密度知識(shí)的應(yīng)用典型題析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  1.體積的測(cè)量

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

  (2)把木塊壓沒水后,水會(huì)滲透進(jìn)木塊里,測(cè)出的木塊體積會(huì)有誤差,測(cè)量值會(huì)偏_______。

  解析:木塊在水中不下沉,要測(cè)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(huì)滲透進(jìn)木塊里,使總體積減小,所以測(cè)出的木塊體積會(huì)變小。

  答案:1)V2- V1 (2)小

  2.測(cè)量固體的密度

  例2  小漢同學(xué)在實(shí)驗(yàn)寶里用托盤天平和量筒測(cè)某種礦石的密度.采取了如下的實(shí)驗(yàn)操作:

  A.將礦石用細(xì)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(biāo)尺的零刻度線處,調(diào)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(dòng)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(shí)驗(yàn)操作順序是_____________(只填標(biāo)號(hào))

  (2)在調(diào)節(jié)天平時(shí),發(fā)現(xiàn)指針如圖1甲所示偏向分度盤的右側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____________調(diào)。

  圖1

  (3)用天平稱礦石的質(zhì)量,把礦石放在天平的左盤。天平平衡時(shí).放在右盤中的砝碼和游碼在標(biāo)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(cè)量固體密度的實(shí)驗(yàn),涉及到天平、量筒的使用和讀數(shù),密度的公式等知識(shí)。最重要的是要有控制誤差的知識(shí),即必須先測(cè)量質(zhì)量,再測(cè)量體積;測(cè)量體積時(shí),要先測(cè)量水的體積,再測(cè)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(cè)量質(zhì)量和體積

  例3  小漢在參觀一個(gè)容積為5×l03m3糧倉(cāng)時(shí),想知道這糧倉(cāng)能裝多少質(zhì)量的稻谷。于是他取一小包稻谷作樣品,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):

  (1)調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度標(biāo)尺的右側(cè).此時(shí),應(yīng)將平衡螺母向__________調(diào)(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(dòng)稱量標(biāo)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(zhì)量為__________g。將這些稻谷倒人量筒中壓實(shí),測(cè)出它的體積為40cm3。

  圖2

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

  解析:要知道糧倉(cāng)里稻谷的質(zhì)量,在已知糧倉(cāng)容積的情況下,還需要知道稻谷的密度,利用即可計(jì)算。如何知道稻谷樣品的密度呢?還需要用天平、量筒去測(cè)量。題目中稻谷樣品的體積可以用量筒直接測(cè)量。計(jì)算時(shí)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(cè)量液體的密度

  例4  在測(cè)定鹽水密度的實(shí)驗(yàn)中,小東同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行操作,并設(shè)計(jì)了如下記錄數(shù)據(jù)的表格。

 。1)小東將天平放在水平臺(tái)上,把游碼歸零后,發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)如圖3(甲)所示,這時(shí)他應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向_______調(diào)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(diào)平的天平上,天平重新平衡時(shí)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(jù)圖中情景幫小東將下表填寫完整。

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

  解析:本題考查的知識(shí)點(diǎn)有天平量筒的使用、密度的簡(jiǎn)單計(jì)算,重點(diǎn)考查的是實(shí)驗(yàn)中如何減小誤差。我們知道,測(cè)量存在誤差,實(shí)驗(yàn)中的誤差主要來(lái)自三個(gè)方面:測(cè)量?jī)x器不夠精密產(chǎn)生誤差,測(cè)量人估讀產(chǎn)生誤差,實(shí)驗(yàn)步驟不合理產(chǎn)生誤差。前兩種誤差是不可避免的,而后一種誤差是應(yīng)該盡力避免的。本題第三問(wèn)中“另一位同學(xué)”的實(shí)驗(yàn)方法就屬于這種情況。他無(wú)法把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,因?yàn)闊谏喜豢杀苊獾貢?huì)沾有一部分中鹽水,這樣就會(huì)使量筒中鹽水的體積變小,根據(jù)公式,可知將變大。小東的實(shí)驗(yàn)過(guò)程有沒有類似問(wèn)題呢?當(dāng)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(zhì)量可以用燒杯和鹽水的總質(zhì)量減掉燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量來(lái)計(jì)算,這樣量筒中鹽水的密度就可以計(jì)算出來(lái)了。這里盡管也“倒”了,但量筒中鹽水的質(zhì)量和體積是對(duì)應(yīng)的,不存在誰(shuí)多誰(shuí)少的問(wèn)題,因而避免了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的誤差。

  答案:(1)左

 。2)

  江蘇豐縣初級(jí)中學(xué) 劉慶賀


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