在測量鹽水的密度時,學生最常犯的錯誤是:先用天平測量燒杯m1的質量,再測量燒杯和鹽水的質量m2,將燒杯中的鹽水倒入量筒中,測量鹽水的體積V,從而得到密度ρ = m/V = (m2-M1)/V。
以上錯誤的結果是鹽水的質量和體積不對應。這是因為當燒杯中的鹽水倒入量筒時,由於分子引力引起的滲透現象,鹽水會或多或少地附著在燒杯壁上,導致進入量筒的鹽水質量小於測得的質量(m2-M1),進而鹽水的密度ρ = m/V = (m2-M1)/V小於實際鹽水密度。
為了避免方法本身的缺陷造成的誤差,我們通常先測量燒杯和鹽水m1的質量,然後將燒杯中的鹽水適量倒入量筒中,測量燒杯和剩余鹽水的質量m2和量筒中鹽水的體積V,即可得到密度ρ = m/V = (M1-m2)/V。
學生操作時,往往會小心翼翼地將鹽水倒在量筒壁上,這樣會有壹部分鹽水附著在量筒壁上,仍然會造成鹽水質量和體積的不匹配;另外,在量筒中倒入適量的鹽水,是為了使鹽水液面與量筒的整個刻度線平齊,便於計算,可以提高測量精度。但是我們怎麽能確定呢?如果倒得太多,就倒進燒杯裏。量筒壁上不是又附著鹽水了嗎?如何妥善解決這些問題?在實驗和思考的過程中,我們指導學生分兩步進行:將燒杯中的鹽水倒入量筒時,應盡量沿量筒中部倒,此處不存在化學反應問題,可與化學實驗區分開來;為了避免鹽水倒的過多,先少倒鹽水,然後用滴管加,直到水面與整個刻度線平齊。說清楚後,讓大家再試壹次,同學們都露出了滿意的笑容。
二、不規則固體密度的測量
1.常見不規則石材密度的測量
對於測量普通不規則石塊的密度,我們總是先用天平測量石塊的質量m,再用排水法測量石塊的體積v;即測量量筒V1中水的體積後,將平衡盤中的石子放入量筒中,測量量筒中水和石子的體積和V2,則V2相對於V1的增加是由於石子的排水造成的,即石子的體積V = V2-V1。因此,石頭的密度很容易求解,即ρ = m/v = m/(V2-V1)。
2.測量火山巖和吸水石的密度。
假山盆景以其優美的造型、挺拔、雄偉的姿態,給人壹種上進的動力,充滿活力。無論是在公園還是在客廳都深受人們的喜愛。需要我們註意的是,普通不規則石材密度的測量方法不能適用於制作假山盆景的火山巖和吸水石標本的密度測量。原因是這種石頭比較疏松,吸水能力強,吸水後體積幾乎不變。如果再用上述方法測量,石頭放入量筒後,水面會因為吸水而下降,時間越長,下降越明顯。如果仍然用V = V2-V1作為結石體積,會比結石體積的真實值小很多,測得的密度值會明顯大壹些。所以正確的測量方法是:首先用天平測量吸水石的質量m,放入盛有水的燒杯中吸水,測量量筒中水的體積,然後將吸水石扔入量筒中,再測量量筒中水和石頭的體積之和,利用密度公式ρ = m/v = m/(V2-v65438+)。
3.大豆密度的測量
如何測量大豆的密度?對於這個問題,城市裏的孩子,因為沒有生活經驗,往往誤以為應該測量火山巖、吸水石之類的巖石的密度,以至於測量完大豆的質量後,放入水中,倒入量筒中,測量出大豆煮水的體積V = V2-V1。通過使用密度公式ρ = m/V = m/(V2-。這裏最忌諱的是制作,因為黃豆在水中浸泡後體積會增大,水黃豆的密度通常比幹黃豆小。我們在測量大豆的密度時,不僅不能浸泡,而且要盡可能快地移動,以提高測量的精度。當然,如果黃豆倒入量筒時產生氣泡,也要搖勻排出空氣,以免因體積增大而使測量結果變小。
4.散裝固體密度的測量
如果固體體積較大,測完質量m後,不能放入量筒,但可以將燒杯裝滿水。將物體慢慢放入燒杯中,量筒要與燒杯中溢出的水對接。此時量筒中的水體積就是物體的體積v,利用密度公式ρ = m/v可以得到物體的密度。
5.密度小於水的不規則固體密度的測量。
對於密度小於水的不規則固體的密度的測量,在測得其質量m後,我們可以用牙簽“按壓法”或高密度固體“束縛法”測得其所排開的水的體積作為物體的體積V,然後用密度公式ρ= m/V得到物體的密度。