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測量液體和固體的密度
第3節　第1課時
第六章　質量與密度
2
在測量固體和液體密度的過程中，熟悉天平、量筒的使用技能，規范實驗操作步驟，培養嚴謹的科學態度。
1
會用量筒測量液體、固體的體積，并利用天平和量筒測量不同形狀固體和液體的密度，體會等量替換的方法。
上次課學過密度的概念，同學們知道：每種物質都有自己的密度，不同物質，密度不同。
現在你能否通過測量密度的方法，來鑒別這些苗族舞中銀白色的飾物是由什么材料制成的？
如果測量出銀白色飾物的密度，再和物質的密度對比一下是不是就可以了？
今天我們進行實驗，學習測密度的方法。
ρ銀＝10.5×103kg/m3
量筒是測量液體體積的儀器，也可以利用排開液體的體積測量形狀不規則的固體的體積。
生活中還常常見到另一種測量
液體體積的儀器——量杯。
1.量筒的用途
一、量筒的使用
觀察量筒的標度單位、最大測量值和分度值。
(1)單位：量筒上的標度單位是毫升(mL)。
1毫升(mL)=1厘米3 (cm3) 1升(L)=1分米3 (dm3)
(2)量筒的最大測量值(量程)
最上面的刻度線指示的數值即為量程，該量筒是50mL。
(3)量筒的分度值
量筒上相鄰兩條刻度線之間的體積為量筒的分度值。該量筒的分度值是1mL。
2.量筒上的標度
3.使用方法
(1)選：在測量前應根據被測物體的體積(一次性完成測量比較好)和測量精度的要求來選擇合適的量筒，使用前首先要觀察量筒的單位標度、量程和分度值。
(2)放：使用量筒測量體積時應將量筒放在水平桌面上。量筒內的液面大多數是凹液面(如水、煤油等形成的液面)，也有的液面是凸液面(如水銀面)。
水銀面
水面
(3)讀：讀數時，視線一定要與液體凹液面的底部或凸液面的頂部保持相平，如圖甲所示。
俯視或仰視的讀數均不準確。若俯視，讀數會偏大，如圖乙所示。若仰視，讀數會偏小，如圖丙所示。
俯視使
讀數偏大
仰視使
讀數偏小
視線與
液面相平
x
x
(4)記：記錄的結果由數字和單位組成。
4.使用量筒的注意事項
(1)被測液體的體積不能超過量程。
(2)在測量范圍內，應選擇分度值較小的量筒，目的是提高精確度，減小測量誤差。
(3)不能對量筒加熱，也不能用
量筒測量高溫以及對玻璃有腐
蝕性的液體。
(1)將適量的水倒入量筒內，讀出水的體積V1(圖甲)；
(2)將待測小石塊用細線拴住，輕輕地浸沒于量筒內的水中；
(3)讀出水面上升后的總體積V2(圖乙)；
(4)計算被測石塊的體積：V＝V2－V1
V1
甲
乙
V2
“適量”意思是指：
①水量不能過多，以免放入物體后有水溢出；②水要浸沒物體。
5.用量筒測量小石塊體積的方法(排水法)
學以致用
實驗室有下列四種規格的量筒，要一次較準確地量出質量為100 g，密度為0.8×103 kg/m3的酒精，你選擇的量筒的規格(即量程與分度值)是(　　)
A.500 mL、10 mL B.250 mL、5 mL
C.100 mL、2 mL D.50 mL、2 mL
B
解析　100 g酒精的體積：V酒精===125 cm3=125 mL，
要一次較準確地測量體積，應選量程大于125 mL且分度值比較小的量筒，故選B。
二、測量鹽水的密度
量筒
鹽水
天平
1.實驗原理：ρ=
2.實驗器材： (帶砝碼)、 、燒杯、鹽水。
天平
量筒
(1)在燒杯中倒入適量的鹽水，測量燒杯和鹽水的總質量 (甲圖)。
(2)將燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，
