5.3 密度知识的应用 课件 -2024-2025学年沪粤版物理八年级上册

沪粤版 八年级上 第五章　质量与密度 5.3　密度知识的应用 第2课时　测量物质的密度 知识点1　测量固体的密度 1. [2023·山东模拟]学习了密度知识后，小红想测出项坠的密 度。制订如下实验计划：①把托盘天平放在水平桌面上， 游码移到称量标尺左端“0”刻度线处；②将项坠浸没在 量筒内的水中，读出此时液面示数；③将项坠放在左盘 中，往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，读出质 量；④在量筒内倒入适量的水，读出此时液面示数；⑤根 据实验数据计算项坠的密度。测量项坠密度的实验顺序正 确的是(　A　) A. ①③④②⑤ B. ①④②③⑤ C. ①②③④⑤ D. ①②④③⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 由ρ＝可知，测物体的密度，可以先测其质量，再测体 积，最后根据密度公式计算密度。 【答案】A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2. 实验课上，老师和同学们用图示天平、量筒测量回形针的 密度。 (1)调节天平平衡时，若指针偏向分度盘中央刻度线的左 侧，则应将平衡螺母向 调节，使天平水平平 衡。取50根相同的回形针放在天平的左盘如图甲所 示，天平再次平衡，则50根回形针的总质量 为 g。 右　 18　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (1)指针静止时偏向分度盘中央刻度线的左侧，根据左偏 右调，应将平衡螺母向右调节，使天平水平平衡。天平的读 数为砝码质量和游码示数之和，故50根回形针的质量m＝10 g＋5 g＋3 g＝18 g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)在量筒中加入适量水，如图乙所示，读取水的体积时，视 线应与 齐平，读得示数为 mL，再 将50根回形针浸没在水中，量筒内液面达到8.4 mL，则 回形针的密度为 g/cm3。 凹液面的底部　 6　 7.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (2)用量筒测量液体体积，读数时视线应与凹液面的底部 相平。量筒的分度值为0.4 mL，示数为6 mL。50根回形针的 体积V＝8.4 mL－6 mL＝2.4 mL＝2.4 cm3，则回形针的密度 ρ＝＝＝7.5 g/cm3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)本实验中，选取“50根”回形针而不是“1根”，主 要是因为 ⁠。 在量筒中加入“适量”水的意思是估计加入的水既 能 所有回形针，又不至于放入回形针后水 面 最高刻度线。 1根回形针质量和体积较小，不易测量　 浸没　 超过　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (3)1根回形针的质量和体积较小，不易测量，故采用累 积法测量。回形针要浸没在水中，否则无法读出回形针和水 的总体积，实验中采用排水法测量回形针的体积时，加入适 量水，使回形针能浸没在水中，水与回形针的总体积又不超 过量筒的最大测量值，方能测出回形针的体积。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 知识点2　测量液体的密度 3. [2023·武汉模拟]为了测出盐水的密度，某实验小组制订了 如下的实验计划： ①往量筒内注入适量的盐水，测出体积；②将量筒中的一 部分盐水倒入烧杯中；③测出烧杯与盐水的总质量；④测 出量筒内剩余盐水的体积；⑤测出空烧杯的质量；⑥根据 实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是 (　D　) A. ①②③④⑥ B. ⑤①②③⑥ C. ①②④③⑤⑥ D. ⑤①②④③⑥ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. [2023·合肥模拟]小明想知道酱油的密度，于是他用天平和 量筒做了如下实验： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)用调节好的天平测出空烧杯的质量为17 g，在烧杯中倒 入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所 示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如 图乙所示，则酱油的密度为 g/cm3。 1.125　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (1)由图甲可知，烧杯和酱油的总质量m总＝50 g＋10 g＋ 2 g＝62 g，则酱油的质量m＝m总－m杯＝62 g－17 g＝45 g。 由图乙可知，酱油的体积为40 mL，即40 cm3，所以酱油的 密度ρ＝＝＝1.125 g/cm3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)小明用这种方法测出的酱油密度 (填“准 确”“偏大”或“偏小”)，理由是 ⁠ ⁠ ⁠。 偏大　 将烧杯中的酱油全 部倒入量筒时，烧杯内壁上有残余，会使得测得的体积偏 小，根据ρ＝可知密度会偏大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 纠易错　不能正确分析测量值的变化 5. 下列测量物质密度的方案中，最合理的是(　D　) A. 测小矿石密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量 B. 