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文档简介
秘籍10不同方法测密度(原卷版)概率预测☆☆☆☆☆题型预测实验题☆☆☆考向预测①用天平和量筒测物质密度;②其他方法测物质密度。力学实验探究题中,物质密度测量属于常考热点,同时也是力学重点实验。所以,物质密度测量应作为备考重点加以重视。有关密度测量实验,在中考试卷中所占分值比例较大,少则4分,多则八分,甚至更高。考查物质密度测量,常见的可分为两个大类:一是常规方法测密度;二是特殊方法测密度。对本部分内容的考查与备考做如下概括:一、质量测量1.实验室中,测量质量的常用工具是天平;在生活中,质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。2.用天平测量物体质量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡。3.用天平测量物体质量时,将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡。4.用天平测量物体质量时,被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。5.使用天平注意事项:①被测物体的质量不能超过天平的量程;②用镊子加减砝码时要轻拿轻放;③保持天平清洁、干燥,不能把潮湿的物体和化学药品直接放在盘上,也不能把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。二、密度1.某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。2.密度是物体的特征。油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。3.密度公式是:。4.不同物质,在体积一定时,质量跟密度成正比;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成反比。5.国际单位制中,密度单位是kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。6.平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml=1cm3。1m3=103l(升)。水的密度(其物理意义为:体积为1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。7.不同物质,质量相等时,体积跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,当甲、乙都是m时,V甲<V乙)。如质量相等的铜块和铁块,铜块体积小于铁块体积。8.不同物质,体积相等时,质量跟密度成正比(ρ甲>ρ乙,当甲乙两物质体积都是V时,m甲>m乙)。如同一个瓶,装满水和装满油相比较,装满水的质量大。9.气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积不变,则密度减小一半。三、浮力1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。四、漂浮问题“五规律”规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。一、测量固体物质的密度(固体不溶于水)【实验目的】测量固体物质的密度、太平的使用。【实验器材】密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。【实验步骤】一、天平的使用:用天平测量物体的质量。天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。二、固体密度的测量:固体密度的测量步骤如下:(1)用天平测量固体的质量m;(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;(3)用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2;(4)计算固体的密度:QUOTEρ=𝑚𝑉2−𝑉二、测量液体物质的密度【实验目的】测量液体物质的密度、太平的使用。【实验器材】密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。【实验步骤】一、天平的使用:用天平测量物体的质量。天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。二、液体密度的测量:液体密度的测量步骤如下:(1)用天平称出烧杯的质量m1;(2)将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m2;(3)将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V;(4)计算液体的密度:。三、特殊方法测密度1.有天平无砝码测量石块的密度(1)实验器材:量筒、两个烧杯、天平、细线、水和滴管。(2)实验步骤:一、将两个相同的烧杯分别放在调节好的天平的左右盘中;二、在左盘的烧杯中放入石块,在右盘的烧杯中注入一定量的水后,用滴管缓慢增加水的质量,直到天平的横梁重新平衡,则左盘中石块的质量和右盘中水的质量相同,即m石=m水;三、将右盘烧杯中的水倒入量筒,测得水的体积V水,则水的质量为:m水=ρ水V水;所以石块的质量m石=m水=ρ水V水;四、把左盘烧杯中的石块用细线系好轻轻放入刚刚已倒入水的量筒中,测出此时水和石块的总体积V;则石块的密度为:。2.有天平无量筒测量石块的密度(1)实验器材:天平、水、空瓶、石块。(2)实验步骤:一、用天平测出石块的质量m1;二、瓶中装满水,测出其质量m2;三、将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块和剩余水的质量m3;则石块的密度为:。3.有量筒无天平测量石块的密度(1)实验器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水、细线、石块和笔。(2)实验步骤:一、将石块放入烧杯中,然后将烧杯放入盛有水的水槽中,用笔在烧杯上标记出此时水槽页面的位置;二、取出烧杯中的石块,往烧杯中缓慢倒入水,直到水槽内页面达到标记的高度;三、将烧杯内的水倒入量筒中,读出水的体积V1,则石块的质量为V1ρ水;四、在量筒中装入适量的水,示数为V2,然后用细线系住石块,将石块浸没在水中,此时示数为V3,则石块的体积为V3-V2;则石块的密度为:。【考向点拨】1.天平调平衡:移动平衡螺母(指针左偏,平衡螺母右移;指针右偏,平衡螺母左移);2.天平使用:把天平放在水平桌面上,游码放在“零”位,调节平衡螺母使天平平衡,左盘放被测物体,右盘放砝码,不得用手夹取砝码;3.求被测量物体质量:物体总质量等于砝码总质量加上游码读数;4.液体体积测量:视线要与液面相平,1mL=1cm3;5.被测物体密度:用密度公式进行计算即可;6.被测物质密度误差:烧杯或被测固体均粘有部分液体,由实验步骤可知被测质量偏小时,密度偏小;被测质量偏大时,密度偏大;7.靠增减砝码无法使天平平衡时:取下最小砝码,调节往右调节游码;8.实验评价:根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题;9.实验出现误差的原因:刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题。四、称重法测物体密度先把物体悬挂在弹簧测力计下,测其重力G;再把物体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F,F浮=G-F。由阿基米德原理可知,F浮=ρ液gV排,整理得到:。此方法适用于物体密度大于水的密度情况。五、漂浮法测物体密度现在量筒中装入体积为V1的水,让物体漂浮在水中,记下此时水面对应刻度的体积V2;再利用细针按压物块使其完全浸入水中,记下此时水面对应的刻度的体积V3,则被测物体的体积为:。此方法适用于被测物体密度小于水的密度情况。题型一:物质密度的常规测量【例1】在“测量物质的密度”实验中:(1)用调好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块质量m为_____g。(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为_____cm3。(3)计算出金属块密度ρ=_____g/cm3。(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值_____(偏大/偏小)。(5)在上面实验基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度,增加的步骤是:_____。盐水密度表达式ρ盐水
