第四节测量物质的密度(3)
一、学习目标
1、理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性。
2、知道密度的单位、读法及物理意义。
3、掌握密度公式,并能进行简单的计算。
4、知道测定物质密度的原理,并用此原理进行密度的测定。
5、学会用天平和量筒测固体和液体的密度。
6、熟练掌握密度公式及其变形公式,并能进行相关计算。
二、学习内容
1.密度
每种物质都有各自的特性,要认识物质必须研究这些物质的特殊性.物质的形状、颜色、软硬程度等是
物质的特性,可以根据这些特性来辩认它们,但是这还不够,物质还有一个很重要的特性——密度.密度是一个表示物质特性并且应用比较广泛的物理量.
(1)密度的意义
各种不同的物质,例如铁、铝、水、酒精、空气、氢气等在体积相同时,它们的质量各不相同,这是物
质的一种特性.在物理学中引入了物质“密度”这个物理量来表示这种特性.
(2)密度的定义
密度的定义为:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度.
密度的定义式为:ρ=m/v,式中的m表示质量,v表示体积,ρ表示物质的密度。
(3)密度的单位
在国际单位制中,密度的单位是“千克/米3”,常用的单位还有“克/厘米3”。它们的关系是:1克/厘米3=1000千克/米3。
密度的单位读法及物理意义是:“千克/米3”读作“千克每立方米”,表示1米3某种物质的质量是多少千克。如水的密度是:ρ水=1.0×103千克/米3,读作“1.0×103千克每立方米”,它的物理意义是:1米3的水的质量是1.0×103千克。
(4)密度分式的运用应注意
1公式ρ=m/v中,mvρ都是对同一物体而言的,不能张冠李戴。一般情况下,统一使用国际单位,如m用千克作单位,v就应该用米3作单位,那么ρ的单位就是千克/米3;若采用常用单位,如m用克作单位,v就应该用米3为单位,那么ρ的单位就是克/厘米3。
2对于同一物质,密度ρ是一定的,它反映了物质的一种特性,只要物质不变,物态和外界条件不变,其密度是不变的。当物质的质量增大(变小)多少倍,其体积也增大(变小)多少倍。不能把ρ=m/v理解为物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比。
对于同一种物质,它的密度是不变的说法具有一定的条件的,如同一物质在不同的物态(固态、液态、气态)和条件(温度)下,其密度也是不同的。如:水的密度是1.0×103千克/米3,而冰的密度是0.9×103千克/米3,水蒸气的密度是0.6×103千克/米3。
3不同的物质,一般有不同的密度。可是为什么煤油与酒精的密度,水和蜡的密度是相同的呢?因为:密度是物质基础的一种特性,但不是唯一特性。两种物质的密度值相同,表明物质在这方面的特性一样,但在其它方面的特殊性就不一样。因此,应该说对于不同物质,密度值一般是不同的。
4计算密度要用到体积单位、容积单位之间的换算关系以及体积单位和容积单位之间的换算关系:
1米3=103分米3;
1分米3=103厘米;
1厘米3=103毫米3;
1升=103毫升;
1分米3=1升=103厘米3;
1厘米3=1毫升=1毫升。
注意单位换算也是用好公式的一个重要方面。
2.用天平和量筒测定固体和液体的密度
测定固体和液体的密度,一般的方法是:先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意:
(1)关于量筒(量杯)的使用
①弄清所用的量筒(量杯)的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒(量杯).
②测量时将量筒(量杯)放在水平台面上,然后将液体倒入量筒(量杯)中.
③观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平.若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底).
(2)测固体体积的方法
①对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积.
②对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是:
A.在量筒(量杯)内倒入适量的水(以浸没待测固体为准),读数体积V1
B.用细线栓好固体,慢慢放入量筒(量杯)内,待物体浸没在水中后,读出这时水和待测固体的总体积V2;
C.待测物体的体积就是V2-V1.
三、例题分析:
第一阶梯
[例1]一支蜡烛,燃烧掉一半,剩下的半支与原来的相比()
A、质量减半,密度减半
B、质量减半,密度不变
C、质量不变,密度减半
D、质量不变,密度不变
点拨:正确理解质量和密度的要领是答题的关键。
答案:质量是物体所含物质的多少,燃烧掉一半,故质量减少一半,密度是物质的一种特性,跟质量和体积无关,故密度不变。选B。
[例2]利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。
点拨:
测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。
答案:
金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是:
1、调节好天平;
2、用天平称出金属块的质量为m;
3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;
4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2=V1。
[例3]甲、乙两种物质的密度分别为,现将这两种等质量物质混合,求混合后的密度。(设混合前后体积不变)
点拨:
求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的密度等于总质量除以总体积;此类问题难度较大,正确把握上述三点是解本题的关键。
第二阶梯
[例4]市场出售的“洋河酒”,包装上注明的净含量为500mL,酒精度为55%,求这瓶酒的质量.
点拨:
(1)洋河酒可以看做是纯酒精和纯水的混合.
