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文档简介

重难题型突破题型02特殊方法测密度密度的测量,最常见的方法就是利用密度测量原理ρ=m/v来进行实验。特殊方法测量密度指的是在没有量筒或天平的情况下,借助其他工具来完成密度的测量的方法。运用特殊方法测密度,在中考题中也时常出现,其难点在与浮力知识的融合,试题综合性强、难度大,是容易丢分的题型之一►考向一等体积法1.(2023·阜新)阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:

(1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为g;(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,则小玛瑙石的体积为cm3.,根据公式,计算出小玛瑙石的密度是kg/m3;(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;③记下量筒中剩余水的体积为V2.;④大玛瑙石的密度表达式为:ρ玛瑙=(用物理量符号表示)。⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度(选填“偏大”或“偏小”)。2.(2023·宁夏)2023年5月21日,第五届“丝绸之路”马拉松比赛在银川开赛,近两万五千人参加比赛,完成比赛后可获得完赛奖牌,如图1。有同学想知道完赛奖牌的密度,进行了如下测量:

(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡,调平后如图2甲所示,请指出调平过程中存在的错误:;(2)改正错误后,发现指针指在分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直至天平平衡;(3)用调好的天平测量奖牌的质量,天平平衡时,右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图2乙所示,奖牌的质量是g;(4)如图2丙,将奖牌缓慢浸没在盛满水的溢水杯内,用量筒测出溢出水的体积,如图2丁。则奖牌的密度ρ=g/cm3;(计算结果保留两位小数)(5)该实验中,密度的测量值比真实值偏,原因是。3.(2023·山西)暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。(1)把天平放在上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是,直至横梁在水平位置平衡;

(2)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为g;(3)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为;③算出奖牌的密度是。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是制成的(答案合理即可)。物质密度/(kg·m-3)铜铁铝【答案】水平台向右调节平衡螺母70.48铜4.(2023·南充)小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按图所示完成以下步骤。方案甲:器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)

(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,直至天平平衡;(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:①;②用手拿取砝码。(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图B和图C所示;密度的测量值是g/cm3;方案乙:器材:电子秤、溢水杯、水

①用电子秤测出金属球的质量,如图D所示。②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图E所示。③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图F所示。(4)金属球密度的测量值是g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将(选填偏大、不变或偏小);(5)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是。►考向二等质量法5.(2023·本溪)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:

(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;(2)测量固体的密度:①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是,直至天平平衡;②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为g;③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为kg/m3,这样测出的石块密度将偏;(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案做答即可)方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺;①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;②接下来的操作是:为h2;③未知液体密度的表达式:ρ=(用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示);方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯;①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;

②接下来的操作是:为h2;③未知液体密度的表达式:ρ=(用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示)。►考向三弹簧测力计法6.(2023·德阳)小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量:

(1)乙图所示的实验中,物块受到的浮力大小为N;(2)分析乙图、丙图,说明浮力的大小与有关;(3)本实验数据可计算出盐水的密度为kg/m3。(已知水的密度为1.0×103kg/m3)7.(2023·德州)某学习小组,在做“测量小石块密度”的实验时进行了如下操作:

(1)如图甲,将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,接下来应该将游码移至零刻度线后向调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央;(2)正确测量小石块的质量,如图乙所示,则小石块的质量为g;(3)放入小石块前后量筒示数如图丙所示,则小石块的密度为;(4)另一小组在实验时先测了小石块的体积,接着测量了它的质量,这样会导致测得的小石块密度比真实值偏;(5)我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度,步骤如下:a.将小石块挂在弹簧测力计下静止时,读出弹簧测力计的示数为;b.将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时(小石块未接触烧杯底),弹簧测力计的示数为;c.小石块密度的表达式(用、和表示)。8.(2023·抚顺)小宁利用天平和量筒测量一个圆柱体金属块密度。