测比赛用铅球密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积 C. 测牛奶密度：用天平分别测出空烧杯的质量和装入适量牛奶后的总质量，再将牛奶全部倒入量筒中测出体积 D. 测小砖块密度：将小砖块用保鲜膜包好后，先用天平测其质量，再用装有适量水的量筒测体积 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 先测量小矿石的体积，再测量其质量，则小矿石上沾有 水，会造成所测质量偏大，密度偏大；比赛用铅球的体积较 大，用量筒无法测量出它的体积；测出空烧杯的质量及装入 适量牛奶后的总质量，再将牛奶全部倒入量筒中测体积，在 烧杯中有少量牛奶残留，这样测出的体积会偏小，密度会偏 大； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 将小砖块用保鲜膜包好，先用天平测量其质量，可避免小砖 块将托盘弄脏，然后用量筒测出其体积，由于小砖块外层有 保鲜膜，其质量很小，且能防止砖块吸水，故测得的密度误 差较小，故选D。 【答案】D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6. 根据雪在外力挤压下可形成冰(密度已知)的原理，小丽采 用了如下方法来估测积雪的密度：在水泥篮球场上，用脚 向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印(如图所示)。接 着她测出了下列的物理量：①积雪的厚度；②脚印的面 积；③脚印的深度；④冰的厚度。其中能估测出积雪的密 度的一组物理量是(　D　) D A. ①②　　B. ②③ C. ②④　　D. ①③ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7. 小李在做“测量物质的密度”实验时，用天平测物体的质 量，再用装有适量水的量筒测物体的体积，能用这种方法 较准确地测量出下列哪个物体的密度(　D　) A. 一枚大头针 B. 一粒大米 C. 比赛用铅球 D. 小石块 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8. 为了测量一元硬币的密度，小明进行了下面的实验： 如图甲所示，测量出硬币直径D，再将10枚相同的一元硬 币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度h，计算出硬币的总体 积V＝ 。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 如图乙所示，用天平测量这10枚硬币的总质量m，则硬币的密度ρ＝ 。这样测得硬币的密度比真实值 (填“大”或“小”)，理由是 　　　　　　　　　　　　　　 ⁠ 　 ⁠ ⁠。 　 小　 硬币表面存在凹凸不平的花纹， 且硬币间有缝隙，会使硬币的总体积测量值偏大，测量的密　 度偏小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9. [2023·湘潭]用天平和量筒测量某种饮料的密度。 (1)将天平放在水平台上，游码归零，发现指针指在分度 盘的右侧，如图甲所示，则应将平衡螺母向 (填 “左”或“右”)调节使天平平衡。 左　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)如图乙所示，测得烧杯和饮料的总质量为 g；向 量筒中倒入部分饮料，如图丙所示，量筒中饮料的体积 为 mL；用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为40 g，则饮料的密度为 kg/m3。 71.2　 30　 1.04×103　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量 出饮料的密度，步骤如下： ①调好天平，测出一个烧杯的质量m0； ②将一个烧杯装入适量的水，测出烧杯和水的总质量m1； ③另一个烧杯装同样高度的饮料，测出烧杯和饮料的总质 量m2。 烧杯内饮料的体积V＝ 　　，密度ρ＝ 　 。 (两空均用已知量的字母表示，ρ水已知) 　 ρ水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (3)烧杯内饮料的体积V＝V水＝，饮料的质量m＝ m2－m0，饮料的密度ρ＝＝＝ρ水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10. 海洋是生命的摇篮，保护海洋人人有责。石油泄漏是海 洋污染的来源之一，生活中常采用物理吸附的方法进行 石油回收。小礼同学用天平、量筒和石油等测量能够吸 收石油的某干燥固体的密度，进行了下列实验： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)小礼同学先将天平放在 上，如图甲是调 节天平平衡时的情景，他的操作错误是 ⁠ ⁠。 【点拨】 (1)使用天平时，应放在水平桌面上。如图甲，调 横梁水平平衡时，应先将游码拨到零刻度线处再调平 衡螺母。 水平桌面　 游码未调回 零刻度线　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)经改正后调平天平，他将固体放于左盘，增减砝码并移动 游码直至天平再次平衡，右盘砝码和游码位置如图乙所 示，可知该固体的质量为 g；若托盘有缺损，则 测得的质量 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。 