《質(zhì)量和密度》探究題分析 江蘇沛縣張街中學 張振樓 一、質(zhì)量的探究
典題鏈接1:(08廈門)綿延在廈門環(huán)島路上的“永不止步”群雕,將馬拉松比賽的場景永遠定格在這條世界上最美麗的賽道上(圖1).雕像的大小跟真人差不多,設其密度是8×103kg/m3.則每一尊雕像的質(zhì)量約為( )
A.5kg B.50kg C.500kg D.5000kg
解析:這是一道估算題,同時也是一道關于質(zhì)量的探究題。“雕像的大小跟真人差不多”,是考題的題眼,是說雕像的體積與真人大小差不多。真人的體積的又有多大呢?這需要我們估測。我們知道人的密度非常接近水的密度,假設成年人的質(zhì)量為60㎏,則其體積為6×10-2m3,所以每一尊雕像的質(zhì)量大約為。
答案:C。
應考提示:(1)抓住題眼,問題就解決了一半。(2)記住人的大致密度。
典題鏈接2:小明同學想知道一枚大頭針的質(zhì)量,決定用托盤天平進行測量。他使用的托盤天平如圖2所示(其游碼標尺放大置于天平下方)。他測量了四次,其測量結果記錄如下表:
?。?)小明所用的天平,能夠精確測量的最小質(zhì)量是____________。
(2)小晗同學看了實驗記錄表后產(chǎn)生了一個疑問:小明同學的第一次實驗為什么沒有記錄?是小明測了忘記記呢,還是有什么別的原因呢?小晗同學不解,于是詢問小明。小明笑著說:不是忘記了記錄,而是不好記錄。你知道小明為什么說不好記錄嗎?請發(fā)表你的觀點。
解析:(1)天平稱出的物體最小質(zhì)量是由天平的感量決定的,它通常與游碼標尺上的分度值相同。它反映了天平的準確程度,天平的感量越小,它的準確度就越高。如果天平的感量是0.2g,那么小于0.2g的質(zhì)量天平就感覺不出來了(即稱不出來了)。從圖中可以看出,小明所用的天平,能夠精確測量的最小質(zhì)量是0.2g。
?。?)根據(jù)實驗記錄,通過對其他幾次測量結果的計算,一枚大頭針的質(zhì)量約為0.11g,而天平能精確測量的最小質(zhì)量為0.2g ,單獨測一枚大頭針時,游碼移動不足一個分度,只能有估讀值,而沒有準確值,所以不好記錄.
考題提示:任何測量工具都有局限性,尺有所短,寸有所長。
二、用天平測數(shù)目的探究
典題鏈接:如何利用托盤天平很快知道一盒回形針的數(shù)目?寫出步驟及關系式.
解析:測出一根回形針的質(zhì)量,再測出一盒回形針的質(zhì)量,就可求出回形針的數(shù)目。但一根回形針的質(zhì)量不易測出,就是測出來也不準確,那么可以先測出10根回形針的質(zhì)量,再算出總數(shù)目。
步驟:
1.調(diào)節(jié)托盤天平,使之平衡;
2.測出10根回形針的質(zhì)量為;
3.測出一盒回形針的質(zhì)量為;
4.求出回形針的數(shù)目。
關系式:。
考題提示:用測質(zhì)量的工具區(qū)測數(shù)目寓含轉化思想。
三、密度表的探究
典題鏈接:(08年濟寧)李明同學閱讀了下表后,得出了一些結論,其中正確的是( )
A.不同的物質(zhì),密度一定不同
B.固體的密度都比液體的密度大
C.同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下,其密度一般不同
D.質(zhì)量相等的實心銅塊和實心鉛塊,銅塊的體積比鉛塊的體積小
解析:分析密度表可知:
?、俨煌镔|(zhì)的密度一般不同,這說明密度是每種物質(zhì)自身的特征.不隨物體的大小、輕重等因素變化。
?、谕N物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化的時候,它的密度也將發(fā)生變化.例如:水凝固成冰。
?、鄄煌镔|(zhì)的密度也有相同的情況.例如:煤油和酒精.但是這并不影響鑒別物質(zhì),因為密度雖然是物質(zhì)的特性,但不是惟一的特性。
?、懿荒苷J為固體的密度一定比液體的密度大.例如:液體水銀的密度就大于固體干松木、銅、鉛等的密度。
答案:C。
應考提示:分析數(shù)據(jù)要細致,善于分析數(shù)據(jù)反映的問題.
