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测量液体和固体的密度
第3节　第1课时
第六章　质量与密度
2
在测量固体和液体密度的过程中，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。
1
会用量筒测量液体、固体的体积，并利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度，体会等量替换的方法。
上次课学过密度的概念，同学们知道：每种物质都有自己的密度，不同物质，密度不同。
现在你能否通过测量密度的方法，来鉴别这些苗族舞中银白色的饰物是由什么材料制成的？
如果测量出银白色饰物的密度，再和物质的密度对比一下是不是就可以了？
今天我们进行实验，学习测密度的方法。
ρ银＝10.5×103kg/m3
量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积测量形状不规则的固体的体积。
生活中还常常见到另一种测量
液体体积的仪器——量杯。
1.量筒的用途
一、量筒的使用
观察量筒的标度单位、最大测量值和分度值。
(1)单位：量筒上的标度单位是毫升(mL)。
1毫升(mL)=1厘米3 (cm3) 1升(L)=1分米3 (dm3)
(2)量筒的最大测量值(量程)
最上面的刻度线指示的数值即为量程，该量筒是50mL。
(3)量筒的分度值
量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。该量筒的分度值是1mL。
2.量筒上的标度
3.使用方法
(1)选：在测量前应根据被测物体的体积(一次性完成测量比较好)和测量精度的要求来选择合适的量筒，使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。
(2)放：使用量筒测量体积时应将量筒放在水平桌面上。量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面)，也有的液面是凸液面(如水银面)。
水银面
水面
(3)读：读数时，视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平，如图甲所示。
俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大，如图乙所示。若仰视，读数会偏小，如图丙所示。
俯视使
读数偏大
仰视使
读数偏小
视线与
液面相平
x
x
(4)记：记录的结果由数字和单位组成。
4.使用量筒的注意事项
(1)被测液体的体积不能超过量程。
(2)在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高精确度，减小测量误差。
(3)不能对量筒加热，也不能用
量筒测量高温以及对玻璃有腐
蚀性的液体。
(1)将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1(图甲)；
(2)将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；
(3)读出水面上升后的总体积V2(图乙)；
(4)计算被测石块的体积：V＝V2－V1
V1
甲
乙
V2
“适量”意思是指：
①水量不能过多，以免放入物体后有水溢出；②水要浸没物体。
5.用量筒测量小石块体积的方法(排水法)
学以致用
实验室有下列四种规格的量筒，要一次较准确地量出质量为100 g，密度为0.8×103 kg/m3的酒精，你选择的量筒的规格(即量程与分度值)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酒精的体积：V酒精===125 cm3=125 mL，
要一次较准确地测量体积，应选量程大于125 mL且分度值比较小的量筒，故选B。
二、测量盐水的密度
量筒
盐水
天平
1.实验原理：ρ=
2.实验器材： (带砝码)、 、烧杯、盐水。
天平
量筒
(1)在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量 (甲图)。
(2)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，
读出量筒内盐水的体积 (乙图) 。
(3)测量烧杯和剩余盐水的总质量 (丙图)。
3.设计并进行实验
甲
丙
乙
m1
V
m2
(4)实验数据记录表格：
烧杯和盐水的总质量m1/g 烧杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m(=m1- m2)/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g·cm-3)

(5)根据公式计算盐水的密度ρ=。
4.误差分析
(1)先测液体质量再将烧杯中的液体全部倒入量筒中测其体积，烧杯上会沾有少量的液体，测出的体积会偏小，密度测量值会偏大。
(2)先测液体体积再将量筒中的液体全部倒入烧杯中测其质量，量筒上会沾有少量的液体，测出的质量会偏小，密度测量值会偏小。
三、测量小石块的密度
1. 固体体积的测量
(1)形状规则的固体——刻度尺法
以测量长方体的体积为例：可以利用刻度尺测量长a、宽b、高c，然后根据体积公式计算出体积V=abc。
(2)形状不规则的固体——排水法
①向量筒倒入适量的水，读出体积V1；
②用细线拴好物体，使其浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V2；
计算出物体的体积：
V=V2-V1 =30mL-20mL=10cm3。
V2
V1
2.用天平和量筒测量小石块的密度
(1)实验原理： 。
(2)实验器材： 、 、小石块、细线、水。
量筒
天平
ρ=
天平
量筒
水
小石块
(1)用天平测量出小石块的 。
(2)在量筒中放入适量的水，读出量筒中水的体积为 。
