活动纪录簿理化质量体积与密度的关系.docx
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活动纪录簿理化质量体积与密度的关系
实验1-1质量、体积与密度的关系
目的：
由质量与体积的关系，寻找物质的特性—密度。
器材：
下列为本实验所需的器材，请在备妥该物品后于前方空格打勾。
□不同形状的铝块3个 □不同形状的铜块3个 □上皿天平1组
□100mL量筒1个
实验步骤与纪录【依学生实际活动情形填写】
1.以天平分别测量并记录三个铝块的质量，记录于表一。
2.利用排水法测量并记录三个铝块的体积，将三个铝块的质量与体积分别相乘及相除，并比较其结果，记录于表一。
■表一
待测物
质量（g）（M）
体积（cm3）（V）
M×V
M/V
铝块1
19.76
7.32
144.64
2.70
铝块2
29.16
10.64
310.26
2.74
铝块3
70.24
25.73
1807.28
2.73
3.以质量为纵坐标，体积为横坐标，将铝块的质量和体积的关系图，描绘于方格纸上。
4.以天平分别测量并记录三个铜块的质量，记录于表二。
5.利用排水法测量并记录三个铜块的体积，分别计算三者的质量除以体积之值，记录于表二。
■表二
待测物
质量（g）（M）
体积（cm3）（V）
M/V
铜块1
41.42
4.66
8.89
铜块2
75.58
8.37
9.03
铜块3
111.06
12.34
9.00
6.以质量为纵坐标，体积为横坐标，将铜块的质量和体积的关系图，以不同颜色描绘于同一方格纸上。
问题与讨论
1.将三个铝块的质量与体积分别相乘、相除，比较所得的数值有什么规律性？
答：
将所测得的铝块质量与体积相乘，所得的数值间差异很大；而将质量与体积相除，得到的数值间较为接近。
2.比较三个铜块质量除以体积所得的值，你发现了什么？
答：
三个铜块分别以质量除以体积，会得到一个非常接近的数值，但是这个数值和铝块所得之数值，并不相同。
3.由实验结果可知，物质的质量和体积有何种比例关系？
答：
由实验结果可知，铝块或铜块的质量和体积成正比，即对同一种物质而言，质量愈大，则体积也愈大。
实验题组练习
1.有10个形状大小不同的固体，分别测其质量和体积，并以质量为纵坐标、体积为横坐标，标示在方格纸上，如右图所示，试回答下列问题。
（B）
（1）由上图可知，此10个物体最少可分成几种物质？
（A）2种（B）3种（C）5种（D）10种
（C）
（2）承上题，可作出此判断，是依据下列哪一个物理量？
（A）物体的体积大小（B）物体的质量大小
（C）物体的质量和体积的比值（D）物体的质量和体积的乘积
（B）（3）若以天平测得一铝块的质量为54.26g，以排水法测得体积为20.1cm3，根据这些数据，判断上图中的物体，可能是铝块的共有几个？
（A）2个（B）3个（C）4个（D）5个
2.根据实验1-1所测得的质量和体积的数据，回答下列问题。
（A）
（1）将体积大小相同的铝块和铜块，分别置于天平左右两秤盘上，则天平将呈现何种情况？
（A）放铜块那端下倾（B）放铝块那端下倾
（C）天平可达水平平衡（D）数据不足，无法预测
（B）
（2）已知体积为10cm3的铝块，其质量为27.00g。
小詹将81.00g的铝块放入量筒，若原本量筒中装有150c.c.的水，且放入铝块后水未溢出，则此时水面读数为多少？
（A）170c.c.（B）180c.c.（C）200c.c.（D）230c.c.
1.
