内容正文:
专题特训 特殊方法测密度
类型一 等效替代法测密度
1. 小丁同学利用天平和瓶子(含盖子)测量酱油的密度,其步骤如下:① 用调好的天平
测空瓶子的质量为m0;② 将瓶子装满水,用天平测出瓶子和水的总质量为m1;③ 将水倒干净,再将瓶子装满酱油,用天平测出瓶子和酱油的总质量为m2。酱油的密度表达式为(已知水的密度为ρ水) ( )
A. ρ酱油=·ρ水 B. ρ酱油=·ρ水
C. ρ酱油=·ρ水 D. ρ酱油=·ρ水
A
[解析]由题意可知,瓶子装满水后,瓶子内水的质量m水=m1-m0,则由ρ=得瓶子的容积V瓶=V水==,瓶子内装满酱油后酱油的体积V酱油=V瓶=V水=,瓶子内酱油的质量m酱油=m2-m0,由ρ=得,酱油的密度ρ酱油==ρ水。故选A。
2. 石英粉是重要的化工原料,小权爸爸在石英粉厂工作,他想知道石英粉的密度,可是
身边只有天平,于是他求助儿子,聪明的小权利用天平(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)。下面是小权设计的实验步骤,请你帮他补充完整。
(1) 用天平测出空玻璃杯的质量为m0。
(2) 给玻璃杯中装满石英粉,测出玻璃杯和石英粉的总质量为m1。
(3) 将石英粉倒出,给玻璃杯中装满水,测出玻璃杯和水的总质量为m2。
(4) 用已知量和测量量所对应的字母写出石英粉密度的表达式。
其中(4)要求写出石英粉密度的表达式,下列表达式中,正确的是 ( )
A. ρ粉= B. ρ粉=
C. ρ粉= D. ρ粉=
B
[解析]根据测量结果,石英粉的质量m=m1-m0;石英粉的体积就等于水的体积,V=,将石英粉的质量和体积,代入密度的公式得ρ粉===×ρ水。故选B。
3. 学完质量和密度后,小明和小军利用托盘天平和量筒测某种油的密度。
(1) 他们把天平放在水平桌面上,当游码移至零刻度线处时,指针偏向分度盘中线的右侧。这时他们应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调,使横梁平衡。
(2) 天平平衡后,他们开始测量,测量步骤如下:
A. 用天平测出烧杯和剩余油的总质量。
B. 将待测油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量。
C. 将烧杯中油的一部分倒入量筒,测出倒入量筒的这部分油的体积。
请根据以上步骤,写出正确的操作顺序: (填字母)。
左
BCA
(3) 若在步骤B中测得烧杯和油的总质量为55.8g,其余步骤数据如图所示,则倒入量筒的这部分油的质量是 g,体积是 cm3。
(4) 根据密度的计算公式可以算出,该油的密度是 kg/m3。
18.4
20
0.92×103
(5) 小明不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出油的密度。于是小明添加两只完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
① 调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
② 将烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③ 用另一只相同烧杯装满油,用天平测出烧杯和油的总质量为m2。
④ 油的密度表达式为ρ= (已知水的密度为ρ水)。
(6) 小明测算油的体积时,使用的物理方法是 。
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 类比法
装满水
·ρ水
B
[解析](1) 分度盘上的指针偏向了中线的右侧,这时需要将平衡螺母向左调。(2) 在测量时,需先测出烧杯和油的总质量,再将烧杯中的一部分油倒入量筒,测出这部分油的体积,并测出烧杯和剩余油的总质量,所以测量顺序为BCA。(3) 剩余油与烧杯的总质量m剩=20g+10g+5g+2.4g=37.4g,倒入量筒中油的质量m=m总-m剩=55.8g-37.4g=18.4g,量筒中油的体积V=20mL=20cm3。(4) 油的密度ρ===0.92g/cm3=0.92×103kg/m3。(5) 小明不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出油的密度:① 调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;② 将一只烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1,则水的质量m水=m1-m0,由ρ=可求得水的体积V水=;③ 用另一只相同烧杯装满油,用天平测出烧杯和油的总质量为m2,则油的质量m油=m2-m0,烧杯内油的体积等于水的体积,即V油=V水=,④ 则油的密度表达式ρ===·ρ水。(6) 此方法中,将油的体积转换为水的体积,即等效替代法,故选B。
类型二 上压法或下坠法测密度
4. 测量密度小于水的不规则固体密度的方法:
(1) 上压法:① 用天平测出物体的质量为m;② 量筒中装入适量的水,记录水的体积为V1;③ 将物体放入量筒中,用细针将物体压入水面下,记录此时水面所对应的刻度
为V2;④ 物体的密度ρ= 。
(2) 下坠法:① 用天平测出物体的质量为m;② 量筒中装入适量的水,用细线将铁