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测量盐水密度

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扩展阅读:「实验探究」(力学实验)实验四:测量盐水和小石块的密度

力学实验

实验四:测量盐水和小石块的密度

【实验目的】

1.学会量筒的使用方法,会用量筒测量液体和固体的体积(一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法);

2.能利用天平和量程测量不同形状固体和液体的密度;

3.体会等量替换的方法;

4.在实验中熟悉天平和量筒的使用技能,规范实验操作步骤,培养严谨的科学态度。

【实验器材】

天平、量筒、小石块、盐水、烧杯、细线等。

【实验原理】

ρ=m/V

【实验准备】

1.实验前可与学生讨论如何利用密度公式来测定物质的密度,需要测出哪些量?用什么办法和仪器来测量?启发学生思考,激发兴趣,搞清实验原理和实验方法。

2.在测固体的体积时,要弄明白需要记录哪些数据。并把所测得的有关数据填入数据表中,再求出石块的体积和密度。

3.量筒一定要放置在水平面上,然后再将液体倒入量筒中。观察量筒里液面到达的刻度时,不能拿起量筒,应蹲下观察,视线要跟液面相平,若液面呈凹形,观察时要以凹形的底部为准;若液面呈凸形,观察时要以凸形的顶部为准。

4.知道量筒的构造,学会判定量筒的最小分度和量程,认识“ml”表示“毫升”。

【器材准备】

1.测小石块密度最好选一些大小形状均合适的小石块(体积最好在20~40cm3之间)。不能太小,不便于测出质量和体积;不能太大,不便于放入量筒或者质量超出天平的量程。

2.小石块用细线系牢,防止在实验时放入量筒时脱落打坏量筒。

【同步实验】

1.测定盐水的密度

(1)把天平放在水平台面上,调节天平平衡,(这里向同学说明一下,测金属块的密度完成后,只要天平没动,可以不再调节,但如果作为一个独立实验必须有这一步);

(2)在烧杯中盛盐水,称出它们的质量m↓1;

(3)把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出它的体积V;

(4)称出烧杯和杯中剩余盐水的质量m↓2;

(5)计算出量筒内盐水的质量m↓1-m↓2,记入表格;

(6)求出盐水密度ρ=(m↓2-m↓1)/V。

2.测金属块的密度

(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;

(2)测出金属块的质量m;

(3)向量筒中注入一定量的水,测出的水的体积V↓1;

(4)将石块用细线拴好,没入水中,测出石块和水的总体积V↓2;

(5)计算出石块的体积V↓2-V↓1;

(6)计算出金属块密度ρ=m/(V↓2-V↓1)。

整理实验器材:

1.把天平的游码调到标尺左端的“0”刻线处。

2.把量筒中的盐水倒入废水桶。

3.用抹布把小石块抹干,并将实验台抹干;

4.把所有器材有秩序摆好。

【交流评估】

1.排液法测体积的做法和这种方法的适用条件是什么?

第一,这种物质不能溶于这种液体,若溶于这种液体就要换用其他的液体(溶于水的可以用酒精汽油等物质代替水)或想其他的解决办法;第二,这种物质不能吸收这种液体,若吸收也需要换成其它的液体。因此排液法不是万能的。

2.固体若吸收这种液体或溶于水,和水能发生化学反应,除换成其它液体外,还有什么方法?

排沙法:类似于排水法,只不过是用沙来代替水。先把适量的沙倒入量筒摇平,记录体积V↓1;然后把物体埋入沙中摇平,记录体积V↓2,则被测物体的体积V=V↓2-V↓1。

3.如果是一个规则物体除了用量筒可以测量它的体积外,还可以用什么办法?

还可以用刻度尺来测量。

4.测小石块密度时,在量筒中装一定量的水中“一定量的水”的标准是什么?

一是要能浸没小石块;二是放入小石块时水不能超过刻度线(量程)或溢出。

5.测量盐水密度时,如果先测空烧杯的质量,后将盐水倒入烧杯,测出总质量,再将烧杯中盐水倒入量筒中,测出其体积。那么求得的盐水密度比真实值______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)为什么?

将烧杯中的盐水都倒入量筒中时,不管如何细心正确操作,烧杯内壁都会沾有一点盐水,这会导致测量出来的体积比实际值小一点。而烧杯加盐水质量减去空烧杯的质量却是所有盐水的质量,因此计算出来的密度就会比实际值偏大一点。

6.测定盐水的密度时,能不能先测盐水的体积,再测量筒和盐水的质量,最后测量筒的质量什么?

