铁块，浸没在量筒里的水中，记下此时水面的刻度V1；B在量筒中倒入适量的水，记下水面的刻度V2；C把木块和铁块系在一起，并让它们全部浸入量筒里的水中，记下水面的刻度V3；D用天平测出木块质量为m1；E用天平测出铁块质量为m2。（1）请选择必要的步骤，并将正确顺序的步骤序号填在横线上：

18、 ；（2）用上述有关的实验步骤中的数据表示木块的密度木= 。【答案】 DBAC 第十五种品格：创新想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想像力是科学研究的实在因素。所以创新是时代的必须，也是所有人快速进步的必要手段。 【创新的三个层次】一、处处是创造之处，人人是创造之人； 二、敢想敢做，有付出定会有收获；三、坚持敢于创新的理念，持之以恒，追求奋斗，终会辉煌；故事六：因地制宜日本有一支探险队，历尽干辛万苦来到南极。在队长的指挥下，大家齐心协力把一根根铁管连接起，准备铺设一条输油管道，然后把船上的汽油输到基地。眼看管道就要接通了

19、，这时，大家突然发现输油管不够长!于是队员们四处寻找，可他们翻遍基地每个角落，都找不到一根管子。看着尚未接完的管道，大家不知所措。这时，有个聪明的队员突然灵机一动：“为什么我们不可以用冰来做管子呢？” 只见他从基地仓库里翻出很多医用绷带，然后把它们缠绕在一根铁管上，用水淋湿。待水微微结冰时，他把绷带“冰管”轻轻地从铁管上抽出来，然后再浇上些水。不久，一根绷带加冰做的管道就出现了。 队员们如法炮制，最终成功地解决了这个难题。成功实现了汽油的运输。 因地制宜会让许多事物有意想不到的用途。因为，对于创新来说，方法就是新的世界，最重要的不是知识，而是思路。美才是最完美。今天我学到了 77力学同步课本教师版