内容正文:
专题特训 特殊方法测密度
类型一 标记法
1. 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。
(1) 调节天平时应将 移至零刻度线处。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。
游码
175.4
(2) 因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图乙所示的方法进行测量,矿石的体积是 cm3。
(3) 矿石的密度是 kg/m3,从A到B的操作引起的密度测量值与真实值相比
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
70
2.5×103
偏小
[解析](1) 如图甲所示,矿石的质量m=100g+50g+20g+5g+0.4g=175.4g。(2) 矿石从烧杯中取出后,补充的水的体积就是矿石的体积,而补充的水的体积又是量筒中减少的水的体积,因此,矿石的体积V=200mL-130mL=70mL=70cm3。(3) 矿石的密度ρ==
≈2.5g/cm3=2.5×103kg/m3;在测量矿石体积的过程中,矿石从烧杯中取出,必然带出一定的水,从而使补充的水量增加,也就是测量的矿石体积会偏大,质量不变,体积偏大,最终的密度就会偏小。
2. 悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女,爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竟有多大,
于是她取了一些涪江水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(已知它的密度为ρ1),细线,利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度,请你帮小红完善实验探究过程:
(1) 把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2) 用天平测出铜块的质量m1。
(3) 在量筒内倒入适量的涪江水,用细线拴住铜块,将它缓慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A,然后取出铜块。
(4) 在烧杯内倒入适量的涪江水,用天平测出水和烧杯的总质量m2。
右
(5) 。(请写出这一步的操作方法)
(6) 用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m3,砝码和游码位置如图,则m3=
g。
(7) 计算涪江水的密度,则涪江水密度的表达式为ρ= (物理量用符号表示)。根据以上实验方案,小红测出的涪江水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
将烧杯中的水倒入量筒中至标记A处
47.4
·ρ1
偏大
类型二 溢水法
3. 小明家种植柑橘获得了丰收。小明想:柑橘的密度是多少呢?于是,他将柑橘带到学
校实验室,用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g,测得装满水的溢水杯的总质量是360g;然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后,再取出柑橘,接着测得溢水杯和杯中剩余的水的总质量是240g。这个柑橘的体积为 cm3,这个柑橘的密度为 g/cm3。
120
0.95
[解析]柑橘排水质量m排=m总-m剩=360g-240g=120g;柑橘的体积V橘=V排===
120cm3;柑橘的密度ρ橘===0.95g/cm3。
类型三 沉坠法
4. 小楠同学想测出一个实心塑料球的密度,但是他发现塑料球放在水中会漂浮在水面
上,无法测出它的体积,于是小楠设计了以下实验。
(1) 将托盘天平放在 桌面上,将标尺上的游码移到 处,发现指针偏向分度盘的右侧,如图甲所示,则此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到指针指向分度盘的 。
水平
零刻度线
左
中央刻度线
(2) 小楠设计了以下实验步骤:
A. 用天平测量塑料球的质量,天平平衡时右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示,记录塑料球质量为m。
B. 把适量的水倒进量筒中,如图丙所示,记录此时量筒的示数为V2。
C. 用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图丁所示,记录此时量筒的示数为V1。
D. 取出塑料球,剪断细线,再将小铁块轻轻放入水中,静止时如图戊所示,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,回答下列问题:
实验中使用天平测出塑料球的质量m= g,塑料球的体积V= cm3,计算出塑料球的密度ρ= kg/m3。
(3) 按照小楠的实验步骤,你认为测出的塑料球密度偏 (选填“大”或“小”),理由是 。
15.6
20
0.78×103
小
塑料球取出时会带走一部分水,使所测塑料球体积偏大
类型四 等效法
5. 用电子秤、一个