=_____(选用所测物理量符号表示)。【例2】为了测量物块A和B的密度,某同学进行了如下实验:(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;(2)如图乙是正确测量A的质量时使用砝码情况和游码的位置,其质量为______g;如图丙是用量筒测量物块A体积时的场景,则它的体积是______cm3
,密度为______kg/m3
;(3)另一物块B的密度大于酒精而小于水,请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整:①将物块B放入装有适量水的烧杯中,然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌,直至物块B______在混合液中;②取出物块B后,测出烧杯及杯内混合液的总质量为;③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中,测出它的体积为V,同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为;④由测量结果得到物块B的密度表达式为______(用步骤中的字母表示)。【例3】小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。(1)实验原理是______;(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:①测出空烧杯质量为29.2g;②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3
,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1
;③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2
;④盐水密度表达式ρ盐水
=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水
)【例4】小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:(1)将天平放在_____桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示.要使横梁平衡,应将横梁上的平横螺母向_____(选填“左”或“右”)调,直至天平平衡.接着将鸡放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为_____g。(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示.他所使用量筒的分度值为_____cm3
,在读取量筒中水的体积时,视线与液面_____(选填“相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为_____cm3
。(3)被测鸡蛋的密度为_____g/cm3
。(4)若小丽用上述方法先测出鸡量的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后利用计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会_____。(选填“偏大”“偏小”或“一样”
)
。题型二:特殊方法测密度【例5】小华同学在学习阿基米德原理后,发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度于是和同学一起按以下操作进行实验:(1)先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图(甲)所示,弹簧测力计的示数为________N。(2)然后将金属块缓慢地完全浸没在水中,示数如图(乙)所示,则金属块所受的浮力为_______N,可求出金属块的体积为__________m3。(3)通过计算,金属块的密度为________________kg/m3
。(4)实验中让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将如何变化?_______。(5)在交流讨论中,小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学,你认同他的观点吗?________。你认为怎样才能减小实验误差?_______。【例6】小红想测出一个实心小木球的密度.但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小红设计了以下实验步骤:a.把适量的水倒进量筒中如图甲所示,记录此时水的体积为V1
;b.用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图乙所示,记录此时量筒的示数为V2
;c.把小铁块单独放入水中静止时如图丙所示,记录此时量筒的示数为V3
;d.从水中取出小木球,用天平测量质量,天平平衡时如图丁所示,记录小木球质量为m;e.利用密度公式计算出结果。(1)实验中使用天平测出木球的质量m=_______g,木球的体积V=_______cm3
,计算出小木球的密度ρ木
=_______g/cm3
。此值比木球密度的真实值要_______(偏大/偏小)。(2)实验后,她总结经验发现使用天平测量小木球质量误差较大,如不用天平,只在a、b、c三个步骤中增加一个步骤也可以测出小木球的密度,请你写出这个步骤______________。根据你补充的步骤,写出计算小木球密度的表达式ρ木
=_______。(用字母表示,水的密度为ρ水
)【例7】小致同学在测固体密度时,操作步骤如下:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至左端零刻线处,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向调节_____(选填“左”或“右”)使天平横梁平衡。(2)小纹选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示,天平恢复平衡,则测得的矿石质量为_____。(3)如图乙,在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻放入量筒,测得矿石的体积是_____cm3(4)实验后,小致发现使用的
20g
砝码破损了,由此得知测得的矿石密度会_____(选填“偏大”、“偏小”或“个变”)(5)实验中,另一名同学使用一个溢水杯和小烧杯也测量出了小矿石的体积,如图丙,其步骤如下:A.用天平测出空小烧杯的质量m1
