第二章 质量和密度(2)


本节课的学习目标:

1.能说出测量不同物质密度的基本原理和需要直接测量的物理量
2.能对实验过程进行误差分析,能减小测量密度过程中的误差
3.能正确设计测量试验过程中需要的数据记录表格
4.能应用密度公式解决实际问题


一、密度的测量
实验原理:    ρ=m/V
     测出物体的密度需要解决两个问题:
1)测量物体的质量 m
2)测量被测物体的体积 V
液体密度测量
实验步骤:
1.用调好的天平测出空烧杯的质量m1;
2.用烧杯取适量的被测液体测出总质量m2;
3.将烧杯中的液体倒入量筒中,读出液体的体积V;
4.计算出烧杯中待测液体的质量m=m2-m1;
5.根据公式ρ=m/V计算出待测液体的密度。

二、实验误差
1.误差分析
生活中我们能看到装牛奶的杯子,无论怎样倒,都会有一些牛奶残留在杯壁上。其他液体也有这种现象。由于烧杯里总有一些液体不能倒入量筒。
用量筒测量出来的液体体积比实际烧杯中液体的体积偏小,使得密度的计算结果就会变大,从而产生由于测量方法导致的实验误差。
怎样减小测量液体密度的误差呢?
只要调整刚才实验步骤的顺序就可以了。
2.减小误差
1).用天平测出烧杯和液体的总质量m1

2).把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,记下液体体积V;

3).用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2;

3.数据记录表格

为什么调整顺序,就能减小杯壁上的残留导致的误差呢?
这样测量,仍然有残留。但是第三步测量烧杯和剩余液体质量的时候,将残留液体的质量也测进去了。
m=m1-m2 计算出的质量,是烧杯中减少的质量。也就是倒入量筒中液体的质量。 从而是质量m与体积的对应关系更加准确。 达到了减小误差的目的。


练习:
小雨所在的学校为学生发放营养配餐牛奶,小雨为知道牛奶的密度进行了测量。
小雨在量筒中倒入一定量的牛奶,测出牛奶的体积,用天平测出空烧杯的质量,然后将量筒中的牛奶全部倒入烧杯中测出烧杯和牛奶的总质量,然后根据这些量求出了牛奶的密度。小聪对小雨的测量方法进行了分析评估,由于将量筒中的牛奶倒入烧杯中时会_________________,使测得的牛奶密度值偏_________。

答案:在量筒内壁残留牛奶; 小


三、测量密度扩展
在没有量筒的情况下还可以测量液体的密度吗?




给你一架电子秤、一个杯子、适量的水,如何测出牛奶的密度?
动手尝试一下!

要求:
1.简要写出实验步骤并画出数据记录表格
2.根据你测量的物理量,写出计算牛奶密度的公式并计算。

实验步骤:
1.用调好的电子秤测出空杯子的质量m0;
2.用调好的电子秤测出装有适量水的杯子的总质量m1,用记号笔在杯壁外侧水面划线做标记,然后倒出杯中的水并擦干杯子;
3.在杯中加入牛奶到标记处,用电子秤测出牛奶和杯子的总质量m2;
4.根据公式 计算出牛奶的密度
数据记录表格
牛奶密度大约1.08g/cm3 大约1.1g/cm3 规格、品牌、浓度不同。


二、密度的应用
鉴别物质
例:小阳想知道她妈妈的戒指是不是纯金的,她用天平测得这个戒子的质量是28.4g, 用排水法测得它的体积是1.5cm3,你能帮他鉴别这个戒指是否是纯金的吗?(金的密度是19.3g/cm3

例:某同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度,已知铜线的横截面积S=5X10-3cm3,铜的密度ρ=8.9g/cm3。他的主要实验步骤如下:1)用天平测出这卷铜线的质量m;2)计算出这卷铜线的长度l。
请完成下列问题:
1)画出本次试验数据的记录表格
2)测量铜线的质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该卷铜线的质量m=_____g,铜线的长度l=______cm。



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三、密度与社会生活
1)物体的热膨胀:
当物体的温度升高时,质量m不变,体积V变大 根据ρ=m/V,所以密度ρ变小
2)风的形成就是空气的热胀冷缩导致的。
空气受热,体积变大密度变小上升,热空气上升后,冷空气就会从四面八方拢过来,从而形成了风。 所有的物质都由热证冷缩的性质吗?显然不是的。
3)水在0°C—4°C之间的反常膨胀。
同学们想一下,水在多少摄氏度时密度最大哪?

答案:4°C
因为此时,它的体积是最小的。


练习2:
冬天,常看到室外的自来水管包了一层保温材料,是为了防治水管冻裂,水管被冻裂的主要原因是( )
A.水管里的水结成冰后,体积变大
B.水管里的水结成冰后,质量变大
C.水管里的水结成冰后,密度变大
D.水管本身耐寒冷程度不够而破裂

答案:A


练习3:
一瓶氧气用掉一半后,氧气( )
    A.质量减半     B.体积减半
    C.密度减半     D.条件不足

答案:A C


四、科学 技术 社会
世界上最轻的固体——气凝胶
世界上密度最小的固体——气凝胶

石墨烯制成的气凝胶; 8cm-3放在花上,花不变形
除了密度小,这种新型材料还具有隔热、耐高温等性能。在许多领域都有很多的应用前景。请同学们多关注一些科技前沿的内容。

答案:A C


五、课堂小结
1.密度的测量
测液体密度试验的误差分析及改进
借助水的密度侧液体密度
2 密度的应用
鉴别物质
测量物体的质量或体积
密度与社会生活

六、课后作业
请你完成课后作业的对应内容

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