(1)把天平放在水平台上,将游码放在标尺的零刻度线处。若天平的指针指在分度盘中线的左侧,应向(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;(2)测量金属块质量时,天平恢复平衡,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为g;(3)测量金属块体积时,小宁用粗铁丝系紧金属块并将其浸没在装有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如图乙所示的位置,则金属块密度为。以上实验操作会导致金属块密度的测量值(填“偏大”或“偏小”);(4)小宁又利用弹簧测力计、细线、刻度尺、圆柱体金属块和分别装有足量水和盐水的烧杯等器材,设计了如下实验,测量盐水的密度。请将实验步骤补充完整:①用刻度尺测量圆柱体金属块的高度为h;②把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数为F;③把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,用刻度尺测出圆柱体金属块的高度为;④盐水密度的表达式为(用所测物理量字母和表示)。►考向四漂浮法9.(2023·福建)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。(1)获取相关数据:①已知圆筒底面积为S;②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向移。如图,用调好的天平测得空圆筒质量g;向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g,计算得到圆筒内水的体积cm3。(2)制作液体密度计:

待测液体在圆筒上体积为V0的水面处做标记,如图甲所示。倒掉圆筒内的水,倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图乙。测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度(用m、S、h、V0、ρ水表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值;(3)用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,请提出一条改进建议:。10.(2023·苏州)综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。

使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。(1)O位置处的刻度值为;(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离(相等/不相等);(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果(偏大/偏小/无变化);(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将。►考向五漂沉法11.(2023·丹东)小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。

(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:①将天平放在桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向调节平衡螺母,直到天平平衡;②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为g;③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为cm3;④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为kg/m3;⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值(选填“偏大”或“偏小”)。(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;④鸭绿江水密度的表达式ρ=。(用V1、V2、V3和ρ水表示)12.(2023·河南)家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度。

(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺的左端的处,调节使横梁平衡;(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为;(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得溢出水的质量为,已知水的密度为,则土豆的体积为,密度为。在测量溢出水的质量时,不小心有水汼出,测得土豆的密度与真实值相比(选填“偏大”或“偏小”);(4)回家后,小红又利用电子称、杯子和水测出了土豆的密度,测量过程如下:①把土豆放在水平放置的电子称上,电子评示数为;②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为;③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水末溢出且土豆不触碰杯底,电子样示数为;④求出土豆的密度。(用表示)13.(2023·枣庄)我市山区在精准扶贫政策扶持下,种植的大樱桃喜获丰收,小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。

(1)把天平放在水平桌面上,先把游码放到标尺左端的处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应该向旋动平衡螺母,使横梁平衡;(2)用调好的天平测大樱桃的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恢复平衡,则大樱桃的质量为g;(3)将用细线拴好的大樱桃放人装有60mL水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为g/cm3;(4)小丽同学设计了另一种实验方案:她先用天平正确测出了大樱桃的质量m,再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中,然后向量筒内倒人适量的水,水面到达V1刻度线处,接着将大樱桃提出,水面下降到V2刻度线处,进而测出大樱桃的体积,并计算出大樱桃的密度,则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比(选填“偏大”或“偏小”);(5)小明回家后,还想测出妈妈手镯的密度,他找到家里的电子秤,称出手镯的质量是48.0g,又借助细线、水、玻璃杯,进行了如图丁、戊所示的实验操作,测出了手镯的体积,则手镯的密度是g/cm3。►考向六杠杆法14.(2023·达州)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)

(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节;(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为g;(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为N;(4)物块的密度是kg/m3;(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是(选填字母)。A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律

B.取平均值,减小误差15.(2023·潍坊)小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。

(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是g;(2)用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的密度为;(3)小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量,经思考后,进行了如下实验操作;①将杠杆调节水平平衡后,在两侧各挂大石块和弹簧测力计,竖直拉动测力计使杠杆水平平衡,如图丁所示,记录此时弹簧测力计示数为;②将石块浸没于盛水的烧杯中,竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡,如图戊所示,记录此时弹簧测力计示数为;③已知水的密度为,计算大石块的密度(用、、表示)。

重难题型突破题型02特殊方法测密度密度的测量,最常见的方法就是利用密度测量原理ρ=m/v来进行实验。特殊方法测量密度指的是在没有量筒或天平的情况下,借助其他工具来完成密度的测量的方法。运用特殊方法测密度,在中考题中也时常出现,其难点在与浮力知识的融合,试题综合性强、难度大,是容易丢分的题型之一►考向一等体积法1.(2023·阜新)阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:

