内容正文:
2023 年秋南安市实验中学初二年物理培优班辅导材料(九)
内容:特殊方法测密度专题
►类型一 满杯法测量物质的密度
1.石英粉是重要的化工原料,小明想知道石英粉的密度,可是身边只有天平,聪明的小明经过认真思考,利用天平(含砝码)、一个玻璃杯、足量的水,就完成了测量石英粉密度的实验。(ρ水已知),下面是小明设计的实验步骤,请你帮他补充完整。
(1) 用天平测出空玻璃杯的质量 m0。
(2) 在玻璃杯中装满石英粉,测出
。
(3)
。
(4)用已知量和测量量对应的字母写出石英粉密度的表达式:ρ粉= 。
2.小刚同学想测量酱油的密度,但家里只有天平、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甲所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲 乙
(1) 他第三次测得物体的质量如图乙中砝码和游码所示,其结果 m3= g。
(2) 请写出对应的实验步骤:
第一步: ;第二步: ;第三步: 。
(3)酱油的密度ρ= (表达式)= (数值,保留 2 位小数)g/cm3。
►类型二 排水法测量物质的密度
3.星开同学想测量妈妈从海南给她带来的小贝壳的密度,她准备了托盘天平(带砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水等器材。
(1) 如图甲所示是她调节天平平衡螺母的情景,从图中可以发现她在使用天平过程中存在的错误是 。
(2) 纠正错误后,再测贝壳的质量,所用天平的标尺如图乙所示,最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同。测量时在 盘正确加入 15 g 的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时贝壳的质量 (选填“小于”“等于”或“大于”)15 g,再另加入 5 g 的砝码后,指针偏向右侧,接下来的操作是 ,直至天平平衡。图乙所示为天平最后平衡时的情景,则贝壳的质量 m= g。
(3) 测出空小烧杯的质量 m1。
(4) 将装有水的大烧杯和空的小烧杯如图丙所示放置(水恰未溢出)。
(5) 用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯中,有部分水溢出进入小烧杯。
(6) 测出溢出的水和小烧杯的总质量 m2。
(7) 由上述实验可得:溢出水的体积是 ;贝壳的密度是 。(用物理量符号表示,水的密度为ρ水)
►类型三 标记法测量物质的密度
4.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度,操作如下:
甲
(1) 用调节好的天平测量矿石的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,矿石的质量是 g。
(2) 由于矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用了一只烧杯,按如图乙所示方法进行测量,矿石的体积是 cm3。
(3) 矿石的密度是 kg/m3。图乙中 A 到 B 的操作过程引起的密度测量值比它的真实值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是 。
(4)
►类型四 针压法测量物质的密度
5.在“测量小木块的密度”实验中,提供的器材有:天平、量筒、小木块(不吸水)、细长铁丝、溢水杯、水等。
(1) 首先把天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线处,若发现指针的偏转情况如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节,直至指针对准分度盘的中央刻度线。
(2) 用已调节好的天平测量小木块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,小木块的质量 m= g;用量筒测量小木块的体积如图丙所示,小木块的体积 V= cm3;小木块的密度ρ= g/cm3= kg/m3。
(3) 若采用此方法,小木块密度的测量值会比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
►类型五 沉坠法测量物质的密度
6.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积,于是小刚设计了以下实验步骤:
A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图甲所示,记录塑料球的质量为 m。
B.把适量的水倒进量筒中,如图乙所示,记录此时水的体积为 V1。
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图丙,记录此时量筒示数为 V2。
D.把小铁块单独放入水中静止时如图丁所示,记录此时量筒的示数为 V3。
E.利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程,塑料球的质量 m= g,塑料球的体积 V= cm3,塑料球的密度ρ= g/cm3。
►类型六 测吸水性物质的密度
(
乙
)7.小明测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,以下是测量的部分方法和结果。
甲
(1) 用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则小颗粒的质量是 g。
(2) 因小颗粒易溶于水,小明同学采用如图乙所示的方法测量体积,他所用量筒的分度值是
mL。
(3) 该物质的密度是 g/cm3。
(4) 在步骤 C 中,没有充分摇