;B.将溢水杯装满水后,将小矿石放入溢水杯中,并用小烧杯盛按溢出的水C.用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2则小矿石的体积V石
=_____(用所测物理量和ρ水
表示
)。【例8】安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶,如图甲所示。他们选择不同的方法测量它的密度。(1)康康用天平(砝码)、量筒、细线和水测量小玩偶的密度。①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平在水平位置平衡,则小玩偶的质量为
g;②在量筒中装有适量的水,小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示,则小玩偶的体积为
cm3;③小玩偶的密度为
kg/m3。(2)安安利用弹簧则力计、烧杯,细线和水,用另一种方法量小玩偶的密度,如图丁所示,她进行了如下操作:①在弹簧测力计下悬挂小玩偶,弹簧测力计静止时示数为FG。②将小玩偶浸没水中,静止时读出弹簧力计示数为F1,她用FG、F1和ρ水,计算出小玩偶的密度,如若小玩偶未完全浸没水中,那么安安所测得的小玩偶密度将会偏
(选填“大”或“小”)。【例9】如图甲、乙所示,用天平、量筒测量金属块的密度。(1)将天平放在水平工作台上,将游码移到标尺的
处,调节平衡螺母,使横梁平衡;(2)将金属块放在天平左盘里,用镊子向右盘加减砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为
g;(3)将金属块用细线系好轻轻放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积为
cm3,金属块的密度为
g/cm3。(4)利用弹簧测力计、烧杯和水,也可以测量出此金属块的密度,如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧测力计下端的挂钩上,测出金属块的重力为G,再将金属块完全浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数为F.则金属块质量为
,体积为
,密度为
(三空均用已知量的字母表示)。1.(2022·安徽省阜阳实验中学中考物理一模试卷)俞强家有一个沉香木工艺品,他将工艺品带到实验室,想测量其密度。(1)俞强先将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻线处,发现指针位置如图甲所示,他应将平衡螺母向______端调,使横梁平衡。(2)俞强再把工艺品放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则工艺品的质量为______g。(3)量筒内盛280mL的水,将工艺品放入量筒的过程中,系在工艺品上的细线突然脱落,工艺品沉入水中时一部分水溅在量筒内壁,此时水面到达的位置如图丙所示,则工艺品的体积为______cm(4)利用公式算出工艺品的密度为______kg/m(5)同组同学观察到了俞强测量的全过程,提示俞强,这样测得的工艺品密度要比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。2.(2022·安徽省合肥市物理中考模拟卷)如图所示,晶晶在测量一块形状不规则的石块的密度。(1)图甲是晶晶在调节天平时的情景,你认为她在操作上的错误之处是:;(2)纠正错误后,他发现指针在分度盘如图乙所示位置,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡;(3)接下来,将小石块放置在天平的盘,然后夹取砝码和移动游码,直至天平横梁再度平衡,此时砝码和游码情况如图丙所示,此时小石块的质量为g;(4)然后将小石块放入盛有适量水的量筒中,量筒中水面位置变化如图丁,则此小石块的密度是g/cm3;(5)小鲁同学也想测量一合金块的密度,但是她只有下列器材:一架天平(无砝码),两个完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管,爱思考的小鲁同学设计好实验方案后,进行如下操作:①调节天平平衡后,将两个空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把合金块放在左盘烧杯内,向右盘烧杯内加水,并用滴管调节,直至天平平衡;②将烧杯内的水都倒入空量筒中,读出量筒示数为30cm3;③再用细线拴好合金块,将其轻轻放入量筒中,合金块刚好浸没,读出量筒示数为40cm3;由以上实验可知合金块密度为kg/m3,合金块密度测量值(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。3.(2021·山东省青岛市西海岸新区中考物理二模试卷)小明在滨河阳光沙滩游玩时捡到一块鹅卵石,并对该鹅卵石的密度进行了测量。(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图乙所示,接下来的操作是,直至天平横梁平衡。(3)天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图丙所示,该鹅卵石的质量是g。(4)如图丁所示,鹅卵石的体积是cm3。(5)由以上数据可知,该鹅卵石的密度为kg/m3。4.(2022·甘肃省定西市中考物理模拟试卷)小贾同学在学习了密度的测量之后,准备测量身边矿石的密度。(1)小贾将天平放在台面上,把游码移至标尺左端0刻线处,发现天平的指针偏向如图甲,他应将向调,使天平横梁平衡。(2)调节完毕后,他使用天平测量这一小矿石的质量如图乙所示,其操作错误是:。改正错误后,他测出了小矿石的质量如图丙为g。(3)在测量小矿石体积时,他首先应该将适量的水倒入量筒中,然后再将小矿石缓慢浸没在量筒中,如图丁测出小矿石的体积,根据以上测量的质量和体积算出小矿石的密度为kg/m3;在测量小矿石体积时,如果考虑棉线的体积,则测量值(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。5.(2022·山东省泰安市中考物理模拟试卷)小明发现橙子在水中下沉,他用实验测量它的密度。(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节直到指针指在分度盘中线处。(2)用调节好的天平称橙子的质量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则橙子的质量是g。利用排水法测出橙子体积是150cm3,则橙子的密度为g/cm3。(3)做完实验整理器材时,小明发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量。(选填“偏大”或“偏小”)(4)小明换了一种测量方法,在薄壁透明小水槽中注入适量的水,将其置于水平桌面上。让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h;再将橙子放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水深为h1;最后将橙子取出放入水槽中,烧杯仍漂浮在水面上,橙子沉底后,浸没在水中,测出水深为h2,由此可求出橙子密度ρ橙=(用字母表示)。(整个过程中水没有溢出,且橙子不吸水)6.(2022·福建省福州市中考物理模拟试卷)某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材,测量一个物块的密度。他设计的实验步骤如下:步骤一:用一根质量不计的细线一端系住物块,另一端绕过定滑轮挂住3个钩码,此时物块、钩码静止不动,并将注满水的溢水杯至于物块下方,如图甲所示;步骤二:移去1个钩码后,物块下降浸入水中再次静止不动,此时物块有一半的体积露出水面;步骤三:将溢出的水全部倒入量筒中,测出水的体积为20cm3。