📖 Bài 14: Thực hành xác định khối lượng riêng - lớp 8

💡 Bài 14: Thực hành xác định khối lượng riêng

I – Xác định khối lượng riêng của một khối hình hộp chữ nhật

Chuẩn bị: Cân điện tử, thước đo chia độ tới mm, khối gỗ hình hộp chữ nhật.
Cách tiến hành:
1. Dùng thước đo chiều dài các cạnh $a, b, c$ của khối gỗ. Tính thể tích theo công thức: $V = a \cdot b \cdot c$.
2. Đo 3 lần để lấy giá trị trung bình $V_{tb}$.
3. Dùng cân điện tử đo khối lượng $m$ của khối gỗ (thực hiện 3 lần để lấy $m_{tb}$).
4. Tính khối lượng riêng theo công thức: $D = \frac{m_{tb}}{V_{tb}}$.

Các bước đo kích thước và khối lượng khối gỗ hình hộp chữ nhật.

Hình 14.2 Minh họa đo kích thước và cân khối gỗ Hình 14.2: Các bước đo kích thước và khối lượng khối gỗ hình hộp chữ nhật.

II – Xác định khối lượng riêng của một lượng nước

Chuẩn bị: Cân điện tử, ống đong, cốc thuỷ tinh, nước sạch.
Cách tiến hành:
1. Cân khối lượng ống đong không ($m_1$).
2. Rót một lượng nước vào ống đong, đọc thể tích nước ($V_{n1}$).
3. Cân khối lượng ống đong có nước ($m_2$).
4. Tính khối lượng nước: $m = m_2 - m_1$.
5. Lặp lại thí nghiệm 3 lần, tính giá trị trung bình và áp dụng công thức $D = \frac{m}{V}$.

Cách cân và đong thể tích để xác định khối lượng riêng của nước.

Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của nước Hình 14.3: Cách cân và đong thể tích để xác định khối lượng riêng của nước.

III – Xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì không thấm nước (Ví dụ: hòn sỏi)

Chuẩn bị: Cân điện tử, ống đong (có chứa nước), hòn sỏi.
Cách tiến hành:
1. Cân khối lượng hòn sỏi ($m$).
2. Đọc thể tích nước ban đầu trong ống đong ($V_1$).
3. Buộc dây vào hòn sỏi, thả chìm vào ống đong, đọc thể tích nước dâng lên ($V_2$).
4. Tính thể tích hòn sỏi: $V_{sỏi} = V_2 - V_1$.
5. Thực hiện 3 lần để lấy giá trị trung bình và tính $D = \frac{m}{V}$.

EM ĐÃ HỌC

Cách xác định khối lượng riêng của một khối hình hộp chữ nhật thông qua đo các cạnh.
Cách xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng bằng ống đong và cân.
Cách xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì không thấm nước bằng phương pháp nước dâng.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

Kiểm tra chất lượng vàng/bạc: Em có thể dùng phương pháp đo vật có hình dạng bất kì để tính khối lượng riêng của một món đồ trang sức, từ đó đối chiếu với bảng khối lượng riêng để xem đó là vàng thật hay giả.
Sử dụng tỉ trọng kế: Trong thực tế, người ta dùng một dụng cụ gọi là tỉ trọng kế (phù kế) để đo nhanh khối lượng riêng của chất lỏng (như đo nồng độ cồn trong rượu, độ ngọt của nước đường hoặc kiểm tra dung dịch trong bình ắc quy) dựa trên lực đẩy Archimedes.
So sánh kết quả: Em có thể so sánh giá trị khối lượng riêng của nước đo được trong thí nghiệm với giá trị chuẩn $1000\ kg/m^3$ để thấy sự sai lệch và tìm hiểu các nguyên nhân như: sai số dụng cụ, nước có lẫn tạp chất, hoặc sai sót khi đọc vạch chia.

Cách sử dụng tỉ trọng kế để đo nhanh khối lượng riêng chất lỏng.

Hình ảnh tỉ trọng kế dùng đo chất lỏng Hình 14.4: Cách sử dụng tỉ trọng kế để đo nhanh khối lượng riêng chất lỏng.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Khi đo thể tích vật có hình dạng bất kì bằng bình chia độ, tại sao ta cần phải thả vật chìm hoàn toàn trong nước?

Giải thích: Để phần thể tích nước dâng lên chính bằng toàn bộ thể tích của vật đó. Nếu vật không chìm hết, thể tích đo được sẽ nhỏ hơn thể tích thực tế.

Câu 2: Bạn An dùng cân điện tử đo hòn sỏi được $54\ g$, thả vào bình chia độ thấy nước dâng từ $20\ cm^3$ lên $40\ cm^3$. Tính khối lượng riêng của sỏi?

Giải: $V = 40 - 20 = 20\ cm^3$. $D = \frac{54}{20} = 2,7\ g/cm^3$ (hay $2700\ kg/m^3$).

Câu 3: Tại sao khi thực hiện các phép đo trong bài thực hành này, chúng ta cần lặp lại mỗi thí nghiệm ít nhất 3 lần?

Giải thích: Việc lặp lại nhiều lần và tính giá trị trung bình giúp hạn chế sai số ngẫu nhiên trong quá trình đo đạc và thao tác, giúp kết quả chính xác hơn.

Câu 4: Để đo khối lượng riêng của các hạt cát nhỏ, em sẽ dùng phương pháp nào trong 3 phương pháp đã học?

Hướng dẫn: Dùng phương pháp III (vật có hình dạng bất kì). Đổ một lượng cát vào ống đong có sẵn nước để đo thể tích cát bằng phần nước dâng lên.

Câu 5: Một tỉ trọng kế khi thả vào nước thì nổi ở một vạch xác định. Nếu thả vào dầu hỏa, tỉ trọng kế sẽ chìm sâu hơn hay nổi cao hơn?

Giải thích: Do khối lượng riêng của dầu hỏa nhỏ hơn nước, nên để tạo ra lực đẩy bằng trọng lượng của chính nó, tỉ trọng kế phải chiếm chỗ một thể tích dầu lớn hơn, tức là nó sẽ chìm sâu hơn trong dầu hỏa.