密度知識的應用典型題析

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網


  1.體積的測量

  例1  量筒的應用:(1)用量筒測不規(guī)則木塊體積的步驟:在量筒中注入適量水,讀出此時水面所對應的示數V1,用大頭針把木塊壓沒在盛有適量水的量筒中,讀出此時水面所對應的示數V2,則待測木塊的體積V =__________。

  (2)把木塊壓沒水后,水會滲透進木塊里,測出的木塊體積會有誤差,測量值會偏_______。

  解析:木塊在水中不下沉,要測量它的密度,也必須使它完全浸沒在水中,所以用大頭針壓。由于水會滲透進木塊里,使總體積減小,所以測出的木塊體積會變小。

  答案:1)V2- V1 (2)小

  2.測量固體的密度

  例2  小漢同學在實驗寶里用托盤天平和量筒測某種礦石的密度.采取了如下的實驗操作:

  A.將礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積

  B.把游碼放在標尺的零刻度線處,調節(jié)橫梁上的螺母,使橫梁平衡

  C.把天平放在水平桌面上

  D.將礦石放在左盤中。將砝碼放在右盤中并移動游碼直至橫梁平衡

  E.在量筒中倒入一定量的水并記下水的體積

  (1)正確的實驗操作順序是_____________(只填標號)

  (2)在調節(jié)天平時,發(fā)現指針如圖1甲所示偏向分度盤的右側,此時應將平衡螺母向_____________調。

  圖1

  (3)用天平稱礦石的質量,把礦石放在天平的左盤。天平平衡時.放在右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖1乙所示;量筒量出礦石的體積如圖1丙所示,由此可知,礦石的密度ρ=_________kg/m3.

  解析:題目是典型的測量固體密度的實驗,涉及到天平、量筒的使用和讀數,密度的公式等知識。最重要的是要有控制誤差的知識,即必須先測量質量,再測量體積;測量體積時,要先測量水的體積,再測量固體和水的總體積。

  答案:1)CBDEA(或ECBDA)  (2)左  (3)3.1×103

  3.間接測量質量和體積

  例3  小漢在參觀一個容積為5×l03m3糧倉時,想知道這糧倉能裝多少質量的稻谷。于是他取一小包稻谷作樣品,進行了以下實驗:

  (1)調節(jié)天平平衡時,發(fā)現天平的指針偏向分度標尺的右側.此時,應將平衡螺母向__________調(選填“左”或“右”),直至天平平衡。

  (2)取適量稻谷倒入左盤,在右盤中加減砝碼,并移動稱量標尺上的_________,使天平重新平衡.所用的砝碼和游碼的位置如圖2所示,則稻谷質量為__________g。將這些稻谷倒人量筒中壓實,測出它的體積為40cm3。

  圖2

  (3)稻谷的密度為____________g/cm3,這個糧倉大約能裝_____________kg的稻谷.

  解析:要知道糧倉里稻谷的質量,在已知糧倉容積的情況下,還需要知道稻谷的密度,利用即可計算。如何知道稻谷樣品的密度呢?還需要用天平、量筒去測量。題目中稻谷樣品的體積可以用量筒直接測量。計算時要注意密度單位的換算:

  答案:1)左  (2)游碼    48  (3)1.2    6×106

  4.測量液體的密度

  例4  在測定鹽水密度的實驗中,小東同學按照正確的實驗方法和步驟進行操作,并設計了如下記錄數據的表格。

 。1)小東將天平放在水平臺上,把游碼歸零后,發(fā)現指針靜止時如圖3(甲)所示,這時他應將橫梁右端的平衡螺母向_______調節(jié)(選填“左”或“右”),使天平平衡。

  (2)如圖3(乙)顯示的是燒杯中裝入適量鹽水后,置于調平的天平上,天平重新平衡時的情景;丙顯示的是將燒杯中部分鹽水倒入量筒后的情景。根據圖中情景幫小東將下表填寫完整。

 。3)另一位同學的實驗方法是:先測出空燒杯質量為m1;接著向空燒杯中倒入適量鹽水后,測出總質量為m2;再把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,測出鹽水的體積為V;然后計算出鹽水的密度。與小東測出的鹽水密度ρ相比較,則_______ ρ(選填“< ”、“>”或“ = ”)。

  解析:本題考查的知識點有天平量筒的使用、密度的簡單計算,重點考查的是實驗中如何減小誤差。我們知道,測量存在誤差,實驗中的誤差主要來自三個方面:測量儀器不夠精密產生誤差,測量人估讀產生誤差,實驗步驟不合理產生誤差。前兩種誤差是不可避免的,而后一種誤差是應該盡力避免的。本題第三問中“另一位同學”的實驗方法就屬于這種情況。他無法把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,因為燒杯壁上不可避免地會沾有一部分中鹽水,這樣就會使量筒中鹽水的體積變小,根據公式,可知將變大。小東的實驗過程有沒有類似問題呢?當然沒有。小東將燒杯中部分鹽水倒入量筒,量筒中鹽水的體積可直接讀出,量筒中鹽水的質量可以用燒杯和鹽水的總質量減掉燒杯和剩余鹽水的質量來計算,這樣量筒中鹽水的密度就可以計算出來了。這里盡管也“倒”了,但量筒中鹽水的質量和體積是對應的,不存在誰多誰少的問題,因而避免了實驗設計上的誤差。

  答案:(1)左

  (2)

  江蘇豐縣初級中學 劉慶賀


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