实验中不计一切摩擦,则:(1)物体的质量为g;物体的密度为g/cm3;(2)若在完成步骤二后,向溢水杯中加入足量的食盐,被食盐充分溶解后木块露出水面的体积将(大于、等于、小于)物块体积的一半。7.(2022·山东省青岛市中考物理模拟试卷)小明将苹果和梨子放入水中,苹果漂浮,梨子沉底,如图甲所示。(1)苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,若F1=F2,则m1m2、V1V2(以上二空格均选填“>”、“<”或“=”)。(2)小明想测量梨子的密度,他的方案是:先使梨子在盐水中悬浮,然后测出盐水的密度ρ盐水,则ρ梨子ρ盐水.天平调节好后,测量步骤如下:步骤一:如图乙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1;步骤二:如图丙,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V;步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m2=36.4g。①则m1=g,小明所测盐水的密度ρ盐水=kg/m3;②小明如果没有把游码放在标尺左端的“0”刻度线处,就调节平衡螺母,使天平平衡,然后按照上述步骤进行测量,测得的盐水密度(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。秘籍10不同方法测密度(解析版)概率预测☆☆☆☆☆题型预测实验题☆☆☆考向预测①用天平和量筒测物质密度;②其他方法测物质密度。力学实验探究题中,物质密度测量属于常考热点,同时也是力学重点实验。所以,物质密度测量应作为备考重点加以重视。有关密度测量实验,在中考试卷中所占分值比例较大,少则4分,多则八分,甚至更高。考查物质密度测量,常见的可分为两个大类:一是常规方法测密度;二是特殊方法测密度。对本部分内容的考查与备考做如下概括:一、质量测量1.实验室中,测量质量的常用工具是天平;在生活中,质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。2.用天平测量物体质量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡。3.用天平测量物体质量时,将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡。4.用天平测量物体质量时,被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。5.使用天平注意事项:①被测物体的质量不能超过天平的量程;②用镊子加减砝码时要轻拿轻放;③保持天平清洁、干燥,不能把潮湿的物体和化学药品直接放在盘上,也不能把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。二、密度1.某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。2.密度是物体的特征。油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。3.密度公式是:。4.不同物质,在体积一定时,质量跟密度成正比;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成反比。5.国际单位制中,密度单位是kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。6.平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml=1cm3。1m3=103l(升)。水的密度(其物理意义为:体积为1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。7.不同物质,质量相等时,体积跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,当甲、乙都是m时,V甲<V乙)。如质量相等的铜块和铁块,铜块体积小于铁块体积。8.不同物质,体积相等时,质量跟密度成正比(ρ甲>ρ乙,当甲乙两物质体积都是V时,m甲>m乙)。如同一个瓶,装满水和装满油相比较,装满水的质量大。9.气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积不变,则密度减小一半。三、浮力1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。四、漂浮问题“五规律”规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。一、测量固体物质的密度(固体不溶于水)【实验目的】测量固体物质的密度、太平的使用。【实验器材】密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。【实验步骤】一、天平的使用:用天平测量物体的质量。天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。二、固体密度的测量:固体密度的测量步骤如下:(1)用天平测量固体的质量m;(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;(3)用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2;(4)计算固体的密度:QUOTEρ=𝑚𝑉2−𝑉二、测量液体物质的密度【实验目的】测量液体物质的密度、太平的使用。【实验器材】密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。【实验步骤】一、天平的使用:用天平测量物体的质量。天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。二、液体密度的测量:液体密度的测量步骤如下:(1)用天平称出烧杯的质量m1;(2)将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m2;(3)将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V;(4)计算液体的密度:。三、特殊方法测密度1.有天平无砝码测量石块的密度(1)实验器材:量筒、两个烧杯、天平、细线、水和滴管。(2)实验步骤:一、将两个相同的烧杯分别放在调节好的天平的左右盘中;二、在左盘的烧杯中放入石块,在右盘的烧杯中注入一定量的水后,用滴管缓慢增加水的质量,直到天平的横梁重新平衡,则左盘中石块的质量和右盘中水的质量相同,即m石=m水;三、将右盘烧杯中的水倒入量筒,测得水的体积V水,则水的质量为:m水=ρ水V水;所以石块的质量m石=m水=ρ水V水;四、把左盘烧杯中的石块用细线系好轻轻放入刚刚已倒入水的量筒中,测出此时水和石块的总体积V;则石块的密度为:。2.有天平无量筒测量石块的密度(1)实验器材:天平、水、空瓶、石块。(2)实验步骤:一、用天平测出石块的质量m1;二、瓶中装满水,测出其质量m2;三、将石块放入瓶中,溢出一部分水后,测出瓶、石块和剩余水的质量m3;则石块的密度为:。3.有量筒无天平测量石块的密度(1)实验器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水、细线、石块和笔。(2)实验步骤:一、将石块放入烧杯中,然后将烧杯放入盛有水的水槽中,用笔在烧杯上标记出此时水槽页面的位置;二、取出烧杯中的石块,往烧杯中缓慢倒入水,直到水槽内页面达到标记的高度;三、将烧杯内的水倒入量筒中,读出水的体积V1,则石块的质量为V1ρ水;四、在量筒中装入适量的水,示数为V2,然后用细线系住石块,将石块浸没在水中,此时示数为V3,则石块的体积为V3-V2;则石块的密度为:。