(1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为g;(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,则小玛瑙石的体积为cm3.,根据公式,计算出小玛瑙石的密度是kg/m3;(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;③记下量筒中剩余水的体积为V2.;④大玛瑙石的密度表达式为:ρ玛瑙=(用物理量符号表示)。⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】5820偏小【解析】(1)由图可知,标尺的分度值为0.2N,读数为3g,金属块的质量为(2)[2]将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后液面位置如图乙所示,量筒的分度值是4mL,量筒中水和小玛瑙石的体积为V=60mL,小玛瑙石的体积为[3][4]根据密度的公式计算密度,小玛瑙石的密度为(3)用天平测出大玛瑙石的质量m后;①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;③记下量筒中剩余水的体积为V2.,由此可知,大玛瑙石的体积④[5]大玛瑙石的密度表达式为⑤[6]取出玛瑙石带出了部分水,因而添加的水的体积比玛瑙石的体积大,根据知,测量的密度偏小。2.(2023·宁夏)2023年5月21日,第五届“丝绸之路”马拉松比赛在银川开赛,近两万五千人参加比赛,完成比赛后可获得完赛奖牌,如图1。有同学想知道完赛奖牌的密度,进行了如下测量:

(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡,调平后如图2甲所示,请指出调平过程中存在的错误:;(2)改正错误后,发现指针指在分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直至天平平衡;(3)用调好的天平测量奖牌的质量,天平平衡时,右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图2乙所示,奖牌的质量是g;(4)如图2丙,将奖牌缓慢浸没在盛满水的溢水杯内,用量筒测出溢出水的体积,如图2丁。则奖牌的密度ρ=g/cm3;(计算结果保留两位小数)(5)该实验中,密度的测量值比真实值偏,原因是。【答案】游码未归零右107.66.73大小烧杯中的水倒不干净,造成所测奖牌的体积偏小【解析】(1)[1]图2甲是调节完成后指针静止时的位置和游码的位置,调平过程中存在的错误是:游码未归零。(2)[2]改正错误后,发现指针指在分度盘中线的左侧,根据指针左偏右调,右偏左调,可知,应将平衡螺母向右调节,直至天平平衡。(3)[3]由图2乙知,奖牌的质量m=100g+5g+2.6g=107.6g(4)[4]由图2丁知,奖牌的体积为V=16mL=16cm3则奖牌的密度(5)[5][6]奖牌的质量测量是准确的,从小烧杯往量筒中倒水时,小烧杯中的水倒不干净,造成所测奖牌的体积偏小,根据密度公式可知,密度测量值偏大。3.(2023·山西)暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。(1)把天平放在上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是,直至横梁在水平位置平衡;

(2)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为g;(3)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为;③算出奖牌的密度是。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是制成的(答案合理即可)。物质密度/(kg·m-3)铜铁铝【答案】水平台向右调节平衡螺母70.48铜【解析】(1)[1][2]实验天平测量物体质量时,应把天平放在水平台面上,把游码移到标尺左端的零刻度处,横梁静止时,由图甲知,指针偏左,为使横梁在水平位置平衡,应将横梁的平衡螺母向右端移动。(2)[3]由图乙可知,天平标尺的分度值0.2g,奖牌的质量m=50g+20g+0.4g=70.4g(3)②[4]由图丁可知剩余水的体积V剩=32mL=32cm3奖牌的体积为V牌=V-V剩=40cm3-32cm3=8cm3③[5]奖牌的密度[6]由表中数据可知,铜的密度是8.9×103kg/m3=8.9g/cm3奖牌可能是铜制成的。4.(2023·南充)小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按图所示完成以下步骤。方案甲:器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)

(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,直至天平平衡;(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:①;②用手拿取砝码。(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图B和图C所示;密度的测量值是g/cm3;方案乙:器材:电子秤、溢水杯、水

①用电子秤测出金属球的质量,如图D所示。②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图E所示。③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图F所示。(4)金属球密度的测量值是g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将(选填偏大、不变或偏小);(5)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是。【答案】见解析7.27.5不变见解析【解析】(2)[1]图A中,天平的左盘放砝码,右盘放物体,而天平在测量时,应该左盘放物体,右盘放砝码。(3)[2]由图B知,金属球的质量m=50g+20g+2g=72g由图C知,量筒的分度值为1mL,水的体积为20mL,金属球与水的总体积为30mL,金属球的体积V=V2-V1=30mL-20mL=10mL=10cm3金属球的密度(4)[3]由图D、E知,金属球的质量为72.0g,溢水杯中金属球与水的质量为98.0g,此时溢水杯中水的质量m水=mE-mD=98.0g-72.0g=26.0g由图F知,溢水杯装满水时,水的质量为35.6g,所以金属球排开水的质量m排=mF-m水=35.6g-26.0g=9.6g排开水的体积,即金属球的体积金属球的密度[4]取出金属球,带出一些水,造成往溢水杯中所加的水的质量偏多,但加满水时,溢水杯中水的总质量不变,求得金属球排开水的质量不变,求得的排开水的体积不变,即金属球的体积不变,金属球的质量为准确值,据知,求得的密度不变。(5)[5]两种实验过程,金属球质量的测量差异不大,但用量筒测量金属球的体积误差较大,用电子秤测量体积时,更精确。►考向二等质量法5.(2023·本溪)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:

(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;(2)测量固体的密度:①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是,直至天平平衡;②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为g;③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为kg/m3,这样测出的石块密度将偏;(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案做答即可)方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺;①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;②接下来的操作是:为h2;③未知液体密度的表达式:ρ=(用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示);方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯;①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;

②接下来的操作是:为h2;③未知液体密度的表达式:ρ=(用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示)。【答案】右调节游码27.22.72×103小测杯浸入水中的深度用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度【解析】(1)[1]天平调节的方法是“左偏右调、右偏左调”,指针指向分度盘中线左侧,应该向右侧调节平衡螺母,使天平平衡。(2)[2][3][4][5]当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,可以向右调节游码,使天平平衡;标尺的分度值为0.2g,对应的值为2.2g,砝码为25g,则石块质量为2.2g+25g=27.2g如图乙所示,此时量筒的示数为50mL,取出石块后,量筒内水的体积为40ml,故石块的体积为10mL即10cm3,所以石块的密度为当取出石块时,部分水附着在石块上被带走,剩余水的体积减小,测量石块的实际体积等于总体积减去剩余体积,则石块的体积比实际体积要大,由可知,质量不变,体积变大,故密度比实际的要小。(2)[6][7]当测出未知液体的高度,接下来应该测量装液体的杯子液体浸在水中的深度h2,设柱状杯的底面积为S,液体的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gSh2液体的重力为G=mg=ρkVg=ρkSh1g根据浮力可知,液体受到的浮力等于液体的重力,即F浮=G换算可得ρ水gSh2=ρkSh1g解得该液体的密度为(4)[8][9]如图丁所示,说明水的质量大于未知液体的质量,可以用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度为h2;设相同的柱状杯底面积为S,则水的质量可表示为m水=ρ水Sh2未知液体的质量可表示为mk=ρkSh1此时天平刚好平衡,即水的质量和未知液体质量相同即ρ水Sh2=mk=ρkSh1解得未知液体的密度为►考向三弹簧测力计法6.(2023·德阳)小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量:

(1)乙图所示的实验中,物块受到的浮力大小为N;(2)分析乙图、丙图,说明浮力的大小与有关;(3)本实验数据可计算出盐水的密度为kg/m3。(已知水的密度为1.0×103kg/m3)【答案】4液体的密度1.1×103【解析】(1)[1]由图甲和图乙可知,物块受到的浮力大小为F浮=G-F=6N-2N=4N(2)[2]由图乙和图丙可知,浸入液体中的深度相同,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,可以得到浮力的大小与液体的密度有关。(3)[3]物块在盐水中受到的浮力F浮盐=G-F盐=6N-1.6N=4.4N物块的体积盐水的密度为7.(2023·德州)某学习小组,在做“测量小石块密度”的实验时进行了如下操作:

(1)如图甲,将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,接下来应该将游码移至零刻度线后向调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央;(2)正确测量小石块的质量,如图乙所示,则小石块的质量为g;(3)放入小石块前后量筒示数如图丙所示,则小石块的密度为;(4)另一小组在实验时先测了小石块的体积,接着测量了它的质量,这样会导致测得的小石块密度比真实值偏;(5)我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度,步骤如下:a.将小石块挂在弹簧测力计下静止时,读出弹簧测力计的示数为;b.将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时(小石块未接触烧杯底),弹簧测力计的示数为;c.小石块密度的表达式(用、和表示)。【答案】右62.4大【解析】(1)[1]将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,说明此时天平平衡,把游码移到零刻度线处后,横梁右边上翘,要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向右调,直至天平平衡。(2)[2]由图乙可知,石块的质量等于砝码的质量加游码的示数(3)[3]由图丙可知,石块放入量筒前的示数为60mL,石块浸没后量筒的示数为84mL,则石块的体积为石块的密度为(4)[4]若先测量体积,由于石块沾有液体,会导致测得的质量偏大,根据密度公式可知,质量偏大,体积正常,则密度偏大。(5)[5]由题意根据称重法可知F浮=F1-F2又因为,所以石块的体积为又因为,所以石块的密度为8.(2023·抚顺)小宁利用天平和量筒测量一个圆柱体金属块密度。