不能。一是量筒太高,放在天平上不稳定,在测量的过程中,天平晃动易倾倒;二是最后倒出盐水后量筒内的盐水倒不净,增加实验误差。

7.在石块的密度测量中为什么要先测质量后测体积,若先测体积在测质量对结果是否有影响?

测固体密度时应该先测质量再测体积,若先测体积再测质量可能会因固体上沾有水而使测得的质量偏大,测得的密度也偏大。

8.蜡块不沉入水中,如何用天平和量筒测出蜡块的密度?

(1)针压法:用针压进水里,针的体积可以忽略;

(2)重物拉拽法:在水底放一重物,加水后记下体积,再把蜡块用线系上,用水底的重物带到水里,记下两次的差,就是蜡的体积了。

[视频]

1.测定盐水的密度

教师演示实验1:https://v.youku.com/v_show/id_XNDA5OTczMDg5Ng==.html

教师演示实验2:https://v.youku.com/v_show/id_XMzY3OTMyNTU0MA==.html

学生实验:https://v.youku.com/v_show/id_XNDEzOTQxOTkyNA==.html

2.测金属块的密度

教师演示实验1:https://v.qq.com/x/page/m1408rry5d4.html

教师演示实验2:http://www.iqiyi.com/w_19rs4dab5h.html

教师演示实验3:

https://v.youku.com/v_show/id_XMzUzOTQ3OTIwNA==.html?refer=seo_operation.liuxiao.liux_00003308_3000_YvmIba_19042900

学生实验1:https://v.youku.com/v_show/id_XMzYwODAyODcwOA==.html

学生实验2:

https://v.youku.com/v_show/id_XMzYwODAyMDMyOA==.html?spm=a2h0j.11185381.listitem_page1.5!7~A

【考题赏析】

一、理化生实验测试

用天平和量筒测量石块的密度(2019年河南省中招理化生实验操作考试)二、八题物理实验(16分)

试题

实验器材:托盘天平(带砝码)、量筒、石块(已用细线系牢)、盛有水的烧杯、滴管、抹布。

实验内容:

用天平和量筒测量石块的密度(16分)

(1)检查器材。(2分

(2)实验记录。(12分)

(3)计算石块的密度。(2分)

(4)整理器材。

评分卡

评析

命题意图:

1.石块贴近学生生活,容易找到,不吸水,故选石块作为测量对象。

2.为了节省学生实验操作的时间和器材的安全,实验中用到的天平已经调节平衡(游码在零刻度线处)。但测量前仍要求考生检查天平是否平衡,此步骤主要考查学生是否具有良好的实验习惯,若学生认为横梁不平衡,可以继续调节使横梁平衡。

3.考虑到时间问题,只测量一组数据。

器材准备:

1.天平可用称量为200g的天平,天平已经调节平衡,游码已经在零刻度线位置。

2.量筒可用量程为100 mL的量筒。

3.石块已用细线系牢。这样可以节省学生实验操作的时间,同时也可以避免由于学生系得不牢导致石块砸破量筒或其他事故发生。若实验过程中出现石块与细线脱落的现象,监考教师应该立即给学生更换石块。

从减小实验误差的角度考虑,被测量的石块应该越大越好。考试用的石块,一般都是在建筑工地上找的,由于形状不规则,太大了不能直接放入量筒,所以,在保证能够放入量筒的情况下,尽可能选用大一些的石块。

根据各地器材的实际情况,石块也可以用柱状的铝块代替。

4.盛水的烧杯也可用其他容器代替。

实验提示:

1.为了减小石块沾水对测量结果的影响,应该先测量石块的质量,再测量石块的体积。如果顺序颠倒,扣1分。但是,顺序颠倒后,若考生将石块擦干后,再测量质量的,可以不扣分。

2.测量石块的体积时,顺序也不能颠倒,还是考虑石块沾水对测量结果的影响。顺序颠倒,同样扣1分。

3.借助于滴管将量筒中的水添加到整刻度,有利于减小读数误差,但是,是否使用滴管将量筒中的水添加到整刻度,不做要求,不用滴管也不扣分。

4.天平的使用要符合天平使用的规则。

(1)把石块放在右盘中的,扣1分;

(2)用手直接添加砝码的或把砝码放到桌面上的,扣1分;

(3)读数错误的,扣1分;

(4)测量过程中再调节平衡螺母的,扣1分;

