2022年河北省中考物理复习专题练习 专题六 特殊方法测密度

专题六 特殊方法测密度 典例精析 【例】（2021河北中考）小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。（已知） （1）小明的实验过程如下： ①将天平放置于水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，天平上指针的位置如图所示，下一步的操作是______； ②用调节好的天平测出小石块的质量为m； ③往量筒中倒入适量的水，读出水面对应的刻度值为； ④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中，读出水面对应的刻度值为； ⑤小石块的密度：=______； （2）小红的实验过程如下： ①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G； ②将挂在弹簧测力计下的小石块______在水中，读出弹簧测力计示数为F； ③小石块的密度：=______； （3）对小明和小红的实验进行分析与论证，可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。为了使测量结果更准确，可以在完成小明的实验步骤②后，将______，再继续进行实验。 【思路分析】（1）天平使用前的调节：若天平右端下沉，应向左调平衡螺母。根据小石块质量和用量筒测出的体积得出小石块密度算式；（2）由阿基米德定理：小石块受到的浮力 G-F=ρ水gV排，推导出小石块密度算式；（3）由于石头吸收掉一部分水分，从而使得测得的偏小，所以计算出来的石块体积偏小，据此判断测量出的小石块密度是偏大还是偏小，解决方法是在完成步骤②后，让小石块充分吸水，再进行下一步操作。 【答案】 （1）向左调节平衡螺母，使天平平衡 （2）完全浸没 （3） 偏大 具有吸水性的小石块浸没在水中吸足水 【详解详析】（1）从图中可以看出分度尺向右偏，说明右边更重，左边轻，所以需要将平衡螺母向左边调节，使得左右两边平衡，天平水平平衡。根据题意，小石块的质量直接由天平测出，质量为m，而体积是使用量筒将固体浸入液体中间接测出，易知，小石块的体积为： ，根据密度计算公式可得，小石块的密度为：. （2）因为测量密度时需要测量质量和密度，质量可以根据测量出来的重力进行计算获得，所以还需要体积，因为物体在完全浸没时排开液体体积与物体体积相等，所以在只有弹簧测力计的情况下，可以通过测量完全浸没时的浮力来进行体积计算，所以应该将小石块完全浸没在水中。 根据可知，物体的质量为. 因为物体完全浸没时弹簧测力计的示数为F，根据称重法计算浮力可知，此时物体受到的浮力为：，根据阿基米德原理可得，物体排开液体的体积也即物体体积为：，根据密度计算公式可得，小石块的密度为 . （3）因为干燥的石头具有吸收性，能够吸收水分，所以测量体积时由于石头吸收掉一部分水分，从而使得测得的偏小，所以计算出来的石块体积偏小，密度偏大。因为密度的偏差来源于石块吸收水分使得体积偏小，所以在测量完质量后，应该让石块充分吸收水分，然后再进行体积测量。 即时精练 1.（2021河北唐山迁安期末） 在测量金属块密度的实验中，首先用托盘天平测量金属块质量，小明将天平放在水平桌面上，游码移到标尺的 _________ 刻度处，若天平的指针静止在图甲所示位置，则可调节平衡螺母向 ______ （选填“左”或“右”）移动，使天平平衡。当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则该金属块质量为 _______ g。 测量完质量后，小明用量筒测金属块的体积，如图丙所示，该金属块体积为 _______ cm3。金属块的密度为 ______ kg/m3。测完金属块的密度后，老师又让小明同学测酱油的密度，器材有天平、小空瓶，而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及结果如图丁所示。酱油的密度为 ______ kg/m3。 【答案】 零 右 52.4 20 2.62×103 1.1×103 【详解详析】天平在使用时应该先把游码归零，所以小明将天平放在水平桌面上，游码移到标尺的零刻度处。若天平的指针静止在图甲所示位置，指针向左偏，为使杠杆平衡，则可调节平衡螺母向右移动。当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则该金属块质量为; 右图可知，该金属块体积为： 金属块的密度为： 由图可知，瓶中水的质量为: 水的体积为: 瓶子酱油的质量为: 酱油的体积等于水的体积，即: 所以酱油的密度为: 2.（2021湖北宜昌中考）端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作: ①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示； ②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2； ③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3。请你回答下列问题: （