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  4. 质量的测量,天平的使用体积的测量,量筒的使用

实验室里测量质量的仪器是___________,测量液体体积的仪器是_____________。

一、题文

实验室里测量质量的仪器是___________,测量液体体积的仪器是_____________。

考点提示:质量的测量,天平的使用,体积的测量,量筒的使用

二、答案

天平;量筒

三、考点梳理

知名教师分析,《实验室里测量质量的仪器是___________,测量液体体积的仪器是_____________。》这道题主要考你对 质量的测量,天平的使用体积的测量,量筒的使用 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:质量的测量,天平的使用,体积的测量,量筒的使用

考点名称:质量的测量,天平的使用
  • 质量的测量工具:
    1.日常生活中常用的测质量工具,如图所示。


    2.实验室常用工具:托盘天平和学生天平,如图所示。
  • 天平的使用方法:
    在物理实验中,称量物体质量的工具是天平,为正确使用天平,需注意以下事项。
    1.使用天平前需知
    (1)了解天平的构造。天平由底盘、分度盘、横梁、平衡螺母、天平盘、标尺、游码、指针及砝码组成。
    (2)知道天乎的称量和感量。学生天平的最大称量一般为200克;感量一般为0.2克。

    2.天平的使用方法天平的使用方法可归纳为:放、移、调、称、读、收。
    将天平放在水平台上
    使用前将游码移至称量标尺左端的“0”刻线处
    调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻线处,这时横梁平衡。凋节平衡螺母的方法可归结为“螺母反指针”,也就是当指针向右偏,应将横梁上的平衡螺母向左调,即螺母调的方向与指针偏转的方向相反
    称量时,把被测物体放在左盘,估计一下被测物体质量后,用镊子按“先大后小”的顺序向右盘中依次试加砝码,如果添加最小的砝码偏多,而取出这个最小的砝码又偏小,这时应取出最小的砝码,再调节游码在游码标尺上的位置,直到天平指针指在分度盘的中央刻线处.特别注意:被测物体和砝码的位置是“左物右码”
    右盘里砝码的总质量加上游码标尺上游码的示数值,就是被测物体的质量,即:m=m+m;游码的示数值以游码的左侧对齐格数为准;在使用天平时,若不小心按“左码右物”的方式放置,那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码在标尺上的示数值
    测量完毕,把被测物体取下,砝码放回盒中,游码拨回标尺零刻度线处,即“取下物体,砝码回盒,游码回零”

    3.天平的使用可用以下口诀记忆
    (1)天平先要放水平,游码左移要归零,旋转螺母针指中,左物右码要记清,砝码要用镊子取,湿、液要用容器称,先大后小移游码,渎数两码要相加。
    (2)测质量,用天平,先放平,再调平,游码左移零,螺母来调平,左物右码要记清,先大后小镊取码,平衡质量加游码。

    使用天平常见的问题
    1.游码未归零问题
        题型特征:游码未置于标尺左端的零刻度线处就将天平调节平衡了,而在称量的过程中又移动了游码的位置。游码在天平的使用过程中的作用相当于一个其数值可以变化的小砝码,只要游码位置不动,就没有起到小砝码的作用.因而物体的质量与游码位置无关。但当游码移动时,情况就发生了变化,在正常使用情况下,将游码向右移动,相当于在右盘中添加砝码;同理,若将游码向左移动,则相当于在左盘中添加砝码(或者相当于在右盘中减去砝码)。

    2.物码错位问题
        题型特征:称量时误将被测物体和砝码位置放反。正常情况下,物体(质量为m)放在天平左盘,砝码(质量为m)放在天平右盘,且游码(质量为m)是作为小砝码在使用的,所以有m=m即m=m+ m;若物码错位放置,则等式为m=m+m,即被测物体的质量m=m一m

