内容正文:
特殊方法测固体的密度
典例精讲
例 (2019陕西真题改编)物理小组测量一个不规则小石块的密度.
图1 图2 图3 图4
[实验操作]
(1)将天平放在水平工作台上.天平调平时,把游码移到标尺的__________处,观察到指针偏向分度盘中央刻线的左侧,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节.
(2)调节平衡后,小组将小石块放到左盘上,用镊子按__________(选填“先大后小”或“先小后大”)的顺序在右盘中依次加减砝码,添加最小砝码后,发现指针偏向分度盘中央刻线的右侧,则小组接下来的操作是______________________________,直到天平平衡.
[仪器的读数、数据处理]
(3)如图1所示小石块的质量为_____g,用图2所示方法测得小石块的体积为_____cm3.则小石块的密度为__________kg/m3.
变式 第二小组利用天平测出另一小石块的质量如图5所示,则该小石块的质量为_____g.
图5
[误差分析]
(4)小组在测完质量后,放回砝码时,发现20 g的砝码缺了一小块,则导致测量的小石块质量偏_____,密度偏_____.
变式1 第二小组在使用图2测体积时,仰视读出了第二个量筒的示数,则导致测量的小石块体积比实际值偏_____,密度偏_____.
变式2 第三小组在测量时,先用图2测出了小石块的体积,再利用图1测出质量,则导致测量的小石块密度比实际值偏_____.
变式3 在小组间讨论时,发现小石块吸水,则导致测量的小石块体积比实际值偏_____,密度偏_____,避免出现误差的操作是________________________________________.
(5)如果天平或砝码缺失,如何测量小石块的密度?小组设计了下列三种测量方案(已知水的密度为ρ水):
特殊方法测密度——缺天平
方案一,如图3所示.
①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒,此时量筒的读数为V1;
②用细线系住小石块,将小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;
③将小石块从塑料盒中取出,轻轻放入水中,使其完全浸没,量筒的读数为V3;
上述方法测得小石块的密度为_______(用物理符号表示).
特殊方法测密度——缺砝码
方案二,如图4所示.
①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡;
②向右盘烧杯中加水直到天平平衡;
③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积V3;
④将小石块轻轻放入左盘烧杯中;
⑤用细线系住小石块,将小石块轻轻放入水中,使其完全浸没,量筒的读数为V4;
上述实验步骤正确的顺序为__________(填序号),测得小石块的密度为_______(用物理符号表示).
特殊方法测密度——缺量筒
小组找来一个烧杯,设计了方案三.
①用天平测出小石块的质量为m;
②向烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
③将小石块浸没在烧杯的水中,在水面处进行标记;
④取出小石块,向烧杯中缓慢加水至标记处________________________;
上述方法测得小石块的密度为_______(用物理符号表示).
实战演练
1.小华同学学习了密度知识后,想知道家里的一个白色金属摆件是用什么材料制成的,他进行了如下实验:
第1题图
(1)如图所示,用弹簧测力计测出摆件的重力G=______N;
(2)将摆件完全浸没在装有水的容器中(不接触容器底和侧壁),读出弹簧测力计的读数F=2.9 N,则摆件的体积是________m3;
(3)依据上述数据算出工艺品的密度为________g/cm3(结果保留一位小数).
(4)根据下表几种金属的密度值,在测量误差范围内,小华同学家里的摆件最有可能是用________制成的.
金属
银
钢、铁
铝
密度(g/cm3)
10.5
7.9
2.7
2.通过密度可以判断种子的优劣,小华利用滑轮组、细线和两个完全相同的量筒设计了一种方法测量种子的密度,如图所示.分别将两个量筒挂在滑轮组上,往右侧量筒中加入水至V1时,滑轮两侧平衡;将种子放入左