备考2024年中考物理重难点精讲精练：81-热点41 测量物质的密度实验（精练）

中考物理热点复习精讲精练热点41测量物质的密度实验（精练）1．小李在做“测量物质的密度”实验时，用天平测物体的质量，再用装有适量水的量筒测物体的体积，用这种方法较准确测量以下物体密度，合理的是（）A．一枚大头针 B．一粒大米 C．比赛用铅球 D．小石块2．下列测量物质密度的方案中，最合理的是（）A．测小矿石密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量 B．测比赛用铅球密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积 C．测酱油密度：用天平分别测出空烧杯质量和装入适量酱油后总质量，再将酱油全部倒入量筒中测出体积 D．测小砖块密度：将砖块用保鲜膜包好后，先用天平测其质量，再用装有适量水的量筒测体积3．测量物质的密度原理是。用测出被测物体的质量，用直接或间接测出体积。4．在测量物质密度的实验中，小明用一架旧天平测量一合金块的质量，在调整横梁平衡时，先将游码移至零刻度线处，此时指针偏向分度盘右侧，则应将平衡螺母向调节。他发现无论怎样调节平衡螺母，指针总略偏向分度盘右侧，于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量，如图甲所示，则合金块的质量44g（大于/等于/小于）。将合金块放入盛有30mL水的量筒中，水面位置如图乙所示，则合金块的密度为g/cm3。若使用的砝码已经磨损，则所测密度将（偏大/偏小/不变）；若在月球进行该实验，则所测密度将（偏大/偏小/不变）。5．在测量物质的密度实验中，某小组配制了一杯盐水，想利用天平和量筒测量这杯盐水的密度，实验过程如下：（1）将天平放在水平桌面上，将调至标尺左端的零刻度线处，并调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。（2）用天平测烧杯和盐水总质量，将若干砝码放入盘中后，发现天平的指针偏向分度盘的最左侧，这时应向盘中砝码（选填“增加”或“减少”）；经增减砝码和移动游码，最终使天平平衡，测出烧杯和杯中盐水的总质量为284g。（3）将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中，如图甲所示，A、B、C三位同学都进行了读数，正确的应为同学，读数偏大的是同学；采用正确读数方法后，量筒中盐水的体积为cm3。（4）如图乙所示，用天平测出烧杯中剩余的盐水和烧杯的总质量为g，通过计算得出盐水的密度为g/cm3。6．小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油，小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度，于是他从学校借来了有关器材，进行了如下操作：（1）将天平放在上，将游码拨在标尺左端处，此时指针指在如图甲所示位置，小刚接下来的操作应该是，使指针指在分度盘中央。（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针的指向仍然如甲图所示。小刚接下来应该进行的操作是，使指针指在分度盘中央，最后测出了空烧杯的质量为m1＝45g。（3）将花生油倒在量筒里，如图乙所示，花生油的体积为V＝cm3。（4）将量筒中的花生油倒在空烧杯中，将烧杯放在已调平的天平的左盘，向右盘中加（减）砝码，并调节游码，使横梁在水平位置平衡，此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示，则花生油和烧杯的总质量为m2＝g。7．在“测量物质的密度”实验中，小华准备测量一块金属的密度。（1）小华将天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针的偏向如图甲所示，此时应将横梁右侧的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到天平平衡；（2）以下是完成该实验需要做的步骤，请帮小华整理出正确的操作顺序。A.用细线将金属块拴好，轻轻放入量筒内的水中，测出水和金属的总体积V总；B.计算金属的密度；C.往量筒中倒入适量的水，测出水的体积V水；D.用天平称出金属的质量m；（3）当天平平衡时，盘中砝码和游码位置如图乙所示，质量为g；金属放入量筒前、后的情况如图丙、丁所示，则金属块的体积为cm3，则被测小石块的密度是kg/m3。8．