内容正文:
微专题六 测量密度的方法
测量固体密度
1.(2023宁夏)2023年5月21日,第五届“丝绸之路”马拉松比赛在银川开赛,近两万五千人参加比赛,完成比赛后可获得完赛奖牌,如图1所
示。有同学想知道完赛奖牌的密度,进行了如下测量:
图1
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡,调平后如图2甲所示,请指出调平过程中存在的错误: 。
(2)改正错误后,发现指针指在分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,直至天平平衡。
游码未归零
图2
右
(3)用调好的天平测量奖牌的质量,天平平衡时,右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图2乙所示,奖牌的质量是 g。
(4)如图2丙所示,将奖牌缓慢浸没在盛满水的溢水杯内,用量筒测出溢出水的体积,如图2丁所示,则奖牌的密度ρ= g/cm3。
(5)该实验中,密度的测量值比真实值偏 ,原因是 .
.
。
107.6
6.725
大
从小烧杯
往量筒中倒水时,水不能全部倒入量筒,所测体积偏小,密度测量值
偏大
2.(2022乐山)物理实验小组为了测量小物块的密度,进行了以下操作:
(1)把托盘天平放在水平台上,将游码移至标尺 (选填“左”或“右”)端的零刻度线处,发现指针静止在分度盘中线右侧(如图甲所示),此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使托盘天平平衡。
左
甲
左
(2)用调节好的天平测量小物块的质量,所用砝码和游码情况如图乙所示,则小物块的质量为 g。
(3)如图丙所示,量筒中水的体积是 mL,用细绳系住小物块沉入水中,待完全浸入后量筒中液面上升至80 mL处,则小物块的体积为
cm3。
32
乙 丙
60
20
(4)通过上述数据可求得小物块的密度为 g/cm3。
(5)小红同学在整理器材时发现右盘中有一个砝码缺了一角,该情况会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
1.6
偏大
3.在“用天平和量筒测量盐水的密度”的实验中。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡。
测量液体密度
左
甲
(2)继续进行实验,记录数据:
a.往烧杯中倒入适量盐水,测得烧杯和盐水的总质量m1为116 g;
b.把烧杯中部分盐水倒入量筒,如图乙所示,读出量筒中盐水的体积V为40 cm3;
c.如图丙所示,测出烧杯和剩余盐水的质量m2;
d.计算出盐水的密度ρ。
乙 丙
请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。
烧杯和盐水的总质量m1/g 116
烧杯和剩余盐水的质量m2/g ①
量筒中盐水的质量m/g ②
量筒中盐水的体积V/cm3 40
盐水的密度ρ/(g·cm-3) ③
72
44
1.1
(3)某小组在步骤b中不慎将少量盐水溅在量筒外面,这个小组测得的盐水密度会 。
偏大
4.(2023攀枝花节选)小岩同学在学习了盐水选种的知识后,设计了如下的实验来测量种子的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针位置偏向分度盘左侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 移动。
(2)取一颗种子,用调节好的天平测出其质量如图甲所示,则种子的质量为 g。
右
甲
8.8
(3)在量筒中倒入30 mL的盐水。
(4)将该种子缓慢放入量筒中,发现种子漂浮在液面上,如图乙所示,用细长针将种子缓慢压入盐水中直至浸没,量筒中液面的高度如图丙所示,则种子的密度为 g/cm3。
0.88
偏小
(5)此方法测出种子的密度可能比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
乙 丙
一、等体积法
5.小兵同学要测定某种金属颗粒的密度,现有一架托盘天平、一盒砝码、一个烧杯和足量的水,他的实验有如下四个步骤:(已知水的密度为ρ水)
①把天平放在水平桌面上,并调节横梁使其平衡;
②把待测金属颗粒放入盛满水的烧杯中,并溢出部分水,然后用天平称出金属颗粒、烧杯和剩余水的总质量m1;
③用天平称出盛满水的烧杯的总质量m2;
④用天平称出待测的金属颗粒的质量m3。
(1)请你帮他排列出正确的实验步骤顺序: 。
(2)写出待测金属颗粒的密度的表达式ρ金= 。
特殊方法测密度
①④③②
二、等质量法
6.小明利用天平、烧杯、刻度尺和水,测量某液体密度的过程如下:
(ρ水已知)
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的深度为h1;
③将水全部倒出,再慢慢地倒入该液体,直到烧杯和该液体的总质量仍为m时停止添加;
④用刻度尺测出 ;
⑤请写出该液体密度的表达式ρ液体= 。
液面到烧杯底的深度为h2
三、等效替代法
7.小伟在地质公园进行研学活动时,捡到一块形状不规则的小矿石。他想知道小矿石的密度,设计如下实验方案:
(1)实验时,应将天平放在 上。图甲是小伟在调节天平时的情景,请你指出他在操作上的错误之处: 。
水平台
调节平衡螺母时,游码未归零
甲
(2)将游码拨到标尺左端零刻线处,发现指针偏向分度盘中线的右侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁水平平衡。
(3)将小矿石放入天平的左盘,用 往天平的右盘 (选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,当他加上质量最小的砝码后,横梁的指针出现如图丁所示情景,接下来他应 .
。
左
镊子
丁
从大到小
取下质量最小的砝
码,移动游码,直到天平平衡
(4)小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁水平平衡,则小矿石的质量m0为 g。
(5)在量筒内先倒入适量的水,然后将小矿石放入量筒中,如图丙所示,则小矿石的体积是 cm3,小矿石的密度是 kg/m3。
52
20
乙 丙
2.6×103
(6)小伟将小矿石放入量筒中时,不小心将量筒中的水溅到了量筒壁
上,则他所测的矿石密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值偏
(选填“大”或“小”),原因是 。
偏大
小
测得的小矿石的体积偏大
(8)实验中,若小伟不小心将量筒打碎了,则他可以在第(4)问的基础
上,继续采取以下步骤完成对小矿石密度的测量。
①如图戊A所示,用细线系住小矿石,将其放入盛水的烧杯中,在水面位置做上标记;
②如图戊B所示,取出小矿石,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
③如图戊C所示,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m2。
戊
小矿石的密度ρ= (用字母m0、m1、m2、ρ水表示),这种测量方法所测得小矿石的密度值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏小
谢谢观赏!
21
ρ水
$$