6.3 测量物质的密度-2023-2024学年八年级物理上册举一反三系列（解析版）（人教版）

6.3测量物质的密度（解析版）本节学习目标1.通过密度测量，进一步巩固密度的概念；2.会实验量筒测量液体和不规则物体的体积；3.掌握固体和液体物质密度的测量方法；4.培养学生科学实验态度。要点一测量物质的密度1.测量工具：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。（1）量筒的使用：如图（1）所示，使用量筒时应注意以下几个方面：一、首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；图（1）中，量筒量程100ml，分度值2ml）；二、量筒使用时应放在水平桌面上；三、当液面是凸面时，视线应与凸液面的顶部保持水平；当液面是凹面时，视线应与凹液面的底部保持水平，图（2）中，红线表示正确读数的视线方向，此时读数为7.0ml）。图（1）图（2）（2）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。2.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：。例如：QUOTEρ=𝑚𝑉=𝑚2图（3）液体密度测量图（4）固体密度测量3.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−𝑉1例如：图（4）中，固体质量m为27.0g；液体体积V1为30ml，液体与固体总体积V2为40ml；固体密度：。QUOTEρ=27.0𝑔40.0𝑚𝑙−30.0𝑚𝑙=2.7𝑔/𝑚𝑙=2.7×103要点诠释：测量的原理：根据可知，用天平测出物体的质量，用量筒测出物体的体积V，就可以求出它的密度。4.考查方向考查方向解答思路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）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液体体积测量视线要与液面相平，1mL=1cm3被测物体密度用密度公式进行计算即可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【例】（2023·武威）小王买了一种果汁，他想在实验室中测量出这种果汁的密度，主要实验步骤如下：（1）把天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲所示，此时应向___________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；（2）用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g；（3）将烧杯中的部分果汁倒入量筒中，如图乙所示，量筒中果汁的体积为___________cm3；（4）用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量，如图丙所示，测得烧杯和剩余果汁的总质量为___________g；（5）计算出果汁的密度为___________g/cm3；（6）小王发现上述第（3）步操作时，有少量果汁附着在量筒内壁上，你觉得测得的果汁密度将会___________（选填“偏小”“不变”或“偏大”）。【答案】①.左；②.40；③.62；④.1.1；⑤.偏大。【解析】（1）[1]由图甲可知，此时指针指向分度盘的右侧，则此时天平左边轻右边重，此时应向左调节平衡螺母，直至横梁平衡。（3）[2]由图乙可知，量筒中的果汁液面高度与40mL刻度线平齐，故可知量筒中的果汁体积为40mL，即40cm3。（4）[3]天平示数为砝码质量与游码示数之和，故由图丙可知，烧杯和剩余果汁的总质量为m0=50g+10g+2g=62g（5）[4]由（2）中可知，烧杯和果汁的总质量为m总=106g，故量筒中的果汁质量为m=m总-m0=106g-62g=44g故由可得，果汁的密度为。（6）[5]若上述第（3）步操作时，有少量果汁附着在量筒内壁上，则会使得量筒内的果汁的体积测量值偏小，故由可知，测得的果汁密度将会偏大。【变式1】（2023·邵阳）晶晶同学旅游时捡到一颗漂亮的鹅卵石。他从学校物理实验室借来天平（含砝码）、量筒测量这颗鹅卵石的密度，步骤如下：（1）将天平放在水平桌面上，游码移至标尺左端的零刻线处，调节平衡螺母，使横梁平衡；（2）将鹅卵石放在天平的左盘上，往右盘中加减砝码并移动游码，直到天平再次平衡。所放的砝码和游码的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为______g；（3）如图乙，使用量筒时，正确的读数方法是______（选填①或②或③），晶晶同学测出鹅卵石的体积为；（4）计算出该鹅卵石的密度为______g/cm3。【答案】①.27.2；②.②；③.2.72。【解析】（2）[1]如图所示，天平砝码质量为25g，游码标尺分度值为0.2g，此时游码示数为2.2g，把砝码质量和游码示数加起来即为鹅卵石的质量为27.2g。（3）[2]如图乙所示，使用量筒时，视线应该平视液面，仰视时读数偏小，俯视时读数偏大，则正确的读数方法是②这种方式。（4）[3]由题可知，前面步骤测出了鹅卵石的质量和体积，则该鹅卵石的密度为【变式2】（2023·湘潭）用天平和量筒测量某种饮料的密度。（1）将天平放在水平台上，游码归零，发现指针指在分度盘的右侧，如图甲所示，则应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节使天平平衡；（2）如图乙所示，测得烧杯和饮料的总质量为__________g；向量筒中倒入部分饮料，如图丙所示，量筒中饮料的体积为__________mL；用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为40g，则饮料的密度为_______kg/m3；（3）只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度，步骤如下：①调好天平，测出一个烧杯的质量m0：②将一个烧杯装入适量的水，测出烧杯和水的总质量m1；③另一个烧杯装同样高度的饮料，测出烧杯和饮料的总质量m2；则烧杯内饮料的体积V=________，密度ρ=________（两空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。【答案】①.左；②.71.2；③.30；④.；⑤.；⑥.。【解析】（1）[1]由图可知，此时指针指在分度盘的右侧，天平右侧沉，所以平衡螺母需要向左调节。（2）[2]根据天平的读数为砝码加游码，可知烧杯和饮料的总质量为[3][4]据图可知量筒中饮料的体积为，倒出饮料的质量为则饮料的密度为（3）[5][6]同一个烧杯装满水或饮料，饮料的体积等于水的体积为则饮料的质量为饮料的密度为。【变式3】（2023·营口）小林用天平和量筒测量金属块的密度（1）天平放在水平桌面上，将___________移至标尺左端的零刻度线处，指针位置如图甲所示，此时横梁处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，再调节___________。直至指针指在分度盘中线处；（2）测量金属块的质量，天平平衡时如图乙所示，金属块的质量为___________g，将金属块轻轻放入盛有20mL水的量筒中，水面升高后位置如图丙所示，金属块的体积为___________cm3，金属块的密度为___________g/cm3；（3）在测量过程中，若使用的砝码有磨损，所测金属块密度___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；（4）小林浇花时，花盆里铺着的黑色小砂粒儿引起了他的兴趣，他设计了下面的实验，测出了砂粒的密度（不考虑砂粒吸水。ρ水=1.0×103kg/m3）实验步骤如下：①在已调至水平的等臂杠杆两端挂上两个完全相同的小桶，先用量筒向右侧小桶加入30mL水，再向左侧小桶缓慢加入砂粒直到杠杆在水平位置平衡；②用量筒测出小桶中砂粒的体积为12cm3，则砂粒的密度为___________kg/m3。【答案】①.游码；②.平衡；③.平衡螺母；④.27.4；⑤.10；⑥.2.74；⑦.偏大；⑧.2.5×103。【解析】（1）[1]根据天平的使用方向，将天平放在水平台面上，游码移至标尺左端的零刻度线处。[2]指针位置如图甲所示，此时横梁处于静止状态，属于平衡状态。[3]根据平衡螺母“左偏右调，右偏左调”的原则，如图所示，此时平衡螺母应向左调。因此应调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中线处。（2）[4]天平的读数等于砝码的质量加游码的示数，