Giải Khoa học tự nhiên 8 bài 14: Khối lượng riêng | Cánh diều

Mở đầu trang 73 Bài 14 KHTN 8: 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? Trả lời:
Ta có thể tính được khối lượng của một vật qua kích thước của nó mà
không cần dùng cân dựa vào công thức: Khối lượng = khối lượng riêng x thể tích.
I. Khái niệm khối lượng riêng
Câu hỏi 1 trang 73 KHTN 8: So sánh khối lượng nước chứa trong một
bình 20 L và trong một chai 0,5 L. Trả lời:
Khối lượng nước chứa trong một bình 20 L lớn hơn khối lượng nước chứa trong một chai 0,5 L.
Câu hỏi 2 trang 73 KHTN 8: Nêu một số đơn vị đo khối lượng riêng. Trả lời:
Một số đơn vị đo khối lượng riêng phổ biến là: kg/m3, g/cm3, g/mL. Giải KHTN 8 trang 74
Luyện tập 1 trang 74 KHTN 8: Một bể bơi có chiều dài 20 m, chiều
rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m, tính khối lượng của nước trong bể. Trả lời:
Thể tích nước trong bể là 20 . 8 . 1,5 = 240 m3
Tra bảng 14.1 ta thu được khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
Khối lượng của nước trong bể là 1000 . 240 = 240 000 kg.
II. Xác định khối lượng riêng bằng thực nghiệm
Câu hỏi 3 trang 74 KHTN 8: Thảo luận, đề xuất các cách xác định khối
lượng riêng của một lượng chất lỏng. Trả lời:
Cách xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng:
- Dùng cân xác định khối lượng m của chất lỏng:
+ Dùng cân xác định khối lượng m1 của cốc đong.
+ Đổ lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng vào cốc đong. Dùng
cân xác định tổng khối lượng m2 của cốc đong và lượng chất lỏng.
Tính khối lượng của lượng chất lỏng: m = m2 – m1.
- Dùng bình chia độ xác định thể tích V của chất lỏng.
- Sử dụng công thức khối lượng riêng:
Thực hành 1 trang 74 KHTN 8: Chuẩn bị
Chất lỏng cần xác định khối lượng riêng, cốc đong, cân. Tiến hành
- Xác định khối lượng của lượng chất lỏng:
+ Dùng cân xác định khối lượng m1 của cốc đong.
+ Đổ lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng vào cốc đong. Dùng
cân xác định tổng khối lượng m2 của cốc đong và lượng chất lỏng (hình 14.1).
+ Tính khối lượng của lượng chất lỏng: m = m2 – m1.
- Đo thể tích của lượng chất lỏng: Đọc giá trị thể tích V của lượng chất lỏng trên cốc đong.
- Tính khối lượng riêng của lượng chất lỏng: D=m2−m1V Trả lời:
Các em tham khảo số liệu minh họa sau:
- Xác định khối lượng của lượng chất lỏng:
+ Dùng cân xác định khối lượng m1 của cốc đong: m1 = 52 g
+ Khối lượng m2 của cốc đong và lượng chất lỏng: m2 = 352 g.
+ Tính khối lượng của lượng chất lỏng: m = m2 – m1 = 352 – 52 = 300 g.
- Đo thể tích của lượng chất lỏng: Đọc giá trị thể tích V của lượng chất
lỏng trên cốc đong: V = 300 mL
- Tính khối lượng riêng của lượng chất lỏng:
Câu hỏi 4 trang 74 KHTN 8: Cần lưu ý điều gì khi đọc giá trị thể tích
chất lỏng trên cốc đong? Trả lời:
Khi đổ chất lỏng vào cốc đong, cần chú ý không để nước rớt ra đĩa cân,
đảm bảo đĩa cân khô sạch. Giải KHTN 8 trang 75
Thực hành 2 trang 75 KHTN 8: Chuẩn bị
Thước, cân, khối hộp chữ nhật. Tiến hành
- Xác định khối lượng m của khối hộp bằng cân (hình 14.2).
- Đo thể tích của khối hộp:
+ Dùng thước đo các kích thước của khối hộp: chiều dài a, chiều rộng b, chiều cao c.
+ Tính thể tích của khối hộp chữ nhật:
- Tính khối lượng riêng của khối hộp: Trả lời:
Các em tham khảo số liệu dưới đây:
- Xác định khối lượng m của khối hộp nhôm bằng cân: 270 g.
- Đo thể tích của khối hộp:
+ Dùng thước đo các kích thước của khối hộp:
chiều dài a = 10 cm, chiều rộng b = 2 cm, chiều cao c = 5 cm.
+ Tính thể tích của khối hộp chữ nhật: V = a.b.c = 10 . 2 . 5 = 100 cm3
- Tính khối lượng riêng của khối hộp:
Luyện tập 2 trang 75 KHTN 8: Tính khối lượng của một khối nhôm
hình hộp chữ nhật, có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm, chiều cao 5 cm. Trả lời:
Thể tích của khối nhôm là 10 . 3 . 5 = 150 cm3
Tra bảng 14.1, ta thấy khối lượng riêng của nhôm là 2700 kg/m3 = 2,7 g/cm3
Khối lượng của khối nhôm là:  m=D.V=2,7.150=405g
Câu hỏi 5 trang 75 KHTN 8: Thảo luận, đề xuất cách xác định khối
lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì. Trả lời:
Cách xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì bỏ lọt bình chia độ.