【考向点拨】1.天平调平衡:移动平衡螺母(指针左偏,平衡螺母右移;指针右偏,平衡螺母左移);2.天平使用:把天平放在水平桌面上,游码放在“零”位,调节平衡螺母使天平平衡,左盘放被测物体,右盘放砝码,不得用手夹取砝码;3.求被测量物体质量:物体总质量等于砝码总质量加上游码读数;4.液体体积测量:视线要与液面相平,1mL=1cm3;5.被测物体密度:用密度公式进行计算即可;6.被测物质密度误差:烧杯或被测固体均粘有部分液体,由实验步骤可知被测质量偏小时,密度偏小;被测质量偏大时,密度偏大;7.靠增减砝码无法使天平平衡时:取下最小砝码,调节往右调节游码;8.实验评价:根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题;9.实验出现误差的原因:刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题。四、称重法测物体密度先把物体悬挂在弹簧测力计下,测其重力G;再把物体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F,F浮=G-F。由阿基米德原理可知,F浮=ρ液gV排,整理得到:。此方法适用于物体密度大于水的密度情况。五、漂浮法测物体密度现在量筒中装入体积为V1的水,让物体漂浮在水中,记下此时水面对应刻度的体积V2;再利用细针按压物块使其完全浸入水中,记下此时水面对应的刻度的体积V3,则被测物体的体积为:。此方法适用于被测物体密度小于水的密度情况。题型一:物质密度的常规测量【例1】在“测量物质的密度”实验中:(1)用调好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块质量m为_____g。(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为_____cm3。(3)计算出金属块密度ρ=_____g/cm3。(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值_____(偏大/偏小)。(5)在上面实验基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度,增加的步骤是:_____。盐水密度表达式ρ盐水
=_____(选用所测物理量符号表示)。【答案】27;10;2.7;偏小;用弹簧测力计吊着金属块,把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数F;。【解析】(1)金属块质量m=20g+5g+2g=27g
;(2)金属块体积V=30ml-20ml=10ml=10cm
3(3)金属块密度ρ=m/V=27g/10cm
3
=2.7g/cm
3(4)实验中所用细线的体积没有计算,导致金属块体积偏大,故所测密度值会偏小;(5)要想测出盐水的密度,需要增加一个步骤是:将金属块挂着弹簧测力计下方浸没于盐水中,读出测力计的示数F;金属块受到的浮力是F浮
=mgF=ρ盐
gV,故盐水的密度ρ盐
=。【点睛】(1)天平在读取时要将砝码的质量与游码的示数相加;(2)在用量筒测固体体积时,要用两次的体积之差求出固体的体积;(3)根据密度的公式计算得出金属块的密度;(4)细线会排开一定体积的水;(5)用弹簧测力计吊着金属块,把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数,可以求出浮力的大小;根据阿基米德原理求出盐水的密度。【例2】为了测量物块A和B的密度,某同学进行了如下实验:(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;(2)如图乙是正确测量A的质量时使用砝码情况和游码的位置,其质量为______g;如图丙是用量筒测量物块A体积时的场景,则它的体积是______cm3
,密度为______kg/m3
;(3)另一物块B的密度大于酒精而小于水,请将该同学测量其密度的下列实验步骤补充完整:①将物块B放入装有适量水的烧杯中,然后向烧杯中缓慢注入酒精并充分搅拌,直至物块B______在混合液中;②取出物块B后,测出烧杯及杯内混合液的总质量为;③将烧杯中的部分混合液倒入空量筒中,测出它的体积为V,同时测出烧杯及杯内剩余混合液的总质量为;④由测量结果得到物块B的密度表达式为______(用步骤中的字母表示)。【答案】左;39;5;;悬浮;。【解析】(1)
在调节天平时,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,为了使天平平衡,此时应该把平衡螺母向左调节。(2)
图乙中看出,砝码的质量为20g、10g、5g,游码所对刻度值为4g,物体的质量为砝码质量加上游码指示的质量,因此石块的质量为图丙量筒中水的体积为10mL,放入物体A后水的体积变为15mL,则物体A的体积为则物体A的密度(3)
①物块B的密度大于酒精而小于水,实验过程采用悬浮法测量液体的密度,即将物体B悬浮在液体中,然后测量出液体的密度即为物体B的密度。④实验过程中倒出部分的液体质量为,倒出部分液体的体积V,则液体的密度即物体B的密度。【点睛】重点是测量固体密度的实验,注意实验中的细节问题,如调节天平的平衡、质量的读数,特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等,都是常考到的内容,注意多练习,多总结。(1)根据指针偏向分度盘的右侧可知右侧质量大,所以把平衡螺母向左调节,才能使天平平衡。(2)物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数;体积可从量筒中放入物体后,体积变化读出;再由密度公式算出物体的密度。(3)悬浮时物体的密度等于液体的密度;根据算出液体的密度即为物B的密度。【例3】小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。(1)实验原理是______;(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:①测出空烧杯质量为29.2g;②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3
,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1
;③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2
;④盐水密度表达式ρ盐水
=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水
)【答案】;71.2;1.05×103;偏大;浸没在盛有适量盐水的烧杯中;。【解析】(1)测量密度的原理是密度公式(2)由图甲知道烧杯和盐水总质量m=50g+20g+1.2g=71.2g由图乙知道,盐水体积40.0mL,盐水质量则盐水的密度由于盐水没有全部倒入量筒,还有部分残留到烧杯壁上,导致体积测量较小,密度测量值偏大。(3)根据题意知道,从水中取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛有适量盐水的烧杯中,记下弹簧测力计示数为F2
。由阿基米德原理知道,石块在水中的浮力为F浮水
=G-F1
=ρ水
V排
g则排开水的体积
①石块在液体中的浮力为F浮盐水
=G-F2
=ρ盐水
V排
g则排开水的体积
②由