学习了“测量物质的密度”之后，物理兴趣小组的同学们，尝试用不同的方法测量盐水的密度。（1）小浩的操作过程如下：①测量前，调节天平的顺序是（填字母）。A.调节天平的平衡螺母，使天平平衡B.把游码放在标尺的零刻度线处C.把天平放在水平桌面上②测量盐的质量，如图甲所示，盐的质量为g。③用量筒取60mL水，全部倒入烧杯中，再将盐倒入烧杯，搅拌至其完全溶解。再将盐水倒入量筒中，如图乙所示。④盐水的密度ρ盐水＝kg/m3。（2）小然的方法如图丙所示：①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1。②将盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V。③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。④盐水密度的表达式ρ盐水＝（用字母m1、m2、V表示）。分析以上两种方法，（填“小浩”或“小然”）的方法测量误差更小。（3）小玉使用密度已知的铁块（ρ铁）进行如下操作：①用天平测量铁块的质量m1。②把铁块放在杯中，向杯中加满盐水，将铁块取出（忽略铁块带出的盐水），测量烧杯和盐水的质量m2。③，测量其总质量m3。④盐水密度的表达式ρ盐水＝（用字母m1、m2、m3、ρ铁表示）。9．兴趣小组在一次课外活动中测量物质的密度，老师要求各组根据本组要完成的实验，选取器材后再各自独立完成。（1）A组是测金属块密度，进行如下的实验操作：在调节好天平后称量金属块质量时，按正确操作，当添加最小砝码时发现指针位置如图甲，此时应（选填字母）A、向左调节平衡螺母直至平衡B、向左移动游码直至平衡C、先取下最小砝码后，再向右移动游码直至平衡。横梁平衡后，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙；然后，量筒先装上30mL的水，金属块放入量筒后如图丙，根据以上的数据，计算金属块的密度ρ＝kg/m3。（2）B组是测量盐水密度，先将盐水倒入量筒测体积为V。在调节天平横梁平衡时，忘记把游码移到标尺的“零点”上，而位于标尺的0.2g位置，这样测得烧杯的质量是31.8g，但他们很快发现问题，更正后重新测量烧杯的质量应是。然后将量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测出烧杯和盐水的总质量ma.根据以上实验数据计算出盐水的密度与真实值比较会是的（选填“偏大”，“偏小”或“不确定”）。（3）C组是测量小矿石（质量小于50g）密度，选取了天平和量筒（量程100mL，分度值1mL），两只完全相同的小烧杯等，但忘记选取砝码盒。没有砝码怎样测量质量呢？请你仅用现有器材帮他完成测量小矿石质量的实验。（用符号表示要记录的物理量）写出简要的实验步骤：往量筒里加入适量的水记录为V；将两只小烧杯分别放在已调好的天平的左、右托盘上，左托盘放上矿石后；；计算小矿石质量的表达式是：。10．学习了密度知识后，同学们准备测量物质的密度，选取的器材有：酸奶、量筒、天平（带砝码）、烧杯。实验一组和实验二组的同学分别设计了一种测量酸奶的实验方案：（1）一小组方案：①用调好的天平测出空烧杯的质量m1；②向烧杯中倒入一些酸奶，测出它们的总质量m2，则这些酸奶的质量为；③再将烧杯中酸奶倒入量筒中，测出酸奶的体积为V；④计算出酸奶的密度为ρ＝（填表达式）。（2）二小组方案：①用调好的天平测出装有适量酸奶的烧杯的总质量m1；②将烧杯中的一部分酸奶倒入量筒中，记下量筒中酸奶的体积V；③测出烧杯和剩余酸奶的总质量m2；④算出酸奶的密度为ρ＝（填表达式）。（3）通过两小组的分析交流发现：第一组的方案存在系统误差，误差主要在于测量的酸奶的（选填：“质量”或“体积”）比真实值偏（选填：“大”或“小”），从而使密度测量值偏（选填：“大”或“小”）11．同学们要利用天平和量筒，测量物质的密度。同学们先测量一个石块的密度：（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针的位置如图甲所示，为使横梁平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。（2）用天平测石块的质量，当横梁平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块的质量为g；用量筒测出石块的体积为6cm3，则石块的密度为kg/m3。