Giải Khoa Học Tự nhiên 8 trang 61
Lời giải chi tiết SGK Lớp 8 · Môn Khoa Há»c Tá»± NhiĂªn · Trang 61–62
⚠️ Lưu ý: Hình ảnh thực tế là trang 59 – 60 (Bài 14: Thực hành xác định khối lượng riêng), không phải 61 – 62 như đề bài ghi. Mình sẽ giải theo nội dung trong hình.
📌 Tóm tắt nội dung bài học
Bài 14 là bài thực hành, giúp học sinh tự tay đo và tính khối lượng riêng của:
- Một khối hình hộp chữ nhật (vật rắn có hình dạng xác định).
- Một lượng nước (chất lỏng).
Công thức trung tâm của bài: D = m / V
Trong đó:
- D: khối lượng riêng (kg/m³ hoặc g/cm³)
- m: khối lượng (kg hoặc g)
- V: thể tích (m³ hoặc cm³)
💡 Mẹo nhớ: "Đê (D) bằng Em (m) chia Vê (V)" — chỉ cần biết khối lượng và thể tích là tính được khối lượng riêng.
❓ Câu hỏi mở đầu (trang 59)
Đề bài:
Để xác định khối lượng riêng của một chất tạo nên vật cần phải xác định được những đại lượng nào? Theo em, cách xác định khối lượng riêng của một vật rắn không thấm nước và của một lượng chất lỏng có khác nhau hay không?
Cách trả lời
Bước 1 — Các đại lượng cần xác định:
Muốn tính khối lượng riêng D theo công thức D = m/V, ta phải đo được:
- Khối lượng m của vật (dùng cân, đơn vị kg hoặc g).
- Thể tích V của vật (dùng thước, ống đong hoặc bình chia độ, đơn vị m³ hoặc cm³).
Bước 2 — So sánh cách đo vật rắn và chất lỏng:
| Đối tượng | Cách đo khối lượng m | Cách đo thể tích V |
|---|---|---|
| Vật rắn không thấm nước | Đặt trực tiếp lên cân điện tử | • Hình dạng đều (hộp, trụ…): dùng thước rồi tính theo công thức hình học. • Hình dạng bất kì: thả vào bình chia độ, đo thể tích nước dâng lên. |
| Chất lỏng | Cân (cốc + chất lỏng), trừ đi khối lượng cốc rỗng | Rót vào ống đong/bình chia độ rồi đọc vạch chia |
Đáp án: - Cần xác định khối lượng m và thể tích V rồi tính D = m/V. - Cách đo có khác nhau: vật rắn cân trực tiếp được, còn chất lỏng phải đựng trong dụng cụ rồi cân gián tiếp; thể tích vật rắn có thể tính bằng công thức (nếu hình đều), còn chất lỏng bắt buộc dùng ống đong.
🧪 Phần I — Xác định khối lượng riêng của khối gỗ hình hộp chữ nhật
Đề bài:
Tiến hành thí nghiệm theo Bảng 14.1, sau đó tính khối lượng riêng D của khối gỗ.
Cách giải — Mẫu số liệu tham khảo
Bước 1 — Đo các cạnh a, b, c bằng thước (3 lần):
| Lần đo | a (m) | b (m) | c (m) | V = a·b·c (m³) | m (kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,100 | 0,050 | 0,040 | 2,00 × 10⁻⁴ | 0,150 |
| 2 | 0,100 | 0,050 | 0,040 | 2,00 × 10⁻⁴ | 0,150 |
| 3 | 0,100 | 0,050 | 0,040 | 2,00 × 10⁻⁴ | 0,150 |
(Khối lượng m = 150,0 g = 0,150 kg đọc trên cân ở Hình 14.2b.)
Bước 2 — Tính giá trị trung bình:
V_tb = (V₁ + V₂ + V₃) / 3 = (2,00 + 2,00 + 2,00) × 10⁻⁴ / 3 = 2,00 × 10⁻⁴ m³
m_tb = (m₁ + m₂ + m₃) / 3 = (0,150 + 0,150 + 0,150) / 3 = 0,150 kg
Bước 3 — Tính khối lượng riêng:
D_tb = m_tb / V_tb = 0,150 / (2,00 × 10⁻⁴) = 750 kg/m³
Đáp án mẫu: D ≈ 750 kg/m³ — phù hợp với khối lượng riêng của gỗ thường (gỗ thông, gỗ xoan…).
💡 Mẹo nhớ: Thể tích hình hộp = "dài × rộng × cao" (a · b · c). Đo bằng mét thì thể tích ra m³, nhớ đổi đơn vị cho khớp với khối lượng (kg) trước khi chia.
🧪 Phần II — Xác định khối lượng riêng của một lượng nước
Đề bài:
Dùng cân điện tử và ống đong để xác định khối lượng riêng của nước theo các bước trong sách.
Cách giải — Dựa vào số liệu trên Hình 14.3
Bước 1 — Cân ống đong rỗng:
Theo Hình 14.3a: m₁ = 101,0 g
Bước 2 — Rót nước vào ống đong, đọc thể tích:
Giả sử trên ống đong đọc được: V_n1 = 21,5 cm³ (= 21,5 ml)
Bước 3 — Cân ống đong có nước:
Theo Hình 14.3b: m₂ = 122,5 g
Bước 4 — Tính khối lượng nước:
m_n = m₂ − m₁ = 122,5 − 101,0 = 21,5 g
Bước 5 — Lặp lại 3 lần và lấy trung bình (số liệu mẫu):
| Lần đo | m₁ (g) | m₂ (g) | m_n (g) | V_n (cm³) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 101,0 | 122,5 | 21,5 | 21,5 |
| 2 | 101,0 | 122,4 | 21,4 | 21,5 |
| 3 | 101,0 | 122,6 | 21,6 | 21,5 |
m_ntb = (21,5 + 21,4 + 21,6) / 3 = 21,5 g
V_ntb = (21,5 + 21,5 + 21,5) / 3 = 21,5 cm³
Bước 6 — Tính khối lượng riêng của nước:
D = m_ntb / V_ntb = 21,5 / 21,5 = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
Đáp án mẫu: D_nước ≈ 1000 kg/m³ — đúng với giá trị chuẩn của nước nguyên chất ở điều kiện thường.
💡 Mẹo nhớ: Khối lượng nước = "có nước trừ rỗng" (m₂ − m₁). Đừng quên trừ đi khối lượng ống đong, nếu không kết quả sẽ sai gấp nhiều lần.
🎯 Ghi nhớ
- Mọi bài xác định khối lượng riêng đều quy về đo m và đo V, rồi áp dụng D = m/V. - Vật rắn hình hộp: dùng thước → V = a·b·c; dùng cân → m. Đơn giản, đo trực tiếp. - Chất lỏng: phải dùng dụng cụ chứa (ống đong, cốc). Khối lượng = cân khi có chất lỏng − cân khi rỗng. - Đo nhiều lần (≥3 lần) rồi lấy trung bình để giảm sai số. Đây là nguyên tắc vàng của mọi bài thực hành. - Đơn vị thông dụng: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³. Khi đổi nhớ "g sang kg chia 1000, cm³ sang m³ chia 1 000 000".