①②解得盐水密度。【例4】小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:(1)将天平放在_____桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图(甲)所示.要使横梁平衡,应将横梁上的平横螺母向_____(选填“左”或“右”)调,直至天平平衡.接着将鸡放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图(乙)所示,则被测鸡蛋的质量为_____g。(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图(丙)所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图(丙)所示.他所使用量筒的分度值为_____cm3
,在读取量筒中水的体积时,视线与液面_____(选填“相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为_____cm3
。(3)被测鸡蛋的密度为_____g/cm3
。(4)若小丽用上述方法先测出鸡量的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后利用计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会_____。(选填“偏大”“偏小”或“一样”
)
。【答案】水平;右;42;2;相平;40;1.05;偏大。【解析】(1)根据天平的使用规则知,应将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻线处,调节天平横梁平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,说明左盘较重,应当将横梁上的平衡螺母向右调节,直至平衡。图乙中天平标尺的分度值为0.2g,盐水和烧杯的总质量为(2)如图丙所示的量筒分度值为2ml,即2cm3
。量筒读数时,视线应该与量筒内凹液面的底部相平。因为鸡蛋沉底,由图丙可知,鸡蛋排开水的体积,即鸡蛋的体积为(3)鸡蛋的密度为(4)若先测出鸡量的体积V,再用天平测其质量,这样鸡蛋上会沾有水,使得鸡蛋质量的测量值偏大,由密度公式可知,密度的测量值偏大。【点睛】重点是测量固体密度的实验,注意实验中的细节问题,如调节天平的平衡、质量的读数,特别是游码读数应以左侧为准、量筒中液面的读数方法等,都是常考到的内容,注意多练习,多总结。题型二:特殊方法测密度【例5】小华同学在学习阿基米德原理后,发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度于是和同学一起按以下操作进行实验:(1)先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图(甲)所示,弹簧测力计的示数为________N。(2)然后将金属块缓慢地完全浸没在水中,示数如图(乙)所示,则金属块所受的浮力为_______N,可求出金属块的体积为__________m3。(3)通过计算,金属块的密度为________________kg/m3
。(4)实验中让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将如何变化?_______。(5)在交流讨论中,小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学,你认同他的观点吗?________。你认为怎样才能减小实验误差?_______。【答案】3.6N;0.8N;8×10-5
m3;4.5×103
kg/m3;不变;认同;多次测量取平均值。【解析】(1)先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图(甲)所示,测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数即物体的重为3.6N;(2)然后将金属块缓慢地完全浸没在水中,示数如图(乙)所示,此时测力计的示数为2.8N,根据称重法测量浮力的原理得,金属块所受的浮力为:;根据,得金属块的体积为:;(3)金属块的密度为:;(4)根据阿基米德,即可知,浮力与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关,故让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将不变;(5)多次测量,求平均值可以减小测量误差,所以认同小李同学的观点。【点睛】重点是称重法测量浮力的原理及阿基米德原理的应用,称重法求出浮力后,根据可求排开水的体积,即物体的体积,再结合物体的重可求物体的密度。【例6】小红想测出一个实心小木球的密度.但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小红设计了以下实验步骤:a.把适量的水倒进量筒中如图甲所示,记录此时水的体积为V1
;b.用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图乙所示,记录此时量筒的示数为V2
;c.把小铁块单独放入水中静止时如图丙所示,记录此时量筒的示数为V3
;d.从水中取出小木球,用天平测量质量,天平平衡时如图丁所示,记录小木球质量为m;e.利用密度公式计算出结果。(1)实验中使用天平测出木球的质量m=_______g,木球的体积V=_______cm3
,计算出小木球的密度ρ木
=_______g/cm3
。此值比木球密度的真实值要_______(偏大/偏小)。(2)实验后,她总结经验发现使用天平测量小木球质量误差较大,如不用天平,只在a、b、c三个步骤中增加一个步骤也可以测出小木球的密度,请你写出这个步骤______________。根据你补充的步骤,写出计算小木球密度的表达式ρ木
=_______。(用字母表示,水的密度为ρ水
)【答案】11.2;20;0.56;偏大;剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4;。【解析】(1)由图d知,标尺的分度值为0.2g,木球的质量m=10g+1.2g=11.2g;量筒的分度值为2ml,由图b知,V2
=46cm3
,由图c知,V3
=26cm3
,所以木球的体积V=V2
﹣V3
=46cm3
﹣26cm3
=20cm3
;根据得,木球的密度为:;从水中将木球取出,部分水会浸入木头,所以测量的质量偏大,由公式知:密度测量结果偏大;(2)根据浮沉条件知,当漂浮时浮力等于重力,所以让木球漂浮并静止在水面上,根据浮力原理得出木球的质量。步骤为:剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4
;木球漂浮时,浮力等于重力,所以m=m排
=ρ水
(V4
﹣V3
);木球体积仍为:V=V2
﹣V3
;根据得,木球密度为:。【点睛】(1)木球的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;木球的体积等于木球、水和铁块的总体积减水和铁块的体积;根据计算出木球的密度;造成测量误差的环节主要产生在木块质量的测量上,因为吸水后的木球质量将变大;(2)根据物体的浮沉条件,当物体漂浮时,浮力与重力相等,则木球的质量等于漂浮时排开水的质量;从而可以得出木球的密度。【例7】小致同学在测固体密度时,操作步骤如下:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至左端零刻线处,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向调节_____(选填“左”或“右”)使天平横梁平衡。(2)小纹选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示,天平恢复平衡,则测得的矿石质量为_____。(3)如图乙,在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻放入量筒,测得矿石的体积是_____cm3(4)实验后,小致发现使用的