讀出量筒內鹽水的體積 (乙圖) 。
(3)測量燒杯和剩余鹽水的總質量 (丙圖)。
3.設計并進行實驗
甲
丙
乙
m1
V
m2
(4)實驗數據記錄表格：
燒杯和鹽水的總質量m1/g 燒杯和剩余鹽水的質量m2/g 量筒中鹽水的質量m(=m1- m2)/g 量筒中鹽水的體積V/cm3 鹽水的密度ρ/(g·cm-3)

(5)根據公式計算鹽水的密度ρ=。
4.誤差分析
(1)先測液體質量再將燒杯中的液體全部倒入量筒中測其體積，燒杯上會沾有少量的液體，測出的體積會偏小，密度測量值會偏大。
(2)先測液體體積再將量筒中的液體全部倒入燒杯中測其質量，量筒上會沾有少量的液體，測出的質量會偏小，密度測量值會偏小。
三、測量小石塊的密度
1. 固體體積的測量
(1)形狀規則的固體——刻度尺法
以測量長方體的體積為例：可以利用刻度尺測量長a、寬b、高c，然后根據體積公式計算出體積V=abc。
(2)形狀不規則的固體——排水法
①向量筒倒入適量的水，讀出體積V1；
②用細線拴好物體，使其浸沒在量筒的水中，記錄水面到達的刻度V2；
計算出物體的體積：
V=V2-V1 =30mL-20mL=10cm3。
V2
V1
2.用天平和量筒測量小石塊的密度
(1)實驗原理： 。
(2)實驗器材： 、 、小石塊、細線、水。
量筒
天平
ρ=
天平
量筒
水
小石塊
(1)用天平測量出小石塊的 。
(2)在量筒中放入適量的水，讀出量筒中水的體積為 。
(3)用細線吊著小石塊浸沒到量筒的水中，
讀出小石塊和水的總體積為 。
質量m
V1
V2
3. 設計并進行實驗
石塊的質量m/g 量筒內水的體積V1/cm3 量筒內石塊和水的總體積V2/cm3 石塊的體積V(=V2 -V1)/cm3 石塊的密度ρ/(g·cm-3)
(4)實驗數據記錄
(5)利用密度公式計算小石塊的密度為ρ=。
4.誤差分析
(1)若考慮細線有體積，則實驗中測出的總體積V2不僅包含小石塊和水的體積，還包含水中細線的體積，所以體積測量結果會略微偏大，密度測量值略偏小。
(2)用天平測質量時，砝碼生銹或粘上污物，測出的質量會偏小，密度測量值會偏小。
(3)先測固體體積再測質量，固體上會沾有水，測出的質量會偏大，密度測量值會偏大。
(4)將固體放入量筒測體積時，量筒中有少量的水濺出，測出的體積會偏小，密度測量值會偏大。
學以致用
小晨同學買了一個小吊墜(如圖甲所示)作為母親節的禮物送給媽媽，他利用天平和量筒測量小吊墜的密度進行鑒定。
(1)用調好的天平按正確操作測量解去掛繩的小吊墜時，當天平再次平衡后，砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則該小吊墜的質量為　　g；
24
解析　由圖乙知，標尺的分度值為0.2 g，所以吊墜的質量為m=20 g+4 g
=24 g；
(2)先向量筒中加入30 mL的水，將重新系好掛繩的小吊墜輕放入量筒中，水面如圖丙所示，則小吊墜的體積為　 cm3；
8
解析　由圖丙知，水和吊墜的體積為38 mL，所以吊墜的體積為V=38 mL
-30 mL=8 mL=8 cm3；
(3)小晨測量的小吊墜的密度為　 g/cm3；
3
解析　小吊墜的密度為ρ===3 g/cm3；
(4)小晨仔細分析了自己的測量過程發現，小吊墜密度的測量值與真實值相比　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
偏小