（3）若实验中不小心把量筒打碎了，某同学用烧杯代替量筒继续做实验，其探究步骤如下：①往烧杯倒入适量的水，把质量为m0的石块放入烧杯中，石块沉入水中，如图丙所示，用油性笔记下此时的水面位置A；②用天平测出烧杯、水和石块的总质量为m1；③将石块从水中取出，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号A处，如图丁所示；④用天平测出烧杯和水的总质量为m2；⑤已知水的密度为ρ水，则石块密度的表达式为：ρ＝（请用m0、m1、m2和ρ水表示）。测完固体密度后，同学们又测量了盐水的密度：（4）用天平测出烧杯和杯中盐水的质量为150g，再将烧杯中的部分盐水倒入量筒后，测得烧杯和剩余盐水的质量为117g。如图戊所示，量筒中盐水的体积为cm3。（5）通过计算可知盐水的密度为g/cm3。（6）下图是同学们在实验中所设计的另外两种方案。其中利用方案进行实验，测出的盐水密度值比真实值小。方案1：方案2：答案与解析1．【分析】测量固体的密度需要分别测量出物体的质量和体积，但是在测量过程中需要考虑实际情况，具体问题具体分析。【解答】解：AB、因一枚大头针和一粒大米的质量较小，单独测量一枚大头针和一粒大米的质量误差较大，同时一枚大头针和一粒大米的体积也较小，无法用装有适量水的量筒准确测出其体积，用这种方法不能准确测量其密度，故A、B不合理；C、比赛用的铅球体积和质量比较大，用量筒和天平无法测量出它的体积和质量，故C不合理；D、用天平可以准确测量小石块的质量，同时用装有适量水的量筒也能准确测出其体积，用这种方法可以较准确测量其密度，故D合理。故选：D。2．【分析】测量固体的密度需要分别测量出物体的质量和体积，但是在测量过程中需要考虑实际情况，具体问题具体分析。【解答】解：A、用装有适量水的量筒测小矿石的体积，取出时小矿石上会沾有一些水，再用天平测质量时，会导致小矿石的质量测量值偏大，则密度测量值的误差较大，故A不合理；B、比赛用的铅球体积和质量比较大，用量筒和天平无法测量出它的体积和质量，故B不合理；C、用天平分别测出空烧杯质量和装入适量酱油后总质量，再将酱油全部倒入量筒中测出体积，此过程中，酱油不可能全部倒入量筒中，使得测量的体积偏小，密度偏大，故C不合理；D、将砖块用保鲜膜包好后，先用天平测其质量，再用装有适量水的量筒测体积，由于砖块外层有保鲜膜，其质量很小，且能防止砖块吸水，使得测量的质量和体积较准确，密度结果准确，故D合理。故选：D。3．【分析】要测量物体的密度，需要用天平测量出物体的质量和用量筒或量杯直接或间接测量出体积，根据密度公式ρ＝求出物体的密度，这是间接测量物体密度的方法。【解答】解：要测量物体的密度，需要用天平测量出物体的质量和用量筒或量杯直接或间接测量出体积，根据密度公式ρ＝求出物体的密度。故答案为：ρ＝；天平；量筒或量杯。4．【分析】（1）调节天平时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动。（2）天平左右两盘的等量关系是固定的，即：m左＝m右+m游，据此关系即可判断。（3）根据排水法得出合金块的体积，根据密度公式得出合金块的密度；（4）若使用的砝码已经磨损，则天平达到平衡，砝码和游码的理论质量是大于其实际质量的，即测量合金块的质量会偏大，根据密度公式分析所测密度的变化情况；（5）天平是用平衡法测量物体质量的，与环境重力大小无关，所以物体在月球表面用天平测量得到的质量仍等于原来的结果，体积测量结果也不变，故根据ρ＝可知，若在月球进行该实验，所测密度的变化情况。【解答】解：天平调平时，指针偏右，说明右侧的质量偏大，应将平衡螺母向左移动；无论怎样调节平衡螺母，指针总略偏向分度盘右侧，于是在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量，即此时这几粒米相当于和天平的左盘是一个整体，该天平的横梁平衡了，所以，在随后的测量中，只要天平能重新平衡，左盘所放物体的质量仍然等于右盘中砝码总质量与游码示数之和，游码分度值为0.2g，示数是4g，故左盘合金块的质量m＝20g+20g+4g＝44g，合金块的体积为V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3，合金块的密度ρ＝＝＝4.4g/cm3；若使用的砝码已经磨损，则天平达到平衡，砝码和游码的理论质量是大于其实际质量的，即测量合金块的质量会偏大，导致所测密度将偏大，天平是用平衡法测量物体质量的，与环境重力大小无关，所以物体在月球表面用天平测量得到的质量仍等于原来的结果，体积测量结果也不变，故根据ρ＝可知，若在月球进行该实验，所测密度将不变。故答案为：左；等于；4.4；偏大；不变。