20g
砝码破损了,由此得知测得的矿石密度会_____(选填“偏大”、“偏小”或“个变”)(5)实验中,另一名同学使用一个溢水杯和小烧杯也测量出了小矿石的体积,如图丙,其步骤如下:A.用天平测出空小烧杯的质量m1
;B.将溢水杯装满水后,将小矿石放入溢水杯中,并用小烧杯盛按溢出的水C.用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2则小矿石的体积V石
=_____(用所测物理量和ρ水
表示
)。【答案】右;43.4;20;偏大;。【解析】(1)天平在调节时,首先应将其放在水平台上,将游码拨到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央,此时表示天平已经平衡;已知发现指针偏向分度盘的左侧,平衡螺母应向右调节;(2)如图甲所示,本游码标尺的分度值是0.2g,矿石的质量:m=游码质量+游码对应刻度值=20g+20g+3.4g=43.4g;(3)由图乙可知,量筒分度值为2cm3
,量筒读数,视线应该与量筒内凹液面的底部相平,由图乙所示量筒可知,测得矿石的体积
V=40cm3
﹣20cm3
=20cm3
;(4)正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,例如某砝码上标有20g的字样,这个砝码的质量就是20g.如果这个砝码磨损了,其实际质量就会小于20g,用此磨损的砝码去称物体的质量,当天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量小于20g,而你仍按标准值读数,读出来是20g,所以测量结果就比实际值偏大,根据知,他所测量的矿石密度将比实际矿石的密度偏大。(5)小石块排开水,即溢水杯溢出的水的质量:m排水
=m2
﹣m1
,小石块的体积就是排开水的体积,所以石块体积为:。【点睛】(1)天平在调节时,首先应将其放在水平台上,将游码移至标尺的零刻度处,再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央,此时表示天平已经平衡;平衡螺母向横梁上翘的一端移动;(2)在读数时,天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量;(3)用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面的最低处相平;(4)磨损的砝码质量就比砝码上标的示数小,用此磨损的砝码去称物体的质量,当天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量而小于砝码上所标的示数。再根据砝码质量的变化推断测量质量的变化,根据分析测量值的变化.(5)现在没有量筒,要使物体的体积等于物体浸没溢水杯时,物体排开水的体积,测量出物体排开水的质量即可。【例8】安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶,如图甲所示。他们选择不同的方法测量它的密度。(1)康康用天平(砝码)、量筒、细线和水测量小玩偶的密度。①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平在水平位置平衡,则小玩偶的质量为
g;②在量筒中装有适量的水,小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示,则小玩偶的体积为
cm3;③小玩偶的密度为
kg/m3。(2)安安利用弹簧则力计、烧杯,细线和水,用另一种方法量小玩偶的密度,如图丁所示,她进行了如下操作:①在弹簧测力计下悬挂小玩偶,弹簧测力计静止时示数为FG。②将小玩偶浸没水中,静止时读出弹簧力计示数为F1,她用FG、F1和ρ水,计算出小玩偶的密度,如若小玩偶未完全浸没水中,那么安安所测得的小玩偶密度将会偏
(选填“大”或“小”)。【答案】(1)①128;②16;③8×103;(2)②大。【解析】(1)①小玩偶的质量:m=100g++20g+5g+3g=128g。②小玩偶的体积:V=76﹣ml﹣60ml=16ml=16cm3。③小玩偶的密度:ρ===8g/cm3=8×103kg/m3。(2)小玩偶的重力测量准确,求出的质量准确,由于小玩偶没有完全浸没在水中,导致体积测量偏小,密度测量值偏大。【点睛】初中常用的两种测量密度的方法,一种是利用天平和量筒,另一种是利用浮力,这两种测量密度的方法一定要熟练掌握。(1)①小玩偶的质量等于砝码的质量和游码对应的刻度之和。②小玩偶的体积等于小玩偶浸没水前后水面对应的刻度之差。③知道小玩偶的质量和体积,根据密度公式求出小玩偶的密度。(2)小玩偶的重力测量准确,求出的质量准确,由于小玩偶没有完全浸没在水中,导致体积测量偏小,密度测量值偏大。【例9】如图甲、乙所示,用天平、量筒测量金属块的密度。(1)将天平放在水平工作台上,将游码移到标尺的
处,调节平衡螺母,使横梁平衡;(2)将金属块放在天平左盘里,用镊子向右盘加减砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为
g;(3)将金属块用细线系好轻轻放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积为
cm3,金属块的密度为
g/cm3。(4)利用弹簧测力计、烧杯和水,也可以测量出此金属块的密度,如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧测力计下端的挂钩上,测出金属块的重力为G,再将金属块完全浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数为F.则金属块质量为
,体积为
,密度为
(三空均用已知量的字母表示)。【答案】(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4);;ρ水。【解析】(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡。(2)金属块的质量为:m=50g+10g+2g=62g。(3)金属块的体积为:V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3,金属块的密度为:ρ===3.1g/cm3。(4)金属块质量为:m=,金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G﹣F,金属块的体积:V==,金属块的密度:ρ===ρ水。故答案为:(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4);;ρ水。【点睛】本题考查测量固体密度的两种方法,一种是常规天平和量筒测量固体的密度,另一种方法的利用浮力方法,这两种方法都是比较典型的方法,一定要熟练掌握。(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡。(2)物体的质量等于砝码的质量和游码对应的示数之和。(3)物体的体积等于物体浸没水前后,水面对应的刻度差。(4)知道物体的重力求出质量,知道物体浸没在水中受到的拉力,利用称重法求出浮力,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即物体的体积,根据密度公式求出物体的密度。1.(2022·安徽省阜阳实验中学中考物理一模试卷)俞强家有一个沉香木工艺品,他将工艺品带到实验室,想测量其密度。(1)俞强先将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻线处,发现指针位置如图甲所示,他应将平衡螺母向______端调,使横梁平衡。