第3節(jié)測量物質的密度(上課用)

1、望重中望重中學學 物理組物理組 三三測量性實驗設計的一般方法測量性實驗設計的一般方法l（1）根據測量的需要選定相關的物理公式）根據測量的需要選定相關的物理公式l（2）由公式中待測的物理量選定測量的工具）由公式中待測的物理量選定測量的工具l（3）熟悉測量工具的使用方法，并能正確進）熟悉測量工具的使用方法，并能正確進行測量和讀取數(shù)據，以及根據公式進行計算和行測量和讀取數(shù)據，以及根據公式進行計算和數(shù)據處理數(shù)據處理提出問題現(xiàn)在我想知道這塊石頭的密度，該怎么做呢？現(xiàn)在我想知道這塊石頭的密度，該怎么做呢？ 菊花石塊形成于距今約2.8億年前。其成份為天青石與棲霞巖，內含豐富的硒、鍶、鉍等多種微元素，對人體有

2、強身健體，抗癌益壽作用。 密度的測密度的測量原理：量原理： =m/v需要測量的量：需要測量的量： 質量質量:m 體積體積V質量質量:m 天平天平(使用方法使用方法)規(guī)則：規(guī)則： 刻度尺刻度尺不規(guī)則：量筒（量不規(guī)則：量筒（量 杯杯/使用方法）使用方法） 體積體積V 質量質量:m 天平天平 體積體積 V : 量筒量筒讀數(shù)讀數(shù)時，應把量筒放在時，應把量筒放在水平水平桌面上，觀察桌面上，觀察刻度時，刻度時，視線、刻視線、刻度線度線與量筒內液體與量筒內液體的的凹液面最低處凹液面最低處三三者保持者保持水平水平。 毫毫升升100ml1ml仰視仰視時視線斜向上時視線斜向上 視線與筒壁的交點在液面下所以視線與筒

3、壁的交點在液面下所以讀到的數(shù)據偏讀到的數(shù)據偏低低，實際值偏高實際值偏高。即即乙仰視液面，讀數(shù)偏小。 在看量筒的容積時是看液面的在看量筒的容積時是看液面的中心點中心點 俯視俯視時視線斜向下時視線斜向下 視線與筒壁的交點在液面上所以視線與筒壁的交點在液面上所以讀讀到的數(shù)據偏高到的數(shù)據偏高，實際值偏低實際值偏低。即即甲俯視液面，讀數(shù)偏大。l關于量筒仰視與俯視的問題：關于量筒仰視與俯視的問題：l讀數(shù)時，應把量筒放在讀數(shù)時，應把量筒放在水平水平的桌面上，觀的桌面上，觀察刻度時，視線、刻度線與量筒內液體的察刻度時，視線、刻度線與量筒內液體的凹液面凹液面最低處最低處三者保持水平。在看量筒的三者保持水平。在看

4、量筒的容積時是看液面的容積時是看液面的中心點中心點，若液面是凹液，若液面是凹液面，視線應以凹液面底部為準；若液面是面，視線應以凹液面底部為準；若液面是凸液面，視線應以凸液面頂部為準。凸液面，視線應以凸液面頂部為準。 l 俯視時俯視時視線斜向下視線斜向下 視線與筒壁的交點在視線與筒壁的交點在液面上所以液面上所以讀到的數(shù)據偏高讀到的數(shù)據偏高，實際值偏低。，實際值偏低。l 仰視時仰視時視線斜向上視線斜向上 視線與筒壁的交點在視線與筒壁的交點在液面下所以液面下所以讀到的數(shù)據偏低讀到的數(shù)據偏低，實際值偏高。，實際值偏高。解析：解析： 讀數(shù)時俯視刻度，讀出的數(shù)值比實際數(shù)值大；讀數(shù)時仰視讀數(shù)時俯視刻度，讀出