(5)按照天平的使用规则,实验结束,应该把砝码放回砝码盒,游码归零。

有些天平,用镊子拨游码实在困难时,可以用手拨动游码,但是,前提条件是先用镊子拨不动。任何情况下都不能用手直接拿砝码。

5.量筒的使用要符合量筒使用的规则。

(1)读数时把量筒提离桌面的,扣1分。

(2)读数时视线不与液面的凹面相平的,扣1分。

(3)读数错误的,扣1分。

6.实验过程中,对读数、计算的要求不高,读数时,是否估读不扣分;但监考教师会和考生同时读数,所以不要随意编造数据,否则扣分。密度的计算结果有效数字位数不做要求。单位也不要求换算成国际单位制中的单位。(监考教师可以配备计算器)。

器材整理:

1.实验结束整理器材时,天平的平衡不能破坏,故意破坏天平横梁平衡,扣1分。

2.量筒中的水应该倒回原来烧杯中,继续循环使用。

3.滴管放回烧杯中。

考题点评:整理器材没有单独给分,整张试卷最后整理器材给2分。

二、中考试题

1.(2019黄冈市)把一枚鸡蛋放入水中,鸡蛋沉入水底。这枚鸡蛋的密度究竟多大呢?为此,小利同学进行了实验。

(1)以下实验步骤,合理的顺序应为______ 。

①将鸡蛋放入装满水的溢水杯中,并用小烧杯接住溢出来的水。

②往量筒中放鸡蛋时,发现量筒口径小,放不进去。

③用托盘天平测得鸡蛋的质量为54g。

④将小烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积(如图)。

(2)实验中,托盘天平应放在______桌面上。

(3)测得鸡蛋的密度应为______g/cm3。

(4)从理论上分析,实验中,由于小烧杯的水不能倒干净,会导致测量结果偏______。

答案:③②①④;水平;1.08;大

点评:此题主要考查的是学生对天平和量筒的读数、密度计算公式、误差分析等知识的理解和掌握,难易程度适中。

由于小烧杯的水不能倒干净,导致测量的排开水的体积偏小,即鸡蛋的体积偏小,鸡蛋的质量不变,由密度公式可知会使鸡蛋的密度偏大。

2.(2019哈尔滨市)“创新”小组在某次实践活动中,采集了一块矿石(矿石不吸水),测量它的密度。

(1)在测量之前,要观察量筒的______。

(2)测量过程的情景如图,正确且合理测量质量的操作顺序为______,测出矿石的密度为_____ g/cm3。

(3)永深同学继续如下操作:

①将矿石从量筒中取出,直接放在天平上测质量记为m测,并记下此时量筒中水面的刻度值V↓3。

②测量体积时,才发现矿石有变化了,将它处理复原后,浸没在量筒的水中,记下此时水面的刻度值V↓4,从而求出矿石的体积并算出密度。

这样的操作可能对实验结果产生影响,请你写出产生的影响及原因。

答案:量程和分度值;④①③;2.6;直接放在天平上测质量记为m测,导致质量偏大,测量体积时,才发现矿石有变化了,将它处理复原后体积无影响,由ρ=m/V可知,密度偏大。

点评:本题是有关固体密度的测量实验,测量密度的实验题是常规性实验题,要掌握天平、量筒的正确使用及密度的计算公式。

3.(2017河南省)小明发现橙子放入水中会下沉,于是想办法测量它的密度。

(1)将托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移至零刻度线处,调节平衡螺母,直到指针在_______,表示天平平衡。

(2)用天平测量橙子质量,天平平衡时砝码和游码的示数如图所示,橙子质量为______g。小明利用排水法测得橙子的体积为150cm↑3,则橙子的密度是______kg/m↑3。

(3)做实验时,小明若先用排水法测出橙子的体积,接着用天平测出橙子质量,这样测得的密度值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。

(4)小亮不用天平,利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材,也巧妙测出了橙子的密度。请你将他的测量步骤补充完整,已知水的密度为ρ↓水。

①用弹簧测力计测出橙子的重力G;

②_______;

③橙子密度的表达式为:ρ↓橙=______(用测出的物理量和已知量的字母表示)。

答案:(1)分度盘的中央;(2)162;1.08×10↑3;(3)偏大;

(4)②将橙子浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F;③[ G/(G-F)]ρ↓水

点评:本题是综合考查密度的测量和浮力的有关实验应用。本实验中的方法是常规方法和特殊情况下测量固体密度的方法。本题中第四步用到了等效替代法,借助了弹簧测力计,通过浮力求V排来得出橙子的体积,有一定的难度,现在可以不关注着一问,等学完浮力的知识再完成。