(2)俞强再把工艺品放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则工艺品的质量为______g。(3)量筒内盛280mL的水,将工艺品放入量筒的过程中,系在工艺品上的细线突然脱落,工艺品沉入水中时一部分水溅在量筒内壁,此时水面到达的位置如图丙所示,则工艺品的体积为______cm(4)利用公式算出工艺品的密度为______kg/m(5)同组同学观察到了俞强测量的全过程,提示俞强,这样测得的工艺品密度要比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。【答案】左;72;60;1.2×1【解析】(1)将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针向右偏,平衡螺母应该向左调节;(2)图乙中工艺品的质量m=50g+20g+2g=72g;(3)图丙中工艺品的体积V=340cm(4)工艺品的密度;(5)工艺品沉入水中时一部分水溅在量筒内壁,使工艺品的体积偏小,质量测量的是准确的,根据ρ=m故答案为:(1)左;(2)72;(3)60;(4)1.2×103【点睛】测固体、液体的密度是初中物理《密度》部分要求掌握的实验,各有一种基本的测量方法,用到的原理是ρ=m(1)调平天平遵循左偏右调、右偏左调的原则;(2)读取天平的示数时应将砝码质量与游码示数相加;(3)通过量筒两次的示数之差可以求出工艺品的体积;(4)工艺品的密度可利用密度的公式计算得出;(5)系在工艺品上的细线突然脱落,工艺品沉入水中时一部分水溅在量筒内壁,使工艺品的体积偏小。2.(2022·安徽省合肥市物理中考模拟卷)如图所示,晶晶在测量一块形状不规则的石块的密度。(1)图甲是晶晶在调节天平时的情景,你认为她在操作上的错误之处是:;(2)纠正错误后,他发现指针在分度盘如图乙所示位置,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡;(3)接下来,将小石块放置在天平的盘,然后夹取砝码和移动游码,直至天平横梁再度平衡,此时砝码和游码情况如图丙所示,此时小石块的质量为g;(4)然后将小石块放入盛有适量水的量筒中,量筒中水面位置变化如图丁,则此小石块的密度是g/cm3;(5)小鲁同学也想测量一合金块的密度,但是她只有下列器材:一架天平(无砝码),两个完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管,爱思考的小鲁同学设计好实验方案后,进行如下操作:①调节天平平衡后,将两个空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把合金块放在左盘烧杯内,向右盘烧杯内加水,并用滴管调节,直至天平平衡;②将烧杯内的水都倒入空量筒中,读出量筒示数为30cm3;③再用细线拴好合金块,将其轻轻放入量筒中,合金块刚好浸没,读出量筒示数为40cm3;由以上实验可知合金块密度为kg/m3,合金块密度测量值(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。【答案】(1)未将游码移到标尺左端的零刻度线处;(2)左;(3)左;27;(4)1.35;(5)3×103;小于。【解析】(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码移到标尺左端的零刻度线处;(2)读图甲可知,指针偏右,说明右侧质量稍大,右盘底左盘高,因此,应将平衡螺母向左侧移动,直至天平横梁平衡;(2)将石块放在天平的左盘里,砝码放在右盘里,由图乙知标尺的分度值是0.2g,小石块的质量:m=20g+5g+2g=27g;(3)由图丙知,量筒分度值2mL,所以石块的体积V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;(4)小石块的密度为:ρ===1.35g/cm3;(5)③烧杯内水的质量为:m水=ρV=1.0g/cm3×30cm3=30g,合金块的质量为:m=m水=30g,合金块体积:V=40cm3﹣30cm3=10cm3,合金块密度:ρ===3.0g/cm3=3×103kg/m3。烧杯内的水不能全部倒入量筒,测量水的体积偏小,求出的质量偏小即合金块的质量偏小,求出的密度偏小。故答案为:(1)未将游码移到标尺左端的零刻度线处;(2)左;(3)左;27;(4)1.35;(5)3×103;小于。3.(2021·山东省青岛市西海岸新区中考物理二模试卷)小明在滨河阳光沙滩游玩时捡到一块鹅卵石,并对该鹅卵石的密度进行了测量。(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图乙所示,接下来的操作是,直至天平横梁平衡。(3)天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图丙所示,该鹅卵石的质量是g。(4)如图丁所示,鹅卵石的体积是cm3。(5)由以上数据可知,该鹅卵石的密度为kg/m3。【答案】(1)右;(2)取下5g砝码并向右移动游码;(3)54;(4)20;(5)2.7×103。【解析】(1)由图甲知,测量前天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡;(2)由图乙知,测量质量时加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,说明砝码的总质量较大,即这时石块的质量小于右盘中砝码的总质量;接下来的下来的操作是:取下5g砝码并向右移动游码,直至天平平衡;(3)图丙中天平标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量:m=50g+4g=54g;(4)由图丁知,量筒中水的体积V水=50mL=50cm3,图丙中鹅卵石和水的总体积V总=70mL=70cm3,故鹅卵石的体积:V=V总﹣V水=70cm3﹣50cm3=20cm3;(5)鹅卵石的密度:ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3。故答案为:(1)右;(2)取下5g砝码并向右移动游码;(3)54;(4)20;(5)2.7×103。4.(2022·甘肃省定西市中考物理模拟试卷)小贾同学在学习了密度的测量之后,准备测量身边矿石的密度。(1)小贾将天平放在台面上,把游码移至标尺左端0刻线处,发现天平的指针偏向如图甲,他应将向调,使天平横梁平衡。(2)调节完毕后,他使用天平测量这一小矿石的质量如图乙所示,其操作错误是:。改正错误后,他测出了小矿石的质量如图丙为g。(3)在测量小矿石体积时,他首先应该将适量的水倒入量筒中,然后再将小矿石缓慢浸没在量筒中,如图丁测出小矿石的体积,根据以上测量的质量和体积算出小矿石的密度为kg/m3;在测量小矿石体积时,如果考虑棉线的体积,则测量值(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。【答案】(1)水平、平衡螺母、左;(2)在称量过程中调节天平平衡螺母、57.4;(3)2.87×103、偏小。【解析】(1)天平在使用,应放在水平水平台面上;使用前调平衡,将游码用镊子拨动到标尺左端零刻线处,调节天平平衡螺母使天平平衡。指针指向分度盘右侧,重心在右侧,应将平衡螺母向左调节;(2)在称量小矿石质量过程中,不能调节天平平衡螺母;矿石的质量=砝码质量+游码示数,即矿石质量为57.4g;(3)根据图丁所示,矿石的体积为:V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,根据密度公式ρ=,可知矿石密度为2.87×103kg/m3。测量矿石体积时,考虑棉线的体积,则所测体积大于矿石实际体积,根据密度公式ρ=,测量值偏小。故
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