(2)55%指的是酒精和酒的体积比.
答案:445g
[例5]有甲、乙两个实心物体,它们的质量之比为2:3,体积之比为1:2,求它们的密度之比。
已知:m甲:m乙=2:3V甲:V乙=1:2
点拨:
比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后按上述格式条理清楚地进行运算,切不可想象心算。
解:
答:甲、乙两物体的密度之比为4:3。
[例6]在氧气瓶中装满密度的4kg/m3的氧气,若用去一半,剩余部分氧气的密度是_______kg/m3.
点拨:用去一半指质量,氧气瓶内气体体积不变。
答案:2
第三阶梯
[例7]用天平和量筒测液体的密度。
答案:实验步骤如下:
1、调节好天平;
2、用天平称出玻璃杯和液体的总质量为m1;
3、把玻璃杯中的液体的一部分倒入量筒中,读出量筒中液体的体积为V;
4、用天平称出玻璃杯和剩余液体的总质量为m2,量筒中液体的质量m=m1-m2.
点拨:
在测液体密度的实验中,体积可用量筒测得,关键是如何用天平测液体的质量,此题中步骤3的做法,主要目的是减少实验中的误差,若先测杯的质量,后测液体和杯的总质量,再测液体的体积,由于杯壁上沾有水,使液体体积变小,则所测出的密度值偏大。
[例8]只用量筒,不用天平,如何量得80g的酒精?
点拨:可根据密度公式先算出80g酒精的体积,然后用量筒测出。
答案:
(2)用量筒量出100mL的酒精质量即为80g。
[例9]给你一架天平(配有砝码盒)、烧杯和水,如何测出煤油的密度,写出实验步骤和表达式。
点拨:
测煤油的体积可先在烧杯中装满水,用天平测出质量后再算出水的体积,即是烧杯的容积,在烧杯中装满煤油,测出其质量,利用烧杯容积等于煤油体积,即可知道煤油体积,从而算出煤油的密度。
答案:
(1)调节天平
(2)用天平称出空烧杯的质量为m1;
(3)在烧杯中装满水,用天平称出烧杯和水的总质量为m2;
(4)在烧杯中装满煤油,用天平称出烧杯和煤油的总质量为m3;
四、检测题
1、铝的密度是2.7×103kg/m3,读做__________,它的物理意义是________。
2、通常人们所说的“铁比棉花重”,其实质是()
A、铁的密度比棉花的密度大
B、铁的质量比棉花质量大
C、铁的体积比棉花体积小
D、以上说法都不对
3、甲、乙两金属块,它们的质量之比为3:5,体积之比为1:2,则它们的密度之比为__________,如果它们的质量相等,那么它们的体积之比为_________。
4、三个完全相同的量筒,将质量相等的实心铜球、铁球、铝球分别放入三只量筒中,而后加水到相同的高度,其中加水最多的是()
A、放有铁球的量筒
B、放有铝球的量筒
C、放有铜球的量筒
D、无法确定
5、两个铜球质量相等,体积不等,由此可以肯定()
A、两个球都是空心的
B、两个球都是实心的
C、至少有一个球是实心的
D、至少有一个球是空心的
6、有两个实心正方体A和B,A的质量是B的3倍,B的边长是A的1/3,则A的密度是B的密度的()
A、81倍B、27倍C、1倍D、1/9倍
7、测一物质的密度,一般需要测出它的_____和_____,然后依据公式_________算出物质的密度。
8、测量形状不规则小固体密度时,要用量筒测它的体积,量筒中的水应当适量,适量的标准是________和_______。
9、制造风筝应尽可能选用密度_______的材料,制造风扇底座要尽可能选用密度________的材料(填“较小”或“较大”)。
10、有一块金属,质量为216g,体积是80cm3,这块金属的密度是________,这种金属是_______。
11、在天平的两边盘中分别放一铝块和铜块,天平正好平衡,则铝块的铜块的体积之比为________.
12、等质量、等体积的空心铜球、铁球、铝球,其中空心部分体积最小的是__________,最大的是________。
13、有质量相等的三种不同物质组成的物体,它们的密度之比为1:2:3,则它们的体积之比为_____。
14、观察量筒中水面达到的刻度时,视线要跟__________,水面是凹形的,观察时,视线可以____________为准。
15、下列说法正确的是()
A、密度大的物质所含的物质多
B、密度小的物质的体积小
C、任何物质都有一定的密度
D、密度相同的物质一定是同种物质
16、在两个相同的容器里分别装上水和酒精,再把它们分别放在天平的两个托盘里(游码在零刻度),天平正好平衡,则水和酒精的高度之比为()
A、5:4B、4:5C、1:1D、不能确定比值
17、一粗细均匀圆柱形状筒内装0.5kg的水时,水柱高10cm,当1g密度为0.8g/cm3的油滴漂浮在圆铜中的水面上形成一层厚薄均匀的油膜,油膜刚好盖满和筒内的水面,求此油膜的厚度。
18、一个铜球质量是89g,体积是20cm3,问:(1)该球是空心的还是实心的?(2)若在空心部分注满水,总质量是多少?