四、密度概念的探究
典題鏈接:下面是小明所在的小組在探究物體的質(zhì)量與體積之間的關系時測得的一組數(shù)據(jù):他漏填了第2次測量的質(zhì)量和體積的數(shù)據(jù),其質(zhì)量和體積的讀數(shù)如圖3所示.請你幫他把表中數(shù)據(jù)補充完整。
請你與同學們交流一下,思考下面的問題:
?。?)同種物質(zhì)的不同物體,其質(zhì)量與體積比值的大小是否相同或相近?
?。?)不同物質(zhì)的物體,其質(zhì)量與體積比值的大小是否相同?
解析:通過討論得出結論:
?。?)同種物質(zhì)的不同物體,質(zhì)量與體積的比值是一定的.
(2)不同物質(zhì)的物體,質(zhì)量與體積的比值是不同的.
(3)某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量、體積發(fā)生變化時,它們的質(zhì)量和體積的比值不發(fā)生變化,我們用密度這個物理量來反應物質(zhì)的屬性,正因如此,所以可以用這個物理量來鑒別物質(zhì)。
應考提示:我們可以用下面的知識流程圖來反映我們的探究密度這一物理特性的過程。
五、密度測量值誤差探究
典題鏈接:(08年煙臺)精選作物或樹木的種子時,通常采用“鹽水選種”.小明等同學參加農(nóng)科人員利用鹽水選種的實踐活動.鹽水配制成后,小明設計了以下方案測定鹽水的密度.
?、儆锰炱椒Q出空玻璃杯的質(zhì)量;
?、谠诳詹AП谷脒m量的鹽水,稱出它們的總質(zhì)量;
③把玻璃杯中的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積;
?、苡嬎沱}水的密度。
試問,這樣所測得的鹽水的密度是偏大還是偏???為什么?
解析:測量中會出現(xiàn)誤差,誤差不可避免,但我們可以想方設法減小誤差.改進實驗方案,合理地安排實驗操作步驟的順序是減小誤差的有效方法之一.在“測量液體密度”的實驗中測量液體質(zhì)量時,宜采用先測液體和容器總質(zhì)量再將液體倒入量筒后測容器和剩余液體質(zhì)量的方法.這種順序操作可保證測質(zhì)量和測體積時的液體是對應的.此題中的操作會造成測出鹽水的體積小于對應的鹽水的體積,所以計算出的鹽水密度偏大.
答案:鹽水的密度偏大.這是因為玻璃杯中的鹽水往量筒倒時有一部分殘留,使測得的鹽水的體積減少,因而測得的鹽水的密度偏大。
應考提示:我們在每一個測量性實驗中,應關注實驗步驟順序的合理性,以減小實驗誤差。
六、密度測量錯誤探究
典題鏈接:(08年廣州)小明用天平、大杯、小杯和密度為的水測一石塊密度。
?。?)天平平衡時如圖4所示,石塊的質(zhì)量= 。
?。?)小明測量石塊體積的操作步驟如下:
a.測出空小杯的質(zhì)量;
b.把裝了水的大杯和空的小杯如圖5放置;
c.把石塊緩緩放入大杯中,大杯中部分水溢進小杯;
d.測出承接了溢出水的小杯總質(zhì)量;
請你指出步驟b的錯誤之處: 。
(3)用本題中出現(xiàn)過的物理量符號表示石塊體積為 ;石塊密度為 (設步驟b中的錯誤已改正).
解析:測定物質(zhì)的密度一般要根據(jù)公式,要保證質(zhì)量和體積盡量接近真實值,某一個測量量的錯誤,都會導致實驗偏離既定方案,造成錯誤的結果。從圖4中可以看出,剛開始時,水面并未達到“欲”流出的程度,這樣造成流出水的體積不等效于石塊的體積.此題暗含著一種轉換的思想,用“溢出水的質(zhì)量”轉換為“石塊的體積”。
答案:(1)67g;(2)大杯裝的水還沒有到溢水位(或大杯的水沒有剛好裝滿);(3),。
應考提示:明白實驗原理后,錯誤應該能夠避免。 |
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