内容正文:
特殊法测量密度
1. 阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度,将两块不同大小的玛瑙石带到实验室,准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作:
(1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时,所用的砝码及游码的位置如图甲所示,其质量为 g;
(2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后,液面位置如图乙所示,则小玛瑙石的体积为 cm3.,根据公式 ,计算出小玛瑙石的密度是 kg/m3;
(3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度,当他用天平测出大玛瑙石的质量m后,发现大玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作:
①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中,标记水面位置后取出玛瑙石;
②在量筒中装入适量水,记下水的体积为V1,用量筒往烧杯中加水至标记处;
③记下量筒中剩余水的体积为V2.;
④大玛瑙石的密度表达式为:ρ玛瑙= (用物理量符号表示)。
⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
2. 小潘和小明想知道鸭绿江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在 桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向 调节平衡螺母,直到天平平衡;
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中江水的体积为 cm3;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 kg/m3;
⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;
④鸭绿江水密度的表达式ρ= 。(用V1、V2、V3和ρ木表示)
3. 小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向 侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;
(2)测量固体的密度:
①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是 ,直至天平平衡;
②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为 g;
③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为 kg/m3,这样测出的石块密度将偏 ;
(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺;
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示);
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯;
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρk表示)。
4. 小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
(1)天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲(一)所示,将最小砝码取出,指针位置如图甲(二)所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示,则小石块的质量是 g;
(2)用细线系住小