答案:
1、2.7×103千克每立方米,每立方米的铝质量是2.7×103千克。
2、A
3、6:5,5:6
4、C
5、D
6、D
8、固体要能全部浸在水中,放入固体后总体积不能超过量筒的量程.
9、较小,较大
10、2.7×103kg/m3,铝
11、89:27
12、铝球,铜球
13、6:3:2
14、液面相平;液面凹液面的底部。
15、C
16、B
17、250mm
18、(1)空心的(2)99g
第四节测量物质的密度学案
学习目标
1.深入理解密度的概念.2.能用密度知识解决简单的问题,能解释生活中一些与生活中密度有关的物理现象.3.学会用天平和量筒测固体和液体的密度.
实验设计
一、用天平和量筒测量固体的密度.
1.用天平称出固体的质量m.2.在量筒里倒入适量的水,记下体积V1;
2.用细线悬吊着固体慢慢没入水中,记下总体积V2;4.固体的密度
二、用天平和量筒测量液体的密度.
1.在玻璃杯中盛液体,称出总质量m;2.把玻璃杯中的盐水倒入量筒一部分,记下量筒中盐水的体积V;3.称出玻璃杯和杯中剩下的盐水的质量m1;4.盐水密度
典型例题
例1.在测定液体和石子密度的实验中,某同学记录了如下操作步骤:
A用天平测得石子的质量为m1B用天平测得空烧杯的质量为m2
C用天平测得盛放适量液体的烧杯的质量为m3
D用量筒测得烧杯中液体的体积为V1
E将石子放入量筒中,读出量筒中液面达到的刻度V2
(1)测定液体密度所需的上述实验步骤为___________,测定液体的密度ρ液=_________
(2)测定石子密度所需的上述实验步骤为___________,测定石子的密度ρ石=_________
例2.下面是“测量油的密度”的实验步骤:
A.把玻璃杯中的一部分倒入量筒中,记下量筒中油的体积v
B.用天平称出玻璃杯的质量m0,再把筒中的油倒入玻璃杯中,称出它们的质量m1;
C.在玻璃杯中盛油,用天平称出它们的质量m
D.利用密度公式,求出油的密度ρ
E.称出玻璃杯和杯中剩下油的质量m2
F.将游码移至横梁标尺左端零刻线上,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央的红线
G.把天平放在水平桌面上,观察天平的最大称量值及横梁标尺上的分度值.
请选出最佳的实验步骤(可去掉无用步骤),按照实验的操作顺序:_________________
课堂达标
1.用天平和量筒测量石块的密度:
(1)实验所依据的原理是_________;(2)调节天平时,应把天平放在_______台上,把游码放在标尺左端的________处,若天平左盘下沉,应将平衡螺母向_______旋转,使指针指到分度盘的中线处.(3)测量石块质量时,应把石块放在______盘里,在_____盘里放50g砝码一个,游码在标尺上的读数为3.4g,此时天平平衡,则石块的质量为________g
(4)把石块放入盛有60cm3水的量筒内后,水面到达的位置为80cm3,则石块的体积为______cm3.(5)石块的密度为_______kg/m3
2.下面是甲乙两位同学在用天平和量筒测盐水密度的实验中设计的两种实验方案:
方案一:①用天平称出盛有盐水的玻璃杯的总质量m1;②把玻璃杯中一部分盐水倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积V;③称出玻璃杯和杯中剩余盐水的总质量m2;④
方案二:①用天平称出空玻璃杯的质量m1②在空玻璃杯中倒入适量的盐水,称出它们的总质量m2;③把玻璃杯中的盐水倒出量筒中,测出量筒中盐水的体积V;④
(1)哪种方案测出的盐水密度较准确?为什么?
答:
(2)所测不准确的盐水密度是偏大还是偏小?答:____________
3.给你一台托盘天平和一套砝码,一只刻度不清的量筒,一个烧杯,适量的水,则测量牛奶密度的实验步骤为:
(1)称出牛奶的质量:①称出________的质量,记为m1,②称出_______的质量,记为m2,③牛奶的质量m=_______.
(2)测量牛奶的体积:①在倒入量筒内质量为m的牛奶液面处做一个记号,记为V1,然后将牛奶倒入原牛奶杯中;②将适量的水倒入量筒内,使______的体积与质量为m的牛奶的体积_______;③称出倒入量筒内水的质量为m水;④计算出水的体积V水=_____,则牛奶的体积等于_________的体积.
(3)计算牛奶密度的公式ρ=__________.
每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,到写教案课件的时候了。教案课件工作计划写好了之后,才能使接下来的工作更加有序!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?下面是小编帮大家编辑的《第四节平均速度的测量》,希望能对您有所帮助,请收藏。
第四节平均速度的测量文章来源:http://m.jab88.com/j/31892.html
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