    3.砝码不规范问题
        如果砝码磨损,其质量减小,用它来平衡与它示数相同的物体,必须向有移动游码,因此,读出的数值是砝码示数加上游码所对的刻度值,它比物体质量大。如果砝码上粘有其他物质,砝码的质量比它的实际质量大,称量时,导致游码向右移动较少,读出的数值比物体的实际质量小。

  • 天平使用时的几个为什么
    1.观察天平是否平衡。为什么要采用“摆动法”?
         答:无论是调节天平空载时的零点,还是称量过程中观察天平是否平衡,一般都采用横梁“摆动法”,这主要是为了克服天平的摆动惯性。尽管指针在分度盘上左有摆动的幅度会依次递减,但只要指针两边摆动的幅度基本相等,便可认为天平达到平衡。

    2.使用天平时为什么要强调物体必须放在左盘中,砝码放在右盘中?
         答:我们知道,空载时天平调平后,游码在标尺的最左端零刻度处;称量时,游码要向右移动。这时,游码所示的质量加上右盘中的砝码的质量,就等于被测物体的质量,即m物=m砝+m游。如果将物体放在右盘中,将砝码放在左盘中,游码所示的质量加上砝码的质量就不等于被测物体的质量,而是游码的质量加被测物体的质量等于砝码的质量,即m砝=m物+m游。因此,这样称量,按常规方法读数,结果会偏大(这时被测物体的质量应为m物=m砝-m游)。因此,使用天平测质量时,物体要放在左盘中,砝码要放在右盘中。

    3.为什么使用天平称物体的质量时,被测物体的质量不能超过它的称量? 
         答:每一种测量工具都有一个测量范围,天平也一样。天平的称量就是它所配备的所有砝码的质量再加上标尺上最大刻度值的质量。如果被测物体的质量超过了这个称量,显然天平不可能平衡,闪而测不出结果。其次,仔细观察天平横梁的支点,就会发现它是一个十分锋利的刀口。如果被测物体的质量超过了天平的称量,就会损伤刀口,使天平摆动不灵活,影响测量的准确性。因而使用天平时,不能测超过它称量的物体。用镊子加减砝码时要轻拿轻放,也是为了避免损伤刀口及其他部件。
考点名称:体积的测量,量筒的使用
  • 体积:
    体积表示物体所占空间的大小,用字母V,来表示。
    体积的单位也采用国际制单位,有立方米(m3)、立方分米(dm3)、立方厘米(cm3)。换算关系为:1m3= 1000dm3:1dm3=1000cm3;1m3=106cm3

    容积:
    容积是指容器内部窄间的大小,容积单位有升 (L)、毫升(mL)。
    换算关系为:1L=1000mL。与体积单位的对应关系是1L=1dm3;1mL=1cm3

  • 量筒:
    1. 量筒的使用:
    ①量筒的规格量筒是用来量取液体体积的一种玻璃仪器,一般规格以所能度量的最大容量(mL)表示,常用的有10mL,20mL,25mL,50mL,100mL,250mL、500mL,1000mL等多种规格。

    ②量筒的选择方法:
    量筒外壁刻度都是以mL为单位。10mL量筒每小格表示0.1mL,而50mL量筒有每小格表示1mL或0.5mL的两种规格。可见,绝大多数的量筒每小格是量筒容量的1/100,少数为1/50。
    量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也就越大。
    所以,实验中应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取会引起较大误差。如量取70mL液体,应选用100mL量筒一次量取,而不能用10mL量筒量取7次。

    ③液体的注入方法
    向量筒里注入液体时,应用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,标签对准手心。使瓶口紧挨着量筒口,让液体缓缓流入,待注入的量比所需要的量稍少(约差1mL)时,应把量筒水平正放在桌面上,并改用胶头滴管逐滴加入到所需要的量。