5．【分析】（1）把天平放在水平桌面上，先将游码调到标尺左端的零刻度线处，然后再调平衡螺母；（2）天平测物体质量时，左物右码，当指针偏向分度盘的最左侧时，说明右盘砝码放少了；（3）使用量筒量取液体体积，读数时，视线要与量筒内液体的凹液面最低处保持水平，如果俯视读数会偏大，如果仰视读数会偏小；（4）天平在测量物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加游码对应的质量；液体的密度等于量筒中液体的质量与体积的比值。【解答】解：（1）将天平放在水平桌面上，将游码调至标尺左端的零刻度线处，并调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；（2）天平测物体质量时，当指针偏向分度盘的最左侧时，说明右盘砝码放少了，此时应向右盘增加砝码；（3）使用量筒量取液体体积，读数时，视线要与量筒内液体的凹液面最低处保持水平，如果俯视读数会偏大，如果仰视读数会偏小，所以图甲中正确的应为B；读数偏大的是A；将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中，如图甲所示，量筒的分度值为4mL，量筒中盐水的体积为V＝60mL＝60cm3；（4）用天平测出烧杯中剩余的盐水和烧杯的总质量m2＝212g；由题可知，烧杯和杯中盐水的总质量为m1＝284g，烧杯中盐水的质量为m＝m1﹣m2＝284g﹣212g＝72g，盐水的密度为ρ＝＝＝1.2g/cm3。故答案为：（1）游码；（2）增加；（3）B；A；60；（4）212；1.2。6．【分析】（1）天平使用前要放到水平台上，游码移到标尺左端的零刻度线，平衡螺母向上翘的一端调节，使天平横梁在水平位置平衡。（2）用天平测量物体质量时，物体放在天平的左盘，右盘放砝码，当放入最小砝码后，砝码天平的右侧下沉，要取下最小砝码，向右移动游码，直到天平横梁重新平衡。（3）花生油的体积等于花生油液面对应的刻度值；（4）烧杯和花生油的质量等于砝码质量和游码对应刻度之和。【解答】解：（1）将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，说明天平的左端上翘，小刚接下来的操作应该是将平衡螺母向左调节，使指针指在分度盘中央。（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针指向分度盘的右侧，说明天平的右端下沉，要取下最小砝码，向右移动游码，直到天平横梁平衡。（3）由图乙可知，量筒的分度值为2mL，则量筒中花生油的体积为V＝20mL＝20cm3；（4）花生油和烧杯的总质量为m2＝50g+10g+2g＝62g。故答案为：（1）水平桌面；零刻度线；将平衡螺母向左调节；（2）取下最小砝码，向右移动游码；（3）20；（4）62。7．【分析】（1）天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，平衡螺母向上翘的一端调节，使天平横梁在水平位置平衡；（2）测固体的密度，先测质量，再测水的体积，最后测水和固体的总体积；（3）被测物体的质量等于砝码总质量加游码所对刻度值；使用量筒读数时，视线应与量筒中液面凹形底部相平；金属块的体积等于金属块和水的总体积减水的体积；已知金属块的质量和体积，运用密度公式可算出金属块密度；【解答】解：（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针的偏向如图甲所示，指针左偏，此时应将横梁右侧的平衡螺母向右调节，直到天平平衡；（2）测固体的密度，先测质量，再测水的体积，最后测水和固体的总体积，故正确顺序是DCAB；（3）由图乙知，金属块的质量m＝50g+5g+2g＝57g；由图丙知，量筒内水的体积为20mL，由图丁知，量筒内水和金属块的总体积为40mL，则金属块的体积为：V＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3，金属块的密度为：ρ＝＝＝2.85g/cm3＝2.85×103kg/m3。故答案为：（1）右；（2）DCAB；（3）57；20；2.85×103。8．【分析】（1）①天平调平前，需将其放置水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，然后调节衡量两端的平衡螺母，直至横梁平衡；②读处标尺的分度值，盐的质量等于砝码质量加游码在标尺上所对的刻度值；③读出水的体积，计算出水的质量，求出盐水的质量；④根据图乙读出盐水的体积，由公式ρ＝计算出盐水的密度；（2）根据盐水和烧杯的总质量及剩余盐水和烧杯的质量求出倒入量筒中盐水的质量，由密度公式求出盐水的密度；通过分析小浩和小然在操作过程中引起的误差进行分析；（3）利用等量替代的方法，使盐水和铁块的体积相等，测量出与铁块相等的盐水质量，根据密度公式便可计算出盐水的密度。