密度测量中的特殊
密度测量中的“特殊”
一、方法特殊
测量物质密度的难点是如何测出物质的质量和体积,题中有时会缺少条件无法直接测得所需要的质量和体积,此时利用特殊方法进行实验设计和创新,利用已知条件间接测出质量和体积,最后根据公式求出密度,是非常有效的方法。
(一)测质量时缺少条件
1、给你一架无砝码,无游码,已调好的等臂天平,一个量杯,一段细绳,一些细砂,及适量的水,请测出一块小矿石的密度,要求:
(1)写出实验步骤及要测量的物理量
(2)用所测物理量写出矿石密度的表达式
2、一个自制的带挂盘的天平处于平衡(不带砝码),给你两个完全相同的10ml的量筒,两只分别盛有待测液体和水的玻璃瓶,一支滴管。写出利用这些器材测出待测液体密度的方法和表达式。
(二)测体积时缺少条件
1、有一金属块,请你测出它的密度.现提供的器材有:托盘天平(含砝码),溢水杯、烧杯、水、细线。
实验步骤:
a.将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线上,调节______________使横梁平衡.
b.用天平测出金属块的质量如图甲、乙所示,金属块的质量是______________g.
c.用天平测量出______________,并将水注入溢水杯至满,用细线系好金属块放入溢水杯中,使溢出的水流入烧杯,用天平测出______________
.
(2)金属块密度的表达式是____________________________.
2、小林很想知道西瓜的密度有多大?就和妈妈去市场买回几个小西瓜,并用图乙中的物品以及足量的水和细绳进行了测量,他设计的实验方案如下,请你补充完整,并在下面的空白处设计实验表格.
①用体重秤测出一个西瓜的质量m1;
②将水桶中注入适量的水,用体重秤测出其质量m2;
③将西瓜用细绳捆好后慢慢浸没在水中(没有水溢出),在水面处做标记,然后将西瓜取出并
,
3、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。
(2)请按照图甲的顺序写出对应的实验步骤
第一步:____________________________________________________________ 第二步:____________________________________________________________ 第三步:____________________________________________________________
(3)请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度:(写出主要的计算步骤)
二、物质特殊
固体物质的种类很多,总的来说质量都可以直接通过天平测出来,而对于体积的测量,固体的特点不同,测量方法也不同。 1、测易吸水的固体的密度
有一块火山石可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块火山
石的密度,实验步骤如下:
① 用天平测出石块的质量m,天平的示数如图;
② 向量筒中倒入V1=60mL的水;
③ 用细线系住石块,放入量筒,用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达65mL处;
④ 取出石块,水面降到了V3=58mL处;
⑤ 小王认为石块体积测量不够准确,石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积,于是又向量筒中加水到60mL处,将刚才取出的石块表面吸附的水清除后,再次没入量筒的水中,此时水面到达V4=66mL处。
请解答下面问题:
(1)该实验原理为 (用物理符号表示)。
(2)在步骤④中,水面未回到60mL处的原因
是
。
(3)请你根据小王的实验思路,将有关数据及计算结果填入以下表格空白处。
(4)观察表格设计,请你指出其中存在的两处不足(相同类型的不足点只写一条)
① ;
②
2、测易溶于水的固体的密度
某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度,测量的部分方法和结果如图所示.
(1)将游码移到左端“零”刻度处,调节平衡螺母,使天平平衡.
(2)用调节好的天平测量适量小颗粒的质量.当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图甲所示,则称量的颗粒的质量是 g.
(3)因颗粒易溶于水,小组同学采用图乙所示方法测量体积,所称量的颗粒的体积是 cm3.
3(4)该物质的密度是 kg/m.
(5)在C步操作中,若摇动不够充分,铁砂未充满颗粒的空隙,则测出的密度值比实际密度偏 (填“大”或“小”)
(6)在C步操作中,若因铁砂较少,全部倒进并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则测出的密度值比实际密度偏 (填“大”或“小”)
3、测密度小于水的固体的密度
测量密度小于水的不规则固体密度的方法:
(1)上压法:①用天平测出物体的质量为m; ②量筒中装入适量的水,记录水的体积为V1;③将物体放入量筒中,用细针将物体压入水面下,记录此时水面所对应的刻度为V2;④物体的密度为ρ=______。
(2)下坠法:①用天平测出物体的质量为m;②量筒中装入适量的水,用细线将铁块(或石块等)系在被测物体的下面,只将______浸没量筒内的水中,记录此时水面所对的刻度值为V1;③将铁块与物体都浸没量筒内的水中,记录此时水面所对的刻度值为V2;④物体的密度为ρ=______。
4、测量体积较大的固体的密度
小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)用调节好的天平测量矿石的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,矿石的质量是___g;
(2)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图乙所示的方法进行测量,矿石的体积是___cm3;
(3)矿石的密度是___kg/m3,从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值___.(选填“偏大”“偏小”或“不变”).