62.4　 准确　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (2)由图乙可知，该固体的质量为50 g＋10 g＋2.4 g＝ 62.4 g，若托盘有缺损，在测量前已调横梁水平平衡，因此 不影响测得的质量，则测得的质量准确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)他将固体用轻薄保鲜膜包裹严密(无气泡)，放入盛有20 mL 石油的量筒中，浸没后液面上升至40 mL处，由此算 出该固体的密度为 g/cm3。 【点拨】 3.12　 (3)固体的质量为62.4 g，体积为40 mL－20 mL＝20 mL＝20 cm3，固体的密度ρ＝＝＝3.12 g/cm3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (4)接下来，小礼同学用体积不计的细铁丝伸进量筒，将保鲜 膜戳几个洞，等固体充分吸收石油后(固体吸收石油后体 积不变)，量筒液面在32 mL刻度线处，取出固体擦干表面 后测得其质量为68.8 g，则所测石油的密度 为 g/cm3。 0.8　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (4)固体充分吸收石油后，量筒液面在32 mL刻度线处， 则被吸石油的体积为V石油＝40 mL－32 mL＝8 mL＝8 cm3， 取出固体擦干表面后测得其质量为68.8 g，可得被吸石油的 质量为m石油＝68.8 g－62.4 g＝6.4 g，故石油的密度ρ石油＝ ＝＝0.8 g/cm3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (5)同组的小崇同学单独拿出一个烧杯，进行了如图丙所示的 操作，将其装满石油后测出烧杯和石油的总质量为m1，小 心放入一个质量为m的物体A后，清理干净烧杯的外壁， 测得总质量为m2；继续小心放入质量为2m的物体B后，再 次清理干净烧杯的外壁，测得此时总质量为m3。则物体A 和物体B的密度之比为 ⁠   (用m、m1、m2、m3表示)。 (m2＋2m－m3)∶(2m1＋2m－2m2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (5)根据题意可知，放入A后溢出的石油的质量m1溢＝m1 ＋m－m2，由于溢出石油的体积等于A的体积，则A的体积VA ＝V1溢＝＝，放入B后溢出的石油的质量m2溢＝ m2＋2m－m3，由于溢出石油的体积等于B的体积，故B的体 积VB＝V2溢＝＝， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 故物体A和物体B的密度之比为＝＝＝×＝＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11. [2023·常州]“商鞅方升”是上海博物馆的镇馆之宝，其 容积是秦朝统一实施的体积标准——方升。方升有多大 呢？小组同学对其复制品展开容积测量，步骤如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ①用天平测出空“商鞅方升”的质量； ②将“商鞅方升”内装入沙子直至沙子上表面与“商 鞅方升”上表面齐平，测出“商鞅方升”与沙子的总 质量； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ③用小勺将沙子取出一部分装入量筒，测出“商鞅方 升”与剩余沙子的总质量； ④测出量筒内沙子的体积。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代 的 升。 0.202　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)由图②可知，“商鞅方升”和沙子的总质量m2＝1 000 g＋20 g＋3.2 g＝1 023.2 g，由图③可知，“商鞅方 升”和剩余沙子的总质量为m3＝1 000 g＋5 g＋2.2 g＝1 007.2 g，所以量筒中沙子的质量为m＝m2－m3＝1 023.2 g －1 007.2 g＝16 g；由图④可知，量筒中沙子的体积为V＝ 10 mL＝10 cm3；故沙子的密度为ρ＝＝＝1.6 g/cm3。 【点拨】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 由图①可知，“商鞅方升”的质量为m1＝500 g＋200 g＝700 g，所以“商鞅方升”装满沙子时沙子的质量为m'＝m2－m1 ＝1 023.2 g－700 g＝323.2 g，则“商鞅方升”装满沙子时沙 子的体积为V'＝＝＝202 cm3，即“商鞅方升”的 容积为V″＝V'＝202 cm3＝0.202 L，所以秦朝统一实施的体 积标准——方升，相当于现代的0.202升。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)实验后，小明评价刚才的测量过程，认为步骤较多，他设 想：水的密度已知(ρ水＝1×103 kg/m3)，上述步骤中用水 代替沙子，只要完成步骤 (填上述步骤序号的一 个或多个)，就能测出“商鞅方升”的容积。小组同学讨 论后认为，小明的设想实际操作性不佳，表现在 ⁠ ⁠ ⁠。 ①②　 当“商 鞅方升”装满水后，在测量“商鞅方升”和水的总质量 时，容易把“商鞅方升”中的水洒出　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【点拨】 (2)由图①可知“商鞅方升”的质量，在图②中的“商鞅 方升”内装满水，测量水和“商鞅方升”的总质量，根据水 的质量等于水和“商鞅方升”的总质量减去“商鞅方升”的 质量可求出水的质量，根据V＝可求出“商鞅方升”中水 的体积，从而可求出“商鞅方升”的容积，故只需完成①② 两步即可。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$