(1)把天平放在水平台上,将游码放在标尺的零刻度线处。若天平的指针指在分度盘中线的左侧,应向(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;(2)测量金属块质量时,天平恢复平衡,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为g;(3)测量金属块体积时,小宁用粗铁丝系紧金属块并将其浸没在装有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如图乙所示的位置,则金属块密度为。以上实验操作会导致金属块密度的测量值(填“偏大”或“偏小”);(4)小宁又利用弹簧测力计、细线、刻度尺、圆柱体金属块和分别装有足量水和盐水的烧杯等器材,设计了如下实验,测量盐水的密度。请将实验步骤补充完整:①用刻度尺测量圆柱体金属块的高度为h;②把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数为F;③把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,用刻度尺测出圆柱体金属块的高度为;④盐水密度的表达式为(用所测物理量字母和表示)。【答案】右52偏小浸在液面下【解析】(1)[1]根据“指针右偏向左调节螺母,指针左偏向右调节螺母”的原则调节天平平衡,指针偏向分度盘中线的左侧,天平平衡螺母向右调节。(2)[2]由图甲可知,金属块的质量为m=50g+2g=52g(3)[3]由图乙可知,量筒的分度值是2mL,量筒中水的体积50mL=50cm3金属块的体积V=50cm3-30cm3=20cm3金属块密度为[4]实验中,由于铁丝比较粗,铁丝浸入水中,会导致测量的体积变大,金属块的质量不变,可知测量的密度值会偏小。(4)③[5]把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,用刻度尺测出圆柱体金属块浸在液面下的高度为h1。④[6]把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中,弹簧测力计的示数为F,受到的浮力为F浮=G-F设金属块的底面积为S,由阿基米德原理可知水中的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,受到的浮力为F′浮=G-F两次金属块受到的浮力相同,即F′浮=F浮由阿基米德原理可知盐水中的浮力F′浮=ρ盐水gV排=ρ盐水gSh1所以ρ盐水gSh1=ρ水gSh►考向四漂浮法9.(2023·福建)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。(1)获取相关数据:①已知圆筒底面积为S;②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向移。如图,用调好的天平测得空圆筒质量g;向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g,计算得到圆筒内水的体积cm3。(2)制作液体密度计:

待测液体在圆筒上体积为V0的水面处做标记,如图甲所示。倒掉圆筒内的水,倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图乙。测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度(用m、S、h、V0、ρ水表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值;(3)用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,请提出一条改进建议:。【答案】右31.450往容器中加足够多的水【解析】(1)[1]调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向右端移动,才能使天平横梁水平平衡。[2]由图可知,空圆筒质量质量m=20g+10g+1.4g=31.4g圆筒内水的质量[3]圆筒内水的体积(2)[4]倒入待测液体后,圆筒排开水的体积圆筒受到的浮力圆筒处于漂浮状态,圆筒与待测液体的总重力等于浮力则待测液体密度(3)[5]用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,圆筒受到的浮力小于重力,即排开液体的体积太小,则可以往容器中加足量的水。10.(2023·苏州)综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。

使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。(1)O位置处的刻度值为;(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离(相等/不相等);(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果(偏大/偏小/无变化);(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将。【答案】1.0不相等偏大变高【解析】(1)[1]密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中O处,说明此时密度计在O处显示的密度值应该为水的密度,所以则O处应标为1g/cm3(2)[2]由题意知密度计漂浮在水面上时,V排=SH,则有F浮=G物,即当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时,V排液=Sh,则有F浮液=G物,即可得解得(3)[3]由可知,h和ρ液是反比例函数,刻度分布不均匀。(4)[4]小明把吸管中的细铁丝拿出来,缠绕在吸管的下端,再用这支密度计去测量液体的密度,此时排开液体的体积不变,因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积,所以,吸管排开液体的体积减小,会上浮一些,测得的密度值偏大,即测出的同一液体密度值偏大。(5)[5]为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,增加塞入吸管中铁丝的质量,从而获得更大的重力,即浮力更大,排开体积更大,由V=sh可知,S不变,即可使h变大,据此设计精确程度更高。►考向五漂沉法11.(2023·丹东)小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。

