题文
量盐水密度的实验中:(1)甲同学用已调好的托盘天平测烧杯和盐水的质量,操作情况如图甲所示,其中错误的是(a) ;(b) .(2)乙同学操作正确,测得烧杯和盐水的总质量为120克后,把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分(如图乙所示),量筒中盐水的体积为 毫升,测量烧杯和杯中剩余盐水总质量时,所加砝码和游码位置如图丙所示,那么量筒中盐水的质量为 克,由此可算出该盐水的密度为 千克/米3.
解析
(1)天平使用前做到放到水平台上,游码拨到零刻度线,调节平衡螺母使横梁平衡;测量时,左盘放物体,右盘放砝码,用镊子夹取砝码,潮湿的物品不能直接放到盘里等.(2)量筒分度值为4ml,读数时平视凹液面最低处读出体积V;计算倒入量筒中盐水的质量m,应先读出剩余烧杯盐水质量,再用总质量减去剩余质量;盐水的密度用ρ=算出.解:(1)从图中看到:砝码没用镊子夹取,且砝码放到了左盘,待测物体放到了右盘.故答案为:用手直接拿砝码、烧杯与砝码放错盘;(2)量筒中盐水的体积V=40ml,剩余烧杯盐水质量为50g+20g+5g+3g=78g,倒入量筒中盐水的质量m=120g﹣78g=42g;盐水的密度ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3.故答案为:40;42; 1.05×103.点评:天平是初中物理基本的测量工具,要做到会调、会测、会读.常用的记忆口诀:测前放、拨、调,测量左物右砝、先大后小,读数砝码质量+游码对应刻度值.
考点
据考高分专家说,试题“量盐水密度的实验中:(1)甲同学用已调好.....”主要考查你对 [固体密度的测量 ]考点的理解。
固体密度的测量
测量密度的原理:原理:由密度公式可知,要测量某种物质的密度,需要测量由这种物质构成的物体的质量的体积。 测量方法:1. 形状规则的固体:质量可用天平测量,体积可直接用刻度尺测长、宽、高等,并利用体积公式算出,如正方体的体积V=a3,圆柱体的体积V=πr2h,长方体的体积V=abc,根据求得密度。 2. 形状不规则的固体(不溶于水):(1)体积可用“排水法”间接测出(2)质量可用天平测量①先在量筒中倒入适量水,读出水的体积V1(水的多少以刚好淹没固体为宜。水过多,放入固体后液面会超过量程;水过少,不能淹没固体)②将固体用细线拴住慢慢放人量筒内水中,并使其全部淹没,此时读出水与固体的总体积V2 ③由V=V2-V1,得出固体体积。最后根据求得密度。
Ⅰ方法一:天平量筒法例:有一块形状不规则的石块,欲测量它的密度,所需哪些器材并写出实验步骤,并表示出测量的结果。分析:用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度,可用排水法测体积。实验原理:实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块实验步骤:(1)用调节好的天平,测出石块的质量m;(2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;(3)将石块用细线拴好,放在盛有水的量筒中,(排水法)测出总体积V2; 实验结论:ρ==。Ⅱ方法二:助沉法例:有一块形状不规则的蜡块,欲测量它的密度,所需哪些器材并写出实验步骤,并表示出测量的结果。分析:用天平和量筒测定密度小于水的物质的密度,可用助沉法测体积。实验原理:实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、蜡块、铁块。实验步骤:(1)用调节好的天平,测出蜡块的质量m;(2)在量筒中倒入适量的水,如图甲将蜡块和铁块用细线拴好,先将测铁块没入水中,测出水和石块的体积V1 (3)再将蜡块浸没在水中,如图乙。(助沉法)测出水、石块、蜡块的体积总体积V2; 实验结论:注意:物质的密度比水小,放在量筒的水中漂浮,不能直接用量筒测出体积。例题中采用的方法是助沉法中的沉锤法,还可以用针压法,即用一根很细的针,将物体压入量筒的水中,忽略细针在水中占据的体积,则可用排水法直接测出物体的体积了。Ⅲ方法三:等浮力法例:小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3,然后他找来一根粗细均匀的细木棒,在木棒的表面均匀地涂上一层蜡,并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计),做成了一枝“密度计”,小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺,请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。实验原理:漂浮条件、阿基米德原理。实验器材:刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。实验步骤: (1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;(2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水;(3)将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h牛。 实验结论:因为“密度计”在水中和在牛奶中,均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等。即F牛=F水,根据阿基米德原理可得:ρ牛gV牛排=ρ水gV水排ρ牛gSh牛排=ρ水gSh水排∵h牛排=L-h牛h水排=L-h水∴ρ牛(L-h牛)=ρ水(L-h水)牛奶的密度:注意:从给定的器材看,即无量筒,也无天平,此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想,而给出“密度计”,是和浮力有关的,就要联想到利用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度,我们简称为“等浮力法”。 Ⅳ弹簧测力计法(也可称双提法)例:张小清同学捡到一块不知名的金属块,将它放到水中可以沉没,现在,小清同学想测出它的密度,但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水,请你帮她想一想,替她设计一个测量金属块密度的实验过程,写出实验步骤分析与解: 这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力,利用水的密度已知,求得物体的体积,即可计算出物体的密度值。实验原理:阿基米德原理实验器材:一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。实验步骤:(1)用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水;(2)用弹簧测力计测出金属块受到的重力G;(3)用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。实验结论:注意:利用弹簧测力计提着金属块测一次重力;再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少,操作简单,是常用的测量物体密度的方法。
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