教育大小事兒
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發(fā)布時間: 2024年12月29日 06:29
題文
（7分）小明想知道牛奶的密度，在實驗室進行了下面的探究活動．
解析
（1）天平在使用過程中，所測物體質量等于砝碼質量之和加上游碼對應刻度值，故燒杯和牛奶的總質量m2=20g+20g+10g+3g=53g，牛奶樣品的質量m=m2﹣m1=53g﹣20g=33g；量筒中牛奶的體積V=30cm3，牛奶的密度ρ="m/V=" 33g/30cm3=1.1g/cm3。（2）實驗過程中，由于燒杯中牛奶沒有全部倒入量筒中，測量的牛奶的體積偏小，根據密度公式ρ=m/V可知求出牛奶的密度偏大。（3）在測量液體的密度時，可采用剩余法測量可減小實驗誤差，即在步驟②中測出了燒杯和牛奶的總質量，所接下來的步驟是：將燒杯中的一部分牛奶倒入量筒中，讀出牛奶的體積V；用天平測出燒杯和剩余牛奶的質量m3。求出量筒中牛奶的質量，根據ρ=（m2﹣m3）/V求出牛奶的密度。
考點
據培訓啦專家說，試題“（7分）小明想知道牛奶的密度，在實驗室進.....”主要考查你對 [固體密度的測量 ]考點的理解。
固體密度的測量
測量密度的原理：
原理：由密度公式
可知，要測量某種物質的密度，需要測量由這種物質構成的物體的質量的體積。
測量方法：
1. 形狀規(guī)則的固體：質量可用天平測量，體積可直接用刻度尺測長、寬、高等，并利用體積公式算出，如正方體的體積V=a3，圓柱體的體積V=πr2h，長方體的體積V=abc，根據
求得密度。
2. 形狀不規(guī)則的固體（不溶于水）：
（1）體積可用“排水法”間接測出
（2）質量可用天平測量
①先在量筒中倒入適量水，讀出水的體積V1(水的多少以剛好淹沒固體為宜。水過多，放入固體后液面會超過量程；水過少，不能淹沒固體)
②將固體用細線拴住慢慢放人量筒內水中，并使其全部淹沒，此時讀出水與固體的總體積V2
③由V=V2-V1，得出固體體積。
最后根據
求得密度。
Ⅰ方法一：天平量筒法
例：有一塊形狀不規(guī)則的石塊，欲測量它的密度，所需哪些器材并寫出實驗步驟，并表示出測量的結果。
分析：用天平和量筒測定密度大于水的物質的密度，可用排水法測體積。
實驗原理：
實驗器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、線、水、石塊
實驗步驟：
（1）用調節(jié)好的天平，測出石塊的質量m；
（2）在量筒中倒入適量的水，測出水的體積V1；
（3）將石塊用細線拴好，放在盛有水的量筒中，（排水法）測出總體積V2；
?實驗結論：ρ=
=
。
Ⅱ方法二：助沉法
例：有一塊形狀不規(guī)則的蠟塊，欲測量它的密度，所需哪些器材并寫出實驗步驟，并表示出測量的結果。
分析：用天平和量筒測定密度小于水的物質的密度，可用助沉法測體積。
實驗原理：
實驗器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、線、水、蠟塊、鐵塊。
實驗步驟：
（1）用調節(jié)好的天平，測出蠟塊的質量m；
（2）在量筒中倒入適量的水，如圖甲將蠟塊和鐵塊用細線拴好，先將測鐵塊沒入水中，測出水和石塊的體積V1
（3）再將蠟塊浸沒在水中，如圖乙。（助沉法）測出水、石塊、蠟塊的體積總體積V2；
實驗結論：
注意：物質的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒測出體積。例題中采用的方法是助沉法中的沉錘法，還可以用針壓法，即用一根很細的針，將物體壓入量筒的水中，忽略細針在水中占據的體積，則可用排水法直接測出物體的體積了。
Ⅲ方法三：等浮力法
例：小明家買的某品牌的牛奶喝著感覺比較稀，因此他想試著用學過的知識測量一個這種牛奶的密度。他先上網查詢了牛奶的密度應該為1.03g/cm3，然后他找來一根粗細均勻的細木棒，在木棒的表面均勻地涂上一層蠟，并在木棒的一端繞上一段金屬絲（體積不計），做成了一枝“密度計”，小明又找來一個足夠深的盛水容器和一把刻度尺，請你幫助小明利用這些器材設計一個測量牛奶密度的方案。要求寫出主要的測量步驟并推導出計算牛奶密度的公式（有足量的水和牛奶）。
實驗原理：漂浮條件、阿基米德原理。
實驗器材：刻度尺、粗細均勻的細木棒、一段金屬絲、燒杯、水、牛奶。
實驗步驟：
（1）將一段金屬絲繞在木棒的一端，制成“密度計”，用刻度尺測出其長度L；
（2）將“密度計”放入盛有水的燒杯中，使其漂浮在水中，用刻度尺測出“密度計”露出水面的高度h水；
（3）將“密度計”放入盛有牛奶的燒杯中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺測出“密度計”露出牛奶液面的高度h牛。
實驗結論：因為“密度計”在水中和在牛奶中，均處于漂浮狀態(tài)。因此“密度計”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度計”的重力?！懊芏扔嫛钡闹亓Σ蛔儯詢纱胃×ο嗟?。即F牛＝F水，根據阿基米德原理可得：
ρ牛gV牛排＝ρ水gV水排
ρ牛gSh牛排＝ρ水gSh水排
∵h牛排＝L－h(huán)牛h水排＝L－h(huán)水
∴ρ牛（L－h(huán)牛）＝ρ水（L－h(huán)水）
牛奶的密度：
注意：從給定的器材看，即無量筒，也無天平，此時解題的著眼點就不能局限于利用質量、體積測密度。應該展開豐富的聯(lián)想，而給出“密度計”，是和浮力有關的，就要聯(lián)想到利用浮力測液體的密度。這種利用兩次浮力相等來測密度，我們簡稱為“等浮力法”。
Ⅳ彈簧測力計法（也可稱雙提法）
例：張小清同學撿到一塊不知名的金屬塊，將它放到水中可以沉沒，現在，小清同學想測出它的密度，但身邊只有一支彈簧秤、一個燒杯及足量的水，請你幫她想一想，替她設計一個測量金屬塊密度的實驗過程，寫出實驗步驟
分析與解：
??????? 這是一道典型的利用浮力知識測密度的試題。阿基米德原理的重要應用就是已知浮力求體積。它的基本思路就是用彈簧測力計測出浮力，利用水的密度已知，求得物體的體積，即可計算出物體的密度值。
實驗原理：阿基米德原理
實驗器材：一支彈簧秤、一個燒杯及足量的水、金屬塊、線。
實驗步驟：
（1）用細線系住金屬塊，在燒杯中倒入適量的水；
（2）用彈簧測力計測出金屬塊受到的重力G；
（3）用彈簧測力計測出金屬塊浸沒在水中受到的拉力F。
實驗結論：
注意：利用彈簧測力計提著金屬塊測一次重力；再提著金屬塊測一次金屬塊在水中時彈簧測力計的拉力。因此簡稱為雙提法。這一實驗使用的儀器少，操作簡單，是常用的測量物體密度的方法。
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溫馨提示：