Hướng dẫn giải nhanh Khoa học tự nhiên 8 Cánh diều bài 14: Khối lượng riêng

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Trong một số trường hợp, có thể tính được khối lượng của một vật qua kích thước của nó mà không cần dùng cân. Ví dụ, có thể tính được khối lượng của nước trong bể bơi khi biết kích thước của bể. Dựa trên cơ sở nào mà có thể làm được điều đó?

Hướng dẫn trả lời:

Cơ sở mối liên hệ giữa khối lượng riêng (D), khối lượng (m) và thể tích (V). 

Thể tích (V) = chiều dài (d) x chiều rộng (r) x chiều cao (h)

Khối lượng (m) = Khối lượng riêng (D) x Thể tích (V).

I. KHÁI NIỆM KHỐI LƯỢNG RIÊNG

Câu 1: So sánh khối lượng nước chứa trong một bình 20l và trong một chai 0,5l.

Hướng dẫn trả lời:

20l = 20 kg

0,5l = 0,5 kg

Khối lượng nước trong một bình 20l > chai 0,5l.

Câu 2: Nêu thêm một số đơn vị đo khối lượng riêng.

Hướng dẫn trả lời:

• kg/cm$^{3}$

• kg/lit

• kg/dm$^{3}$

• mg/m$^{3}$

Luyện tập 1: Một bể bơi có chiều dài 20 m, chiểu rộng 8m độ sâu của nước là 1,5 m, tính khối lượng của nước trong bể.

Hướng dẫn trả lời:

$M_{nước}$ = 1 000 kg/m$^{3}$

V = Chiều dài (d) x Chiều rộng (r) x Chiều cao (h) = 20 x 8 x 1,5 = 240 m$^{3}$

M = D x V = 1000 x 240 = 240000 kg/m$^{3}$

II. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG BẰNG THỰC NGHIỆM

1. Xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng

Câu 3: Thảo luận, đề xuất các cách xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng.

Hướng dẫn trả lời:

Dụng cụ: chất lỏng cần xác định khối lượng riêng, cốc, nước đã biết khối lượng riêng, cân và một bộ quả cân.

B1: Đổ nước vào đầy cốc, dùng cân để đo m1.

B2: Đổ chất lỏng vào đầy cốc, dùng cân để đo m2.

$m_{1}$ = $D_{1}$ x V$m_{2}$ = $D_{1}$ x V

$m_{2}$ = $D_{2}$ x V$m_{2}$ = $D_{2}$ x V

=> $m_{1}$ x $m_{2}$ = $D_{1}$ x $D_{2}$ x $m_{1}$ x $m_{2}$ = $D_{1}$ x $D_{2}$

Từ đó suy ra $D_{2}$.

Câu 4: Cần lưu ý điều gì khi đọc giá trị thể tích chất lỏng trên cốc đong?

Hướng dẫn trả lời:

Đặt mắt ngang với độ cao mực chất lỏng trong bình

Ghi kết quả đo theo vạch chia gần nhất với mực chất lỏng.

2. Xác định khối lượng riêng của một khối hộp chữ nhật

Luyện tập 2: Tính khối lượng của một khối nhôm hình hộp chữ nhật, có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm, chiều cao 5 cm.

Hướng dẫn trả lời:

$V_{nhôm}$ = Chiều dài (a) x Chiều rộng (b) x Chiều cao (c) = 10 x 3 x 5 = 150 (cm$^{3}$) 

150 cm$^{3}$ = 0.00015 m$^{3}$

m = D x V = 2700 x 0,00015 = 0,405 (kg).

3. Xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì.

Câu 5: Thảo luận, đề xuất các cách xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì.

Hướng dẫn trả lời:

Dụng cụ: Lực kế, bình nước 

B1: Đo trọng lượng của vật: P

B2: Cho vật vào bình nước, nước dâng lên một mực, tính thể tích của vật: 

$V_{vật}$ = $V_{sau}$ - $V_{trước}$

B3: Trọng lượng riêng: d=$\frac{P}{V}$

B4 : Khối lượng riêng D=$\frac{d}{10}$ 

Câu 6: Một nhóm học sinh tiến hành xác định khối lượng riêng của các viên bi giống nhau. Một bạn tiến hành thí nghiệm với một viên bi. Một bạn khác đề nghị đo tổng khối lượng và tổng thể tích của 10 viên bi. Cách làm nào cho kết quả chính xác hơn? Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

10 viên bi 

Vì nếu đo 1 viên bi rồi suy ra 9 bi còn lại thì các viên bi giống nhau chưa chắc có khối lượng bằng nhau. Cách thứ 2 sẽ cho ra kết quả chính xác hơn sai số ít hơn. 

Vận dụng 1: Đề xuất các phương án xác định khối lượng của một chiếc riêng chìa khoá.

Hướng dẫn trả lời:

Bước 1: Thả chiếc chìa khóa vào bình chia độ. Thể tích = Mực nước dâng lên
Bước 2: Dùng cân đo $m_{chìa khóa}$
Bước 3: Lấy $m_{chìa khóa}$ chia cho thể tích của nó = khối lượng của chìa khoá.

Vận dụng 2: Ước tính tổng khối lượng không khí ở trong lớp học của em khi đóng kín cửa.

Hướng dẫn trả lời:

Tính thể tích của phòng học:

Phòng học hình lập phương : V = s x s x s

Phòng học hình hộp chữ nhật : V = a x b x c 

Khối lượng riêng của oxy = 1,43 kg/m$^{3}$

=> m = D x V = 1,43 x V 

Vận dụng 3: Tại cùng một nơi trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ với khối lượng của nó. Số đo trọng lượng P (tính ra niutơn) gần bằng 10 lần số đo khối lượng m của nó (tính ra kilôgam). Chứng minh rằng: Trọng lượng riêng của vật (kí hiệu là d): d=10D.

Hướng dẫn trả lời:

d =  $\frac{P}{V}$ ⇒ P = 10 x m

=> D x V = 10 x D x V

=>  d = 10D.