Giải KHTN 8 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Khối lượng riêng

Giải KHTN 8 Bài 15: Khối lượng riêng

Giải KHTN 8 trang 77

Mở đầu trang 77 KHTN 8: Làm thế nào để xác định khối lượng nước chứa đầy trong một bồn đặt ở trên cao?

Trả lời:

Để xác định khối lượng nước chứa đầy trong một bồn đặt ở trên cao ta sử dụng công thức tính khối lượng: m = D.V.

Với D là khối lượng riêng của nước (kg/m³), V là thể tích nước chứa trong bồn (m³).

1. Khối lượng riêng – đơn vị khối lượng riêng

Câu hỏi thảo luận 1 trang 77 KHTN 8: Trong hai phương án ở bên, phương án nào là thuận tiện nhất. Vì sao?

Trả lời:

Phương án thứ hai: Biết khối lượng của một thể tích nước xác định rồi suy ra khối lượng nước toàn bình là thuận tiện nhất.

Vì ta dễ dàng thực hiện phép đo khối lượng của một thể tích nước xác định hơn là thực hiện phép đo khối lượng cho toàn bộ lượng nước chứa trong bồn.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 77 KHTN 8: Biết rằng 1 L nước có khối lượng 1 kg, hãy trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học.

Trả lời:

1 L nước có khối lượng 1 kg nên 500 L nước có khối lượng 500 kg.

Vậy để xác định khối lượng nước trong bồn đặt ở trên cao ta cần biết khối lượng của một đơn vị thể tích nước đó rồi suy ra khối lượng nước toàn bình khi đã biết thể tích nước chứa trong bình.

Giải KHTN 8 trang 78

Câu hỏi thảo luận 3 trang 78 KHTN 8: Nói khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m³ có nghĩa là gì? Đổi khối lượng riêng này ra đơn vị g/cm³.

Trả lời:

- Nói khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m³ có nghĩa là khối lượng của 1 m³ của chất đồng là 8 900 kg.

$8900kg/m^3=\frac{{8900.10}^3}{{10}^6}=8,9g/c{m}^3$

Luyện tập 1 trang 78 KHTN 8: Cho biết 2 m³ sắt có khối lượng là 15 600 kg. Tính khối lượng riêng của sắt.

Trả lời:

Khối lượng riêng của sắt là $D=\frac{m}{V}=\frac{15600}{2}=7800kg/m^3$

2. Xác định khối lượng riêng

Câu hỏi thảo luận trang 78 KHTN 8:

Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của khối hộp chữ nhật

Chuẩn bị: một vật rắn đặc có dạng khối hộp chữ nhật (khối gỗ, khối kim loại, cục tẩy, …), thước kẻ, cân điện tử.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đo khối lượng m của khối hộp chữ nhật (Hình 15.1 a).

Bước 2: Đo chiều dài a, chiều rộng b và chiều cao c của khối hộp chữ nhật (Hình 15.1 b). Tính thể tích của khối hộp chữ nhật V = a x b x c.

Bước 3: Thực hiện đo ba lần. Ghi kết quả theo mẫu Bảng 15.2. Tính giá trị trung bình của các phép đo.

Bước 4: Dùng công thức $D=\frac{m}{V}$để tính khối lượng riêng của khối hộp.

Trả lời:

Giả sử, ta thực hiện thí nghiệm với khối hộp chữ nhật bằng gỗ. Làm theo các bước ta thu được bảng 15.2 như sau:

Khối lượng riêng của khối hộp gỗ hình chữ nhật là

$D=\frac{m}{V}=\frac{78,7}{105}\approx 0,75g/c{m}^3$

Luyện tập 2 trang 78 KHTN 8: Hãy xác định khối lượng riêng của vật có dạng khối lập phương trong hình dưới đây.

Trả lời:

Thể tích của vật là V = 2³ = 8 cm³

Khối lượng riêng của vật là $D=\frac{m}{V}=\frac{7,2}{8}=0,9g/c{m}^3$

Giải KHTN 8 trang 79

Câu hỏi thảo luận trang 79 KHTN 8: Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của vật rắn có hình dạng bất kì

Chuẩn bị: một vật rắn đặc có hình dạng bất kì bỏ lọt ống đong và không thấm nước (hòn sỏi, viên đá, …), ống đong, cân điện tử.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đo khối lượng m của vật (Hình 15.2 a).

Bước 2: Rót nước vào ống đong, thể tích nước đo được ban đầu là V_đ. Sau đó, thả vật vào ống đong, thể tích nước và vật rắn đo được là V_s (Hình 15.2 b).

Thể tích của nước dâng lên, đồng thời cũng là thể tích của vật:

V = V_s – V_đ

Bước 3: Thực hiện đo ba lần. Ghi kết quả theo mẫu Bảng 15.3. Tính giá trị trung bình của các phép đo.

Bước 4: Tính khối lượng riêng D của vật rắn.