【练习测评】

1.小明利用如下器材测量鸡蛋的密度:托盘天平、溢水杯、烧杯、量筒、鸡蛋、足够的水。

(1)实验的步骤如下:

①把鸡蛋放入调节好的天平左盘,在右盘增减砝码并调节游码,天平平衡后,右盘所放砝码以及游码位置如图甲所示,则鸡蛋的质量为______g。

②由于鸡蛋较大不能用量筒直接测量其体积,因此利用溢水杯来测量。将适量的水倒入溢水杯中,让水面跟溢水口相平,再将鸡蛋轻轻放入溢水杯中,浸没水中后,鸡蛋所排开的水全部盛于空烧杯中,如图乙所示。

③将烧杯的水倒入量筒中,如图丙所示。则溢出水的体积为______ml。

甲 乙 丙

④通过计算可得鸡蛋的密度为______kg/m↑3。

(2)在这个实验中误差不可避免。就本实验写出一条可能造成误差的原因。

答案:(1)58;(3)50;(4)1.16×10↑3;(5)将水从烧杯倒入量筒中时,烧杯的内壁会沾有水,不能倒干净,所以测出鸡蛋的体积偏小,密度偏大

2.红薯是我省的主要农作物,它的密度是多大呢?同学们想出了不同的测量方法。

(1)小丽用调节平衡后的天平测量一块红薯的质量,她在天平右盘放上适量的砝码后,发现指针在中央刻度线两边来回摆动,但偏向左侧的角度较大,要使天平恢复平衡,她应_____。

天平平衡后,游码的位置和所用的砝码如图所示,则这块红薯的质量为_____g。

小丽又用排水法测得这块红薯的体积为230ml,则她测出的红薯的密度约为____kg/m↑3。

(2)小亮凭红薯虽能沉到水底,但在水里拿红薯时感觉很轻的经验,估计到红薯的密度比水大不了多少。于是从学校借来了一支密度计,并用食盐、水、大茶杯和密度计进行实验,也测出了红薯的密度。他的方法步骤是:______。

答案:(1)向右拨动游码;252.6;1.1×10↑3;(2)把红薯放入盛有足量水的大茶杯中,在大茶杯中逐渐加入食盐并搅拌,当红薯悬浮时,用密度计测出盐水的密度,就等于红薯的密度

3.小科利用天平、量筒、水和细线测量一小块形状不规则的矿石的密度,实验过程如下图所示:

(1)由图可知,通过计算可知矿石的密度ρ=______ kg/m↑3。

(2)小敏同学提出另外一种测量方法:

①用天平测矿石的质量m;

②往烧杯中加适量水浸没矿石,在水面位置作上标记。取出矿石,用量简取水缓慢倒入烧杯,让水面升至标记处,如图所示。量筒内倒出水的体积V即为矿石的体积;

③计算出矿石的密度ρ。

根据以上步骤,你认为测出的密度值会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是______ 。

答案:2.34×10↑3;偏小;取出矿石时,矿石上会沾有水,因此倒入水的体积大于矿石的体积,体积测量偏大

4.某小组测量—种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒物质的密度,测量的部分方法和结果如图甲、乙所示。

(1)将天平放在水平桌面上, 将游码移至标尺的_____处,然后调节_____,使天平平衡。接着,用天平测量适量小颗粒的质量。当天平重新平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则称量的颗粒质量是_____g。

(2)因颗粒易溶于水,小组同学采用图乙所示的方法测量体积,所称量的颗粒体积是_____ cm↑3。

(3)该物质的密度是_____ g/cm↑3。

(4)在步骤C中,若摇动不够充分,则测出的密度比实际密度值偏_____。

答案:(1)零刻度;平衡螺母;147.6;(2)60;(3)2.46;(4)小

5.给你一架托盘天平,一只空瓶、水、一杯牛奶,没有量筒,请你想办法测出牛奶的密度,写出实验步骤及牛奶密度的表达式。

答案:(1)利用天平测出空瓶子的质量m↓1;

(2)在空瓶中装满水,用天平测出瓶子和水的总质量m↓2;

(3)在空瓶中装满牛奶,再测出盛满牛奶的瓶和牛奶的总质量m↓3;

(4)表达式:牛奶的密度为:ρ↓(牛奶)=[(m↓3-m↓1)/(m↓2-m↓1)]×ρ↓水。

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