(3)用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，
读出小石块和水的总体积为 。
质量m
V1
V2
3. 设计并进行实验
石块的质量m/g 量筒内水的体积V1/cm3 量筒内石块和水的总体积V2/cm3 石块的体积V(=V2 -V1)/cm3 石块的密度ρ/(g·cm-3)
(4)实验数据记录
(5)利用密度公式计算小石块的密度为ρ=。
4.误差分析
(1)若考虑细线有体积，则实验中测出的总体积V2不仅包含小石块和水的体积，还包含水中细线的体积，所以体积测量结果会略微偏大，密度测量值略偏小。
(2)用天平测质量时，砝码生锈或粘上污物，测出的质量会偏小，密度测量值会偏小。
(3)先测固体体积再测质量，固体上会沾有水，测出的质量会偏大，密度测量值会偏大。
(4)将固体放入量筒测体积时，量筒中有少量的水溅出，测出的体积会偏小，密度测量值会偏大。
学以致用
小晨同学买了一个小吊坠(如图甲所示)作为母亲节的礼物送给妈妈，他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。
(1)用调好的天平按正确操作测量解去挂绳的小吊坠时，当天平再次平衡后，砝码和游码的位置如图乙所示，则该小吊坠的质量为　　g；
24
解析　由图乙知，标尺的分度值为0.2 g，所以吊坠的质量为m=20 g+4 g
=24 g；
(2)先向量筒中加入30 mL的水，将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中，水面如图丙所示，则小吊坠的体积为　 cm3；
8
解析　由图丙知，水和吊坠的体积为38 mL，所以吊坠的体积为V=38 mL
-30 mL=8 mL=8 cm3；
(3)小晨测量的小吊坠的密度为　 g/cm3；
3
解析　小吊坠的密度为ρ===3 g/cm3；
(4)小晨仔细分析了自己的测量过程发现，小吊坠密度的测量值与真实值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏小
解析　根据题意，当吊坠放入量筒中的水时，吊坠中间的孔可能会有部分气泡，挂绳(浸在水中的部分)也有一定的体积，使测量的总体积偏大，则测得吊坠的体积偏大，由密度公式ρ= 可知测得吊坠的密度将偏小。
测量液体和固体密度
测量盐水的密度
量筒的使用
①直接测量液体的体积和间接测量固体的体积
②使用：认清单位、量程、分度值；读数时，视线与液面相平
①在烧杯中倒入盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1
②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余
盐水的总质量m2
③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V
④盐水的密度ρ＝
①用调节好的天平测量石块的质量m
②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V1
③用细线拴好石块，浸没在量筒水中，记录水面到达的刻度V2
④石块的密度 ρ＝
测量小石块的密度
1.如图所示的仪器名称叫作　　　，它的量程为　 　　　，分度值为　　　，所测固体的体积为　　　　。
量筒
0~100 mL
2 mL
10 cm3
2.如图是小华同学用已调平衡的天平测量一正方体小物块质量时的情景，小物块质量为　　 g，小物块边长为4 cm，其密度为　　 　　kg/m3。
48
0.75×103
解析　小物块质量等于砝码的质量加上游码的示数为：
m=20 g+20 g+5 g+3 g=48 g，
小物块边长为4 cm，小物块的体积为：V=(4 cm)3=64 cm3，
物块的密度为：ρ===0.75 g/cm3=0.75×103 kg/m3 。
3.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法正确的是(　　)
B
A.甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡
B.乙图中测石块质量时，天平的读数是71.4 g
C.由丙图量筒的示数测得石块的体积是80 cm3
D.计算出石块的密度是3.57 kg/m3
解析　使用天平称量物体质量前，需调节横梁平衡，图甲中，分度盘指针向左偏，则平衡螺母应向右调，使横梁平衡，故A错误；
由图乙知，标尺的分度值为0.2 g，则石块的质量m=50 g+20 g+1.4 g=71.4 g，故B正确；
由图丙知，石块的体积 V=V2-V1=80 mL-60 mL=20 mL=20 cm3，故C错误；
石块的密度ρ===3.57 g/cm3=3.57 ×103 kg/m3，故D错误。
4.李华同学在实验室测量盐水的密度。调节天平横梁平衡后开始测量，先用天平测出烧杯和杯内盐水的总质量为90 g，然后将一部分盐水倒入量筒，如图甲所示，接着用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示。根据实验数据，下列说法不正确的是(　　)
A.量筒内盐水的体积为60 cm3
B.烧杯及烧杯内剩余盐水的质量为25 g
C.量筒内盐水的质量为63 g
D.盐水的密度为1.05×103 kg/m3
B
解析　由图甲知，量筒的分度值为2 mL，量筒内盐水的体积为60 mL，即60 cm3，故A正确，不符合题意；
由图乙知，烧杯及烧杯内剩余盐水的质量等于砝码总质量加游码示数，即m2=20 g+5 g+2 g=27 g，故B错误，符合题意；
量筒内盐水的质量m=m1-m2=90 g-27 g=63 g，故C
正确，不符合题意；
盐水的密度ρ===1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3，
故D正确，不符合题意。

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