（1）同一种的物质会有相同的密度，但实验难免有误差，将图上各点相连，约略可画出三条直线，故可知有三种物质。
（3）54.26÷20.1≒2.70g/cm3，图中三条线中，以中间那条最接近这个数值，故可能有三个物体为铝块。
2.227.00÷10＝2.7g/cm3，81.00÷2.7＝30cm3，150+30＝180c.c.。
实验1-2水的密度测量
目的：
测量水的密度，并了解密度为物质的特性之一。
器材：
下列为本实验所需的器材，请在备妥该物品后于前方空格打勾。
□50mL量筒1个 □上皿天平1组
实验步骤与纪录【依学生实际活动情形填写】
1.以天平测量空量筒的质量（M1），并记录于表一。
2.在量筒内注入10mL的水，测量量筒与水的总质量（M2），记录于表一。
3.逐次增加10mL的水，重复步骤2.，直到量筒内的水达50mL。
4.计算水的质量（M）与密度。
■表一
量筒的质量：
M1= 40 g
实验次数
水的体积（cm3）
（V）
（量筒+水）
质量M2（g）
水的质量（g）
M=（M2–M1）
水的密度（g/cm3）
M/V
1
10
50
10
1.0
2
20
60
20
1.0
3
30
70
30
1.0
4
40
80
40
1.0
5
50
90
50
1.0
5.以质量为纵坐标，体积为横坐标，将量筒和水的总质量与体积的关系图，及水的质量与体积的关系图，描绘于同一方格纸上。
问题与讨论
1.将水的质量除以体积，求出水的密度约为多少？
你有什么发现？
答：
将实验中求得的数据相除，水的密度约为1.0g/cm3，所以水的密度可以当成水的特性之一。
2.步骤5.所描绘的两条关系图有何不同？
代表什么意义？
答：
两条关系线均为斜直线，以水的质量与体积绘制的斜直线，会通过原点。
而以量筒和水的总质量与体积绘制的斜直线，没有通过原点，当水的体积为零时，与纵坐标相交的点即为量筒的质量。
3.水的质量和体积有何种比例关系？
答：
两者呈正比关系，其比值固定不变。
实验题组练习
1.佳蓁进行测量密度的实验，若她将测量某液体所得到的数据画成下面的关系图，请依据图示的资料，回答下列问题。
（C）
（1）根据上图可知某液体的密度为下列何者？
（A）2.7g/cm3（B）1.95g/cm3（C）1.2g/cm3（D）1.37g/cm3
（A）
（2）由关系图可知量筒的质量为多少？
（A）15g（B）18g（C）20g（D）27g
（D）（3）若在量筒中装入100cm3的某液体，则将此量筒放到天平上，测得总质量为下列何者？
（A）120g（B）127g（C）125g（D）135g
（A）（4）若将上图的纵坐标改为某液体的质量，而横坐标仍为体积，请问所得的关系图应为下列何者？
（A）
（B）
（C）
（D）
（1）（39－27）÷（20－10）＝1.2g/cm3。
（2）27－（39－27）＝15g。
（3）1.2×100＋15＝135g。
（4）若纵坐标改为某液体的质量，则关系线必为一条通过原点的直线。
第1章 习题
一、填充题（每格2分，共20分）
1.一个完整的测量结果，必须包含 数字 和 单位 两部分。
其中数字部分，是由
准确值 和一位估计值 所组成。
2.使用直尺测量物体的长度时，视线应与尺面 垂直 。
3.1立方公尺＝ 103 公升＝ 106 立方公分。
4.密度是 质量 与 体积 的比值。
5.水在 4 ℃时，密度最大、体积最小。
二、选择题（每格4分，共80分）
1-1实验与测量
（A）1.下列何者不是科学上定义的基本物理量？
（A）密度 （B）长度 （C）时间 （D）质量
1-2长度与体积的测量
（B）2.下列的测量值何者最合理？
（A）佳蓁的身高165.8 （B）计算机荧幕宽为56.23公分 （C）书桌长相当于5.35枝原子笔长 （D）参加跨年晚会的人数为106168.0人