【解答】解：（1）①天平调平前，需将其放置水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，然后调节平衡螺母使横梁平衡，故正确顺序为CBA；②由图甲知，标尺的分度值为0.2g，则盐的质量为10g+3.6g＝13.6g；③倒入量筒中水的体积为60mL＝60cm3，根据ρ＝可知倒入水的质量为m水＝ρ水V水＝1g/cm3×60cm3＝60g，则盐水的质量为m＝m水+m盐＝60g+13.6g＝73.6g；④由图乙知，量筒的分度值为2mL，则盐水的体积为64mL＝64cm3，则盐水的密度为：ρ＝＝＝1.15×103kg/cm3；（2）倒入量筒中盐水的质量m＝m1﹣m2；则盐水的密度为：ρ＝＝；小浩在测量过程中将水从烧杯倒入量筒中时，烧杯内壁会沾有盐水，造成计算盐水的体积误差大，小然的方法盐水的质量和体积测量都准确，故小然的更精确一些；（3）由题意知，盐水的体积与铁块的体积相等，则V＝V铁＝；③要得到与铁块相同体积盐水的质量，需将铁块捞出后，向杯中加满盐水，测出此时盐水和烧杯的总质量m3，则加入盐水的质量为m3﹣m2；④盐水的密度为：ρ＝＝＝。故答案为：（1）①CBA；②13.6；③1.15×103；（2）；小然；（3）③继续向杯中加满盐水；④。9．【分析】（1）根据天平调节原则（左偏右调、右偏左调）进行调节；物体的质量等于砝码质量加上游码对应刻度值；读取量筒的体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平。合金块的体积＝合金块和水的总体积﹣水的体积。根据密度公式，求出合金块的密度；（2）若在调节天平平衡时，游码位于标尺的0.2g的位置就相当于先在左盘放入一个质量为0.2g的物体，这样测得的最终结果31.8g就比物体的实际质量多了0.2g；（3）根据题意设计实验步骤，由阿基米德原理计算矿石体积，根据密度的计算公式计算矿石密度。【解答】解：（1）在调节好天平后称量金属块质量时，当添加最小砝码时发现指针右偏，此时应先取下最小砝码后，再向右移动游码直至平衡，故选：C；如图所示，天平标尺的分度值是0.2g，即m金＝砝码质量+游码对应刻度值＝50g+10g+2g＝62g；根据量筒的读数方法，视线与液面凹面低处平行，读出合金块和水的总体积V1＝40mL，已知水的体积V＝30mL，合金块的体积V合金＝V1﹣V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3，ρ金＝＝＝6.2g∕cm3＝6.2×103kg/m3；（2）若由题意可知，他在调节天平横梁平衡时，游码位于标尺的0.2g的位置上测量，相当于测量时多加了0.2g，即这一金属块的真实质量m＝31.8g﹣0.2g＝31.6g；将量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测出烧杯和盐水的总质量，由于量筒内壁上沾了一些盐水，则盐水的质量减少了，所以利用实验数据计算出盐水的密度与真实值比较会是偏小；（3）实验步骤：①往量筒里加入适量的水记录为V；②将两只小烧杯分别放在已调好的天平的左、右托盘上，左托盘放上小矿石后；将量筒中的水倒入右盘小烧杯中，直到天平平衡；③记下此时量筒中剩余水的体积V1，若水的密度用ρ水表示，则小矿石块的质量表达式为m石＝ρ水（V﹣V1）。故答案为：（1）C；6.2×103；（2）31.6；偏小；（3）将量筒中的水倒入右盘小烧杯中，直到天平平衡；记下此时量筒中剩余水的体积V1，若水的密度用ρ水表示；ρ水（V﹣V1）。10．【分析】（1）根据已知条件得出这些酸奶的质量，由密度公式表示出酸奶的密度；（2）根据已知条件得出量筒中酸奶的质量，量筒中酸奶的体积V，根密度公式表示出酸奶的密度；（3）第一组的方案中，因不可能将烧杯中全部酸奶倒入量筒中，据此分析测量体积的变化，根据ρ＝分析测出密度的变化。【解答】解：（1）酸奶的质量为：m＝m2﹣m1；酸奶的密度为：ρ＝＝；（2）量筒中酸奶的质量为m＝m1﹣m2，量筒中酸奶的体积V，酸奶的密度ρ＝＝；（3）一组方案中，因不可能将烧杯中全部酸奶倒入量筒中，烧杯中会沾有酸奶，故测量体积偏小，根据ρ＝知测出密度偏大小。故答案为：（1）m2﹣m1；；（2）