5、的數(shù)值比實際數(shù)值大；讀數(shù)時仰視刻度，讀出的數(shù)值比實際數(shù)值小。本題中，第一次讀數(shù)是刻度，讀出的數(shù)值比實際數(shù)值小。本題中，第一次讀數(shù)是俯視，量筒內水的實際體積小于俯視，量筒內水的實際體積小于20mL；第二次讀數(shù)是仰；第二次讀數(shù)是仰視，量筒內剩余的水的實際體積大于視，量筒內剩余的水的實際體積大于12mL；故倒出的水；故倒出的水的體積小于的體積小于8mL。選。選C。例例. 向量筒內注入水，俯視讀數(shù)為向量筒內注入水，俯視讀數(shù)為20mL，倒出，倒出一部分后，仰視讀數(shù)為一部分后，仰視讀數(shù)為12mL，則倒出的水的，則倒出的水的體積為（體積為（ ）A. 等于等于8mL B. 大于大于8mL C. 小于小于8mL

6、 D. 無法確定無法確定Cl用量筒可以直接測出液體的體積。用量筒可以直接測出液體的體積。l對于形狀不規(guī)則的固體，因用刻度尺根對于形狀不規(guī)則的固體，因用刻度尺根本無法測出其體積。這時只能用量筒利本無法測出其體積。這時只能用量筒利用用排水法排水法進行測量。具體方法是：先在進行測量。具體方法是：先在量筒中倒入適量的水，讀出水面所對刻量筒中倒入適量的水，讀出水面所對刻度度V1，再將被測物體輕放入或按入水中，再將被測物體輕放入或按入水中，讀出此時讀數(shù)讀出此時讀數(shù)V2，V2-V1即是該固體的即是該固體的體積。體積。石塊的體積石塊的體積12VVV)cm(31V)cm(32V石塊放入前水的體積石塊和水的總體積

7、l實驗器材：天平、量筒、水、燒杯測固體測固體( (如小石塊如小石塊) )的密度的密度1. 。2. 。3. 。參照上面的三幅圖，請敘述測石塊密度的步驟，設計出記錄數(shù)據的表格，寫出密度的表達式。用天平測出石塊的質量m用量筒測出水的體積V1用細線將石塊系好，慢慢放入量筒中，測出水和石塊的總體積V24.小石塊密度表達式：12VVmVm12VVmVm80202.5)cm(31V)cm(32V12VVV)cm(3)g/cm(3l實驗器材：天平、量筒、鹽水、燒杯實驗器材：天平、量筒、鹽水、燒杯Vm 測液體測液體( (如鹽水如鹽水) )的密度的密度方案一：方案一：1、先用天平測出空杯質量、先用天平測出空杯質量

8、m12、往杯中倒適量鹽水，測出總質量、往杯中倒適量鹽水，測出總質量m23、將水倒入量筒中，讀出體積為、將水倒入量筒中，讀出體積為V4、鹽水密度為、鹽水密度為=m2m1V這種方案有缺陷嗎？這種方案有缺陷嗎？測量結果測量結果偏大偏大1. 。2. 。3. 。用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1將一部分鹽水倒入量筒中，讀出量筒中鹽水的體積V用天平測出燒杯和剩余鹽水的質量m2上面的三幅圖是改進后的實驗方案，請將下面的步驟補充完整，并練習設計出記錄數(shù)據的表格。4.鹽水密度表達式：VmmVm21方案二：方案二：1m)g(2m)g(21mmmV)cm(3)g/cm(3？Vm？VmVm解答：解答：能，能，用用天平測

9、出獎牌的天平測出獎牌的質量質量m，用，用量筒（水）量筒（水）測出測出獎牌獎牌的的體積體積v，由，由 算出獎牌的算出獎牌的密度密度，然后，然后查密度表查密度表即可鑒別這塊獎即可鑒別這塊獎牌是用哪種金屬做的。牌是用哪種金屬做的。這種鑒別方法并不絕對可靠，因為有些獎牌可能是合金材料制成這種鑒別方法并不絕對可靠，因為有些獎牌可能是合金材料制成的，而不同金屬材料和不同比例制成的獎牌的密度各不相同。的，而不同金屬材料和不同比例制成的獎牌的密度各不相同。答：答：1.全球年全球年產量產量越越低低，市場價格市場價格越越高高2.導熱性能導熱性能強強的，的，導電性能導電性能也也強強銀銀銅銅銅銅銀銀鐵鍋、鋁鍋、砂鍋鋼