- Dùng cân xác định khối lượng m của vật.
- Dùng bình chia độ đo thể tích vật:
+ Đổ nước vào bình chia độ: Đọc giá trị thể tích nước V1.
+ Nhúng ngập vật vào nước trong bình chia độ: Đọc giá trị thể tích V2. Vvật = V2 – V1
- Sử dụng công thức tính khối lượng riêng:
Thực hành 3 trang 75 KHTN 8: Chuẩn bị
Cân, viên đá (sỏi), ống đong, nước. Tiến hành
- Dùng cân xác định khối lượng m của viên đá.
- Đo thể tích của vật:
+ Đổ nước vào ống đong, đọc giá trị thể tích nước V1.
+ Nhúng ngập viên đá vào nước trong ống đong, đọc giá trị thể tích V2 (hình 14.3).
+ Tính thể tích viên đá cuội: V = V2 – V1.
- Tính khối lượng riêng của viên đá cuội: Trả lời:
- Dùng cân xác định khối lượng m của viên đá: m = 15,6 g
- Đo thể tích của vật:
+ Đổ nước vào ống đong, đọc giá trị thể tích nước V1 = 210 cm3.
+ Nhúng ngập viên đá vào nước trong ống đong, đọc giá trị thể tích V2 = 220 cm3
+ Tính thể tích viên đá cuội: V = V2 – V1 = 220 – 210 = 10 cm3.
- Tính khối lượng riêng của viên đá: Giải KHTN 8 trang 76
Câu hỏi 6 trang 76 KHTN 8: 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? Trả lời:
Theo em nên làm thí nghiệm đo tổng khối lượng và tổng thể tích của 10
viên bi sẽ cho kết quả chính xác hơn.
Vì tổng khối lượng và tổng thể tích của 10 viên bi sẽ lớn giúp chúng ta có
thể đọc được chính xác các kết quả đó và do sử dụng các viên bi giống
nhau nên ta chỉ cần chia cho 10 là ra được khối lượng riêng của một viên
bi. Nếu làm tiến hành thí nghiệm với một viên bi thì khối lượng và thể
tích của một viên quá nhỏ dẫn tới khó đọc được kết quả đo.
Vận dụng 1 trang 76 KHTN 8: Đề xuất các phương án xác định khối
lượng riêng của một chiếc chìa khóa. Trả lời:
Phương án xác định khối lượng riêng của một chiếc chìa khóa.
- Dùng cân xác định khối lượng m của chiếc chìa khóa.
- Đo thể tích của chiếc chìa khóa:
+ Đổ nước vào ống đong, đọc giá trị thể tích nước V1.
+ Nhúng ngập chiếc chìa khóa vào nước trong ống đong, đọc giá trị thể tích V2.
+ Tính thể tích chiếc chìa khóa: V = V2 – V1.
- Tính khối lượng riêng của chiếc chìa khóa:
Vận dụng 2 trang 76 KHTN 8: Ước tính tổng khối lượng không khí ở
trong lớp học của em khi đóng kín cửa. Trả lời:
Giả sử lớp học em có chiều dài là 15 m, chiều rộng là 8 m, chiều cao 3,5 m.
Thể tích lớp học của em là 15 . 8. 3,5 = 420 m3.
Tra bảng 14.1 SGK, ta được khối lượng riêng của không khí là 1,29 kg/m3.
Khối lượng không khí ở trong lớp học của em khi đóng kín cửa là
m = D. V = 1,29 . 420 = 541,8 kg.
Vận dụng 3 trang 76 KHTN 8: 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 = 10 . D. Trả lời:
Tại cùng một nơi trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ với khối lượng
của nó, nên ta có: P = 10 . m Mà m = D . V và P = d . V
Nên d . V = 10 . D. V (đpcm)
Tìm hiểu thêm trang 76 KHTN 8: Có nhiều trường hợp không thể dùng
cân để xác định khối lượng của vật. Khi đó, nếu biết khối lượng riêng của
chất tạo nên vật, ta có thể xác định được khối lượng của vật. Ví dụ, các
kim tự tháp Ai Cập được dựng lên bằng những khối đá hoa cương hình
lập phương. Nếu biết khối lượng của một khối đá có chiều dài 10 cm là
2,75 kg, người ta tính được khối lượng của các khối đá dùng để dựng lên
các kim tự tháp. Người ta đã làm điều đó như thế nào? Trả lời: Cách làm:
- Tính khối lượng riêng của đá hoa cương dựa vào số liệu đã cho: khối đá
hoa cương hình lập phương có cạnh 10 cm là 2,75 kg. Tính thể tích khối
lập phương V = a3 và dựa vào công thức để xác định khối lượng riêng:
- Sử dụng phương pháp đo trong toán học để xác định kích thước của kim
tự tháp (có thể sử dụng tính chất của tam giác đồng dạng).
- Tính được thể tích của kim tự tháp (dựa vào công thức tính thể tích khối chóp)
- Dựa vào khối lượng riêng đã tính ở trên hoàn toàn có thể tính được khối
lượng của đá sử dụng để xây lên kim tự tháp bằng công thức: m = D.V.