(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:①将天平放在桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向调节平衡螺母,直到天平平衡;②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为g;③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为cm3;④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为kg/m3;⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值(选填“偏大”或“偏小”)。(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;④鸭绿江水密度的表达式ρ=。(用V1、V2、V3和ρ水表示)【答案】水平右93.6401.01×103偏大【解析】(1)①[1][2]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。②[3]由图乙可知,江水和烧杯的总质量为50g+20g+20g+3.6g=93.6g③[4]图丙中量筒的分度值为2mL,读出量筒中江水的体积为40mL=40cm3。④[5]由题意得,量筒中江水的质量m=93.6g-53.2g=40.4g江水的密度⑤[6]在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致量筒中江水的体积测量的偏小,又因为烧杯中的江水倒出的江水的质量是一定的,由密度公式可知,所测江水密度值偏大。(2)[7]④由题意可知,木块的体积为V3-V1,则木块的重力G木=m木g=ρ木(V3-V1)g由步骤②可知木块漂浮时,木块排开水的体积为V2-V1,木块受到的浮力F浮=ρgV排=ρg(V2-V1)根据漂浮的条件可知,F浮=G木,即ρ木(V3-V1)g=ρg(V2-V1)解得。12.(2023·河南)家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土豆的密度。

(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺的左端的处,调节使横梁平衡;(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为;(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水的溢水杯中,直至浸没,测得溢出水的质量为,已知水的密度为,则土豆的体积为,密度为。在测量溢出水的质量时,不小心有水汼出,测得土豆的密度与真实值相比(选填“偏大”或“偏小”);(4)回家后,小红又利用电子称、杯子和水测出了土豆的密度,测量过程如下:①把土豆放在水平放置的电子称上,电子评示数为;②取下土豆,将装有适量水的杯子放在电子秤上,电子秤示数为;③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中,水末溢出且土豆不触碰杯底,电子样示数为;④求出土豆的密度。(用表示)【答案】零刻度线平衡螺母1541401.1偏大【解析】(1)[1][2]用天平测量物体质量时,把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的0刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。(2)[3]由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,土豆的质量m=100g+50g+4g=154g(3)[4]由密度公式求出溢出水的体积则土豆的体积V=V水=140cm3[5]土豆的密度[6]在测量溢出水的质量时,不小心有水溅出,造成溢出水的质量减小,从而导致土豆的体积减小,由可知,测出的土豆密度会偏大。(4)[7]由分析知,引起电子秤示数变化的原因是土豆浸没到水中时受到浮力,故两次电子秤的示数之差,即(m3-m2)g=F浮=ρ水gV排则则土豆密度的表达式13.(2023·枣庄)我市山区在精准扶贫政策扶持下,种植的大樱桃喜获丰收,小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。

(1)把天平放在水平桌面上,先把游码放到标尺左端的处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应该向旋动平衡螺母,使横梁平衡;(2)用调好的天平测大樱桃的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恢复平衡,则大樱桃的质量为g;(3)将用细线拴好的大樱桃放人装有60mL水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为g/cm3;(4)小丽同学设计了另一种实验方案:她先用天平正确测出了大樱桃的质量m,再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中,然后向量筒内倒人适量的水,水面到达V1刻度线处,接着将大樱桃提出,水面下降到V2刻度线处,进而测出大樱桃的体积,并计算出大樱桃的密度,则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比(选填“偏大”或“偏小”);(5)小明回家后,还想测出妈妈手镯的密度,他找到家里的电子秤,称出手镯的质量是48.0g,又借助细线、水、玻璃杯,进行了如图丁、戊所示的实验操作,测出了手镯的体积,则手镯的密度是g/cm3。【答案】零刻度线左10.61.06偏小19.2【解析】(1)[1]天平在使用之前,应将游码归零,故应先把游码放到标尺左端的零刻度线处。[2]由图甲可知,此时指针指向分度盘的右侧,则此时天平左端轻,右端重,故此时应该向左旋动平衡螺母,使横梁平衡。(2)[3]由图乙可知,游码的分度值为0.2g,

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