10、鐵的熔點高鋼鐵的熔點高鋁鋁可以從其它氧化鋁可以從其它氧化物中置換金屬（鋁物中置換金屬（鋁熱法）。其合金質熱法）。其合金質輕而堅韌，是制造輕而堅韌，是制造飛機、火箭、汽車飛機、火箭、汽車的結構材料。純鋁的結構材料。純鋁大量用于大量用于電纜電纜。廣。廣泛用來制作泛用來制作日用器日用器皿。皿。鋁合金窗鋁合金窗，輕，不，輕，不會生銹會生銹 鋁的導電性僅次于鋁的導電性僅次于銀、銅，也做銀、銅，也做導線導線 1、在測定小石塊密度的實驗中，某同學的在測定小石塊密度的實驗中，某同學的 實驗步驟如下：實驗步驟如下： a a、用天平稱出石塊的質量、用天平稱出石塊的質量 m m； b b、在量筒內倒入一定量的水，記

11、下水的體、在量筒內倒入一定量的水，記下水的體 積積V1V1； c c、把石塊全部浸入水中，記下水的體積、把石塊全部浸入水中，記下水的體積V2V2； d d、將天平放在水平桌面上，調節(jié)天平平衡；、將天平放在水平桌面上，調節(jié)天平平衡；（1 1）、合理的實驗步驟是）、合理的實驗步驟是 ； （用字母表示）（用字母表示）；mV 0 1 2 3 4 5 20g 10g 5gml80604020ml80604020（4 4）、若在稱小石塊的質量時，石塊放）、若在稱小石塊的質量時，石塊放在右盤，砝碼放在左盤，砝碼及的數(shù)值在右盤，砝碼放在左盤，砝碼及的數(shù)值不變，則該小石塊的質量是不變，則該小石塊的質量是 克?？?/p>

12、。（3 3）、該小石塊的質量為）、該小石塊的質量為 克，體克，體積為積為 厘米，密度為厘米，密度為 克克/ /厘米。厘米。3,水水V ,5 .12)5 .97625(540ggggm 水水,5 .12/15 .1233cmcmggmVV 水水水水水水鋼鋼球球 ./108 . 75 .125 .97333mkgcmgVm 鋼鋼球球鋼鋼球球鋼鋼球球 ,水水m Vm 用取樣法，同時注意測量準確度用取樣法，同時注意測量準確度自我測評自我測評l1、某同學從一均勻大巖石上砸下一、某同學從一均勻大巖石上砸下一小塊巖石，用天平稱得質量是小塊巖石，用天平稱得質量是27g。放入裝有放入裝有80mL水的量筒中，水面

13、升水的量筒中，水面升到到90mL，這塊巖石的密度是，這塊巖石的密度是_kg/m3，這一小塊巖石的密，這一小塊巖石的密度與那一大塊巖石的密度度與那一大塊巖石的密度_（選填（選填“相等相等”或或“不相等不相等”）。）。2.7103相等相等l2、一小瓶的質量為、一小瓶的質量為78g，裝滿水時，裝滿水時總質量總質量178g，則這個小瓶的容積是，則這個小瓶的容積是_cm3。一次測量中，先在這個。一次測量中，先在這個空瓶中裝入少許某固體顆粒，稱得空瓶中裝入少許某固體顆粒，稱得總質量為總質量為132g，再往瓶內注滿水，再往瓶內注滿水，稱得總質量為稱得總質量為212g，則這種固體物，則這種固體物質的密度是質的密度是_kg/m3，它可能，它可能是是_。1002.7103鋁鋁l3、為了利用天平和量筒測出不能沉入水中、為了利用天平和量筒測出不能沉入水中的蠟塊的密度，某同學進行了以下實驗：的蠟塊的密度，某同學進行了以下實驗：先用天平稱出一蠟塊的質量