解析　根據題意，當吊墜放入量筒中的水時，吊墜中間的孔可能會有部分氣泡，掛繩(浸在水中的部分)也有一定的體積，使測量的總體積偏大，則測得吊墜的體積偏大，由密度公式ρ= 可知測得吊墜的密度將偏小。
測量液體和固體密度
測量鹽水的密度
量筒的使用
①直接測量液體的體積和間接測量固體的體積
②使用：認清單位、量程、分度值；讀數時，視線與液面相平
①在燒杯中倒入鹽水，用天平測量燒杯和鹽水的總質量m1
②將燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，用天平測量燒杯和剩余
鹽水的總質量m2
③記錄倒入量筒中的一部分鹽水的體積V
④鹽水的密度ρ＝
①用調節好的天平測量石塊的質量m
②在量筒中倒入適量的水，記錄水的體積V1
③用細線拴好石塊，浸沒在量筒水中，記錄水面到達的刻度V2
④石塊的密度 ρ＝
測量小石塊的密度
1.如圖所示的儀器名稱叫作　　　，它的量程為　 　　　，分度值為　　　，所測固體的體積為　　　　。
量筒
0~100 mL
2 mL
10 cm3
2.如圖是小華同學用已調平衡的天平測量一正方體小物塊質量時的情景，小物塊質量為　　 g，小物塊邊長為4 cm，其密度為　　 　　kg/m3。
48
0.75×103
解析　小物塊質量等于砝碼的質量加上游碼的示數為：
m=20 g+20 g+5 g+3 g=48 g，
小物塊邊長為4 cm，小物塊的體積為：V=(4 cm)3=64 cm3，
物塊的密度為：ρ===0.75 g/cm3=0.75×103 kg/m3 。
3.某同學用托盤天平和量筒測量一小石塊的密度，如圖甲是調節天平時的情形，圖乙和圖丙分別是測量石塊質量和體積時的情形，下列說法正確的是(　　)
B
A.甲圖中應將平衡螺母向左調，使橫梁平衡
B.乙圖中測石塊質量時，天平的讀數是71.4 g
C.由丙圖量筒的示數測得石塊的體積是80 cm3
D.計算出石塊的密度是3.57 kg/m3
解析　使用天平稱量物體質量前，需調節橫梁平衡，圖甲中，分度盤指針向左偏，則平衡螺母應向右調，使橫梁平衡，故A錯誤；
由圖乙知，標尺的分度值為0.2 g，則石塊的質量m=50 g+20 g+1.4 g=71.4 g，故B正確；
由圖丙知，石塊的體積 V=V2-V1=80 mL-60 mL=20 mL=20 cm3，故C錯誤；
石塊的密度ρ===3.57 g/cm3=3.57 ×103 kg/m3，故D錯誤。
4.李華同學在實驗室測量鹽水的密度。調節天平橫梁平衡后開始測量，先用天平測出燒杯和杯內鹽水的總質量為90 g，然后將一部分鹽水倒入量筒，如圖甲所示，接著用天平測量燒杯和剩余鹽水的總質量，天平平衡時的情景如圖乙所示。根據實驗數據，下列說法不正確的是(　　)
A.量筒內鹽水的體積為60 cm3
B.燒杯及燒杯內剩余鹽水的質量為25 g
C.量筒內鹽水的質量為63 g
D.鹽水的密度為1.05×103 kg/m3
B
解析　由圖甲知，量筒的分度值為2 mL，量筒內鹽水的體積為60 mL，即60 cm3，故A正確，不符合題意；
由圖乙知，燒杯及燒杯內剩余鹽水的質量等于砝碼總質量加游碼示數，即m2=20 g+5 g+2 g=27 g，故B錯誤，符合題意；
量筒內鹽水的質量m=m1-m2=90 g-27 g=63 g，故C
正確，不符合題意；
鹽水的密度ρ===1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3，
故D正確，不符合題意。

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