（C）3.孟纯以最小刻度为1mm的直尺，测量书本宽度刚好为20cm，请问下列何者为最正确的纪录值？
（A）20cm （B）20.0cm （C）20.00cm （D）20.000cm
（D）4.依依在饮料店买了一杯350c.c.的珍珠奶茶，她想知道珍珠占了多少体积，于是她将奶茶倒入数个量筒中，直到液体全部倒完，结果如图所示，请问珍珠的体积共多少cm3？
（A）350cm3 （B）190cm3 （C）150cm3 （D）90cm3
2.（A）没有单位；（C）单位为1枝原子笔长，估计值只需到小数点下一位；（D）人数不需估算到小数点以下的位数。
4.固体的体积单位cm3，与液体的容积单位c.c.两者可相互换算，故350－260＝90cm3。
（C）5.芳哥使用某把尺测量物体的长度，测量结果记录为0.566公尺，若他使用同一把尺测量门的高度为3公尺，其测量值应记录为多少？
（A）3.0公尺 （B）3.00公尺 （C）3.000公尺 （D）3.0000公尺
（D）6.量筒内原有15.0mL的水，加入方糖后，水位上升至18.0mL，请问下列叙述何者正确？
（A）方糖体积为18.0cm3 （B）方糖体积为3.0cm3 （C）方糖质量为3.0g （D）以上皆非
1-3质量的测量
（D）7.下列哪些是天平使用时，该注意的事项？
（甲）使用前应先转动校准螺丝，使天平归零；（乙）为了节省时间，可以用手直接取放砝码；（丙）待测物应置于左盘中，砝码则放置在右盘中。
（A）甲乙丙 （B）甲乙 （C）乙丙 （D）甲丙
（D）8.小芽想利用天平测量锥形瓶里水的质量，请问下列操作步骤中，何者错误？
（A）使用前先调整校准螺丝，使天平两边保持水平 （B）夹取砝码时，应使用砝码夹 （C）当指针左右摆幅相同时，代表两盘上的质量相等 （D）当达成水平平衡时，将锥形瓶与砝码互换位置，天平将不会平衡
（D）9.小明使用经过归零校正的悬吊式等臂天平（骑码每一个刻度代表0.1克），测量一瓶立可白的质量；当他在右盘上放置1个10克和2个2克的砝码，而骑码的位置恰好位在16刻度在线时，天平达平衡。
请问在左盘的立可白质量为多少？
（A）15.6克 （B）13.60克 （C）14.60克 （D）15.60克
（A）10.小丸使用归零后的悬吊式等臂天平来测量物体的质量，左盘中放置待测物，右盘上共有10g一个、5g一个的砝码，且骑码的位置在第12刻度在线，此时指针偏向右方。
请问他该如何调整才能得到正确的测量结果？
（A）骑码向右移 （B）骑码向左移 （C）减少右盘的砝码 （D）校准螺丝向右旋
1-4密度与科学概念
（C）11.一个密度为2.7g/cm3的均质铝块，若将其分割成体积比为2：
1的两个铝块，则两者的密度比为何？
（A）2：
1 （B）1：
2 （C）1：
1 （D）3：
1
6.（A）（B）由于方糖在水溶液饱和前会溶解于水中，故无法得知方糖体积；（C）量筒无法测量质量。
8.（D）已归零校正的天平，将达到平衡的两秤盘中的锥形瓶和砝码互换，并不会影响平衡状态。
9.10×1＋2×2＋16×0.1＝15.60g。
10.悬吊式等臂天平指针向右偏，表示左盘物体较重，应将骑码向右移，或增加右盘砝码质量。
11.相同物质，密度相同。
（D）12.体积100立方公分、温度为4℃的水，若将其放入冰箱，凝固成密度为0.92克／立方公分的冰块，则此冰块的质量为多少克？
（A）111.1克 （B）109克 （C）90克 （D）100克
（B）13.将一个质量150克的空瓶装满水后，测得总质量为350克；若改装满果汁后，总质量变成400克，请问果汁的密度为多少？
（A）1.2g/cm3 （B）1.25g/cm3 （C）1.75g/cm3 （D）2.00g/cm3