    ④量筒的刻度
            量筒没有“0”刻度,“0”刻度即为其底部。一般起始刻度为总容积的1/10或1/20。例如:10mL量筒一般从0.5mL处才开始有刻度线,所以,我们使用任何规格的量筒都不能量取小于其标称体积数的1/20以下体积的液体,否则,误差太大。应该改用更小的合适量筒量取。
            在实验室做化学实验时,量筒的刻度面不能背对着自己,这样使用起来很不方便。因为视线要透过两层玻璃和液体,不容易看清。若液体是浑浊的,就更看不清刻度,而且看刻度数字也不顺眼,所以刻度面正对着自己为好。

    ⑤读取液体的体积方法
              注入液体后,要等一会,使附着在内壁上的液体流下来,再读取刻度值。否则,读出的数值将偏小。
             读数时,应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线、刻度线与量筒内液体的凹液面最低处三者保持水平,再读出所取液体的体积数。否则,读数会偏高或偏低。

    ⑥关于量筒仰视与俯视的问题
    在看量筒的容积时是看液面的中心点
    仰视时视线斜向上视线与筒壁的交点在液面下所以读到的数据偏低,实际值偏高。
    俯视时视线斜向下视线与筒壁的交点在液面上所以读到的数据偏高,实际值偏低。

    2. 注意事项
    ①量筒面上的刻度是指室内温度在20℃时的体积数。温度升高,量筒发生热膨胀,容积会增大。由此可知,量筒是不能加热的,也不能用于量取过热的液体,更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。

    ②量筒一般只能用于要求不是很严格时使用,通常可以应用于定性分析和粗略的定量分析实验,精确的定量分析是不能使用量筒进行的,因为量筒的误差较大,此时可用移液管或滴定管来代替。

    ③从量筒中倒出液体后是否要用水冲洗要看具体情况而定。如果是为了使所取的液体量更准确,似乎要用水洗涤后并把洗涤液倒入所盛液体的容器中,这是不必要的。因为在制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点;相反,如果洗涤反而使所取体积偏大。如果是用同一量筒再量别的液体,这就必须用水冲洗干净并干燥,为防止相互污染。

    ④10mL的量筒一般不需读取估读值。因为量筒是粗量器,并且又是量出仪器,在倒出所量取的液体时,总会有1~2滴(1滴相当于0.05mL)附着在内壁上而无法倒出,其相差的体积大小已经和其最小刻度差相同,所以估读值再准确也无多大意义,只需读取到0.1mL。
    规格大于10mL的量筒一般需要读取估读值,若不读取,误差反而更大。因此,无论多大规格的量筒,一般读数都应保留到0.1mL

    3. 量筒的使用要做到“五会”
    ①会选。任何一只量筒都有一定的测量范围,即量程,要能根据被测量的量选择量程合适的量筒。

    ②会放。使用量筒测量时,量筒要平稳地放置于水平桌面上。

    ③会看。读取量筒的数据时,若液面是凹液面,视线应以凹液面底部为准;若液面是凸液面,视线应以凸液面顶部为准。

    ④会读。要会根据量筒刻度的分度值读出准确值,同时要读出分度值的下一位,即估计值。

    ⑤会用。
  • 测体积的方法:
    ①用量筒直接测液体体积;

    ②规则形状的物体可用刻度尺测出相关长度,算出体积;

    ③用代替法可测不规则形状容器的容积。先将容器灌满水,然后将水倒入量筒中即可测其容积;

    ④用量筒、水、细线可测密度比水大的固体体积。具体步骤是:在量筒中加入适量的水,记下水的体积V0;用细线系住物体并轻轻放入量筒中,记下此时水和物体的体积为V1;物体的体积V=V1-V0。用量筒测固体的体积,采取的是“排液法”,依据的是等量替代;

    ⑤形状不规则、且漂浮在液体上的固体的体积的测量,可用非常规的办法测量。由于物体漂浮于液面,可以用“针压法”,也就是用一枚细针将漂浮物压入液体中;或用一密度比液体密度大得多且不溶于液体的物体将漂浮物拉入水中,此法称为“助沉法”。如用量筒、水、细针(或细线、铁块)可测密度比水小的固体的体积。

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