核心专题三 密度的特殊测量 【素养目标】 1.熟练掌握天平和量筒的使用规则。 2.利用针压法、等效法测量物质的密度。 ◎重点:利用等效法测量物质的密度。 【专题突破】 1.利用等体积法测量物体的密度 角度A 利用标注法测量大块物体的密度 例1 小明首先用天平测得瓷片质量为m,然后用如图所示的方法测瓷片的体积: ①往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上做标记; ②取出瓷片; ③往量筒加入适量的水,记录量筒中水的体积V1; ④将量筒的水缓慢倒入烧杯中,使水面到达标记处; ⑤操作后记录量筒中水的体积V2; ⑥则瓷片的密度 (用m、V1、V2表示)。 思路导引 在标注法测量瓷片体积时,瓷片的体积等于添加到标注位置所需水的体积。 对点自测 图1 1.“沉睡三千年,一醒惊天下。”三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图1所示,这是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法测量模型的密度。 图2 (1)小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平水平平衡,砝码和游码如图2甲所示,则模型的质量为 g。 (2)小张和小敏又进行了如图2乙所示的三个步骤: ①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145 g。 ②用细线拴住模型并浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记。 ③取出模型,用量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处。 (3)测出图2乙③中烧杯和水的总质量为155 g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3。 【答案】1.例1 ρ= 对点自测 1.(1)84 (2)标记 (3)8.4 解析:(1)模型的质量m=50 g+20 g+10 g+4 g=84 g;(3)图2乙③中烧杯和水的总质量为155 g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145 g,故倒入烧杯中的水的质量m水=155 g-145 g=10 g,模型的体积等于倒入烧杯中的水的体积,即V=V水===10 cm3,模型的密度ρ===8.4 g/cm3。 角度B 利用排沙法测量物体的密度 例2 小明同学应用“密度”相关知识来测量花生种子的密度,他找了托盘天平(含砝码)、烧杯、量筒和水进行测量: (1)小明先用天平测量空烧杯的质量为m0,再把花生放到烧杯中测出其质量,如图所示,烧杯和花生的总质量m= g; (2)为了解决个别花生漂浮的问题,小明改用“排沙法”测量花生体积,请你帮他完成实验: ①在量筒1中加入适量的沙,摇平,记录体积V1; ②把量筒1中的沙全部倒入盛有花生的烧杯中,充分摇匀、摇平,记录体积V2; a.实验应该选择“细沙”还是“粗沙” 答: ; b.请用实验中测量的物理量的符号表示花生的密度ρ= ; 思路导引 用排沙法测量物体体积时,为了减少误差,应用细沙,从而减少空隙所占体积对测量结果的影响;测量质量的方法与普通法测量密度相同。 对点自测 2.小明在爷爷家附近找到一种矿石,他想测量这种矿石的密度,他发现这种矿石具有吸水性,他想到了几种改进方案,其中可行的方案是 (多选)。 A.用特薄保鲜膜紧密包裹住石块再测体积 B.把量筒中的水换成细沙,利用“排沙法”测体积 C.先让矿石吸饱水,再放入量筒里的水中测体积 【答案】例2 (1)152 (2)细沙 对点自测 2.ABC 解析:对于吸水性的物体,由于吸水会导致测量的体积偏小,测量密度偏大;为了防止吸水,可以采用薄膜包裹的方法,也可以采用吸水后再测体积的方法,还可以采用排沙法测量。 2.利用针压法、坠物法测量物体的密度 例3 小敏想测量蜡块的密度,她发现蜡块会漂浮在水面不能直接用排水法测量其体积,经过一番思考后她设计了如下实验: (1)用调节好的天平称量蜡块的质量时,砝码和游码的示数如图甲所示,则蜡块的质量是 g。 (2)将适量的水倒入量筒中,再将一金属块缓慢放入水中直至浸没,量筒中的水面位置如图乙所示。最后用细线将蜡块和金属块系在一起后缓慢放入水中直至浸没,量筒中的水面位置如图丙所示。则蜡块的体积是 cm3。 (3)根据公式可以计算出蜡块的密度是 g/cm3。 思路导引 ... ...
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