（C）14.孟纯测量一物质的密度，他将多次所测得的数据，标示在座标纸上，并做出如右图的实验关系，则由图可知该物质之密度为多少？
（A）0.25g/cm3 （B）1.0g/cm3 （C）3.0g/cm3 （D）4.0g/cm3
（C）15.已知在甲、乙、丙、丁四个金属球中，有三个是同一种金属。
下列数据为某生测出各金属球的体积和质量，请问哪一个不是同一种的金属？
（A）甲：
3.0cm3，26.8g （B）乙：
2.5cm3，22.3g （C）丙：
7.0cm3，50.4g （D）丁：
12.0cm3，106.8g
（A）16.由实验得知，甲、乙、丙三种物质的体积（V）和质量（M）关系如右图所示，则三种物质的密度大小关系为何？
（A）甲＞乙＞丙 （B）甲＝乙＝丙 （C）丙＞乙＞甲 （D）无法比较
（D）17.将质量相同的金、银、铅和铝分别做成正立方体，则何者的边长最大？
（金、银、铅、铝的密度分别为19.3、10.5、11.4及2.7g/cm3） （A）金 （B）银 （C）铅 （D）铝
（B）18.佳佳将某金属块以天平测出质量，再以排水法测得体积，并将此数据画在质量和体积的关系图上，得到如图中的P点。
若取一相同材质，且体积更大的金属块，以相同方法测量质量和体积，结果应为图中的哪一点？
（A）甲 （B）乙 （C）丙 （D）丁
12.水结成冰，密度与体积均会改变，但质量不会改变。
13.空瓶体积＝350－150＝200cm3，果汁的密度＝（400－150）÷200＝1.25g/cm3。
14.密度＝质量÷体积＝15÷5＝3.0g/cm3。
15.甲：
26.8÷3.0＝8.93g/cm3；乙：
22.3÷2.5＝8.92g/cm3；丙：
50.4÷7.0＝7.2g/cm3；丁：
106.8÷12.0＝8.9g/cm3。
丙的密度与其他金属球相差较多，可知丙不是同一种金属。
16.以质量为纵坐标，体积为横坐标的关系图，斜率愈大，表示密度愈大。
17.质量相同的正立方体金属，密度愈小者，体积愈大，边长也愈大，四者当中以铝的密度最小，故其边长最大。
18.将图中甲、P、乙点相连，可得到一条通过原点的斜直线，表示三者密度相同。
取体积更大的金属块，质量会愈大，故应为乙点。
请在阅读下列叙述后，回答19.～20.题
在电影“侏罗纪公园”中，研究人员由远古时代包覆在琥珀中的蚊子，抽取出恐龙血液中的DNA，加入青蛙的卵中，进而成功复制出各种的恐龙。
琥珀是松树脂的化石，年代约在两千万～五千万年前，其主要成分为碳、氢、氧及少量的硫磺，硬度在2～3度之间；若将其加热至150～180℃，琥珀便会开始熔化。
由于琥珀的密度与水相近，市面上有一种初步检验真伪的方法，因为天然琥珀会沉入一般的自来水中（图一），若将食盐加到水中，使其成为饱和食盐水，天然琥珀就会浮在水面上（图二），但人造琥珀在两者中均会下沉，藉此我们便能分辨其真伪。
（B）19.将食盐加入水的过程中，其密度大小如何变化？
（A）变小 （B）变大 （C）不变 （D）先变大再变小
（C）20.若自来水的密度为1.00克／立方公分，饱和食盐水的密度为1.20克／立方公分，则下列何者为天然琥珀密度的可能范围？
（A）0.98～1.10克／立方公分 （B）1.05～1.25克／立方公分
（C）1.05～1.10克／立方公分 （D）0.98～1.25克／立方公分
19.依文中叙述可知，琥珀的密度与水相近，而当琥珀放入盐水中，会浮在水面上，表示琥珀的密度比盐水小，故加入食盐后的水，密度变大。
20.天然琥珀会沉在自来水中，而浮在饱和食盐水中，可知其密度必在两者之间。
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