Trả lời:

Giả sử, ta thực hiện thí nghiệm với một hòn sỏi. Làm theo các bước ta thu được bảng 15.3 như sau:

Khối lượng riêng của hòn sỏi là $D=\frac{m}{V}=\frac{28,8}{12}\approx 2,4g/c{m}^3$

Câu hỏi thảo luận 4 trang 79 KHTN 8: Với thí nghiệm Hình 15.2, ta có thể xác định khối lượng riêng của những vật nào thường gặp trong cuộc sống hằng ngày?

Trả lời:

Với thí nghiệm Hình 15.2, ta có thể xác định khối lượng riêng của những vật thường gặp trong cuộc sống hằng ngày như: ổ khóa, chìa khóa, ly rượu nhỏ, chén trà nhỏ, …..

Vận dụng 1 trang 79 KHTN 8: Cho một thanh sắt và một ống sắt hình trụ tròn, có cùng chiều dài và đường kính ngoài (hình dưới). Hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của từng vật.

Trả lời:

- Xác định khối lượng riêng của thanh sắt:

+ Bước 1: Dùng cân đo khối lượng m của thanh sắt.

+ Bước 2: Đo chiều dài của thanh sắt h (cm), đường kính hình tròn mặt đáy của thanh sắt d (cm).

Thể tích của thanh sắt là $V=\pi .{\left(\frac{d}{2}\right)}^2.h$

+ Bước 3: Dùng công thức$D=\frac{m}{V}(g/c{m}^3)$để tính khối lượng riêng của thanh sắt.

- Xác định khối lượng riêng của ống sắt:

+ Bước 1: Dùng cân đo khối lượng m của ống sắt.

+ Bước 2: Đo chiều dài của ống sắt h (cm), đường kính ngoài và đường kính trong hình tròn mặt đáy của ống sắt lần lượt là d₁ (cm) và d₂ (cm)

Thể tích của ống sắt là $V=\pi .h.\left({\left(\frac{d_1}{2}\right)}^2-{\left(\frac{d_2}{2}\right)}^2\right)$

+ Bước 3: Dùng công thức $D=\frac{m}{V}(g/c{m}^3)$để tính khối lượng riêng của ống sắt.

Giải KHTN 8 trang 80

Câu hỏi thảo luận trang 80 KHTN 8: Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của chất lỏng

Chuẩn bị: chất lỏng cần xác định khối lượng riêng (ví dụ: nước, dầu ăn, cồn), ống đong, cân điện tử.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đặt ống đong lên bàn cân. Đo giá trị khối lượng ban đầu của ống đong là m_đ (Hình 15.3a).

Bước 2: Rót chất lỏng vào ống đong. Đo giá trị khối lượng của ống đong và chất lỏng lúc sau là m_s (Hình 15.3b).

Từ đó, tính được khối lượng của chất lỏng là m = m_s – m_đ.

Bước 3: Đo thể tích V của chất lỏng.

Bước 4: Thực hiện đo ba lần với cùng một lượng chất lỏng. Ghi kết quả theo mẫu Bảng 15.4. Tính giá trị trung bình của các phép đo.

Bước 5: Tính khối lượng riêng D của chất lỏng.

Trả lời:

Giả sử, ta thực hành thí nghiệm với chất lỏng là nước. Làm các bước theo hướng dẫn ta thu được bảng 15.4 như sau:

Khối lượng riêng của nước là $D=\frac{m}{V}=\frac{98}{100}=0,98g/mL$

Vận dụng 2 trang 80 KHTN 8: Bồn chứa của một chiếc xe chở xăng có thể tích 26 m3. Tính khối lượng xăng tối đa có thể chứa trong bồn, biết khối lượng riêng của xăng là 750 kg/m³.

Trả lời:

Khối lượng xăng tối đa có thể chứa trong bồn là

m = D. V = 750 . 26 = 19 500 kg

Lý thuyết Khối lượng riêng

1. Khối lượng riêng - Đơn vị khối lượng riêng

- Khối lượng riêng D của một chất được xác định bằng khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.

* Công thức tính khối lượng riêng:

+ Trong đó, m là khối lượng chất có thể tích V.

- Đơn vị khối lượng riêng thường dùng là kg/m3, g/cm3 (g/mL).

2. Xác định khối lượng riêng

- Để xác định khối lượng riêng của một chất, ta thực hiện các bước sau:

+ Bước 1: Đo khối lượng và thể tích vật làm bằng chất đó,

+ Bước 2: Chia khối lượng cho thể tích.

* Ví dụ: Xác định khối lượng riêng của khối hộp chữ nhật

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Bước 1: Đo khối lượng m của khối hộp chữ nhật.

+ Bước 2: Đo chiều dài a, chiều rộng b và chiều cao c của khối hộp chữ nhật. Tính thể tích của khối hộp chữ nhật V = a x b x c.

+ Bước 3: Thực hiện đo và ghi kết quả. Tính giá trị trung bình của các phép đo.

+ Bước 4: Sử dụng công thức tính khối lượng riêng.