内容正文:
微专题(十一) 实验突破——质量和密度的测量
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质量的测量
1. 核心素养·科学思维 葛婉在“测量金属块的密度”实验中,利用天平测量金属块的质量时,误将物体放在天平右盘中了,通过在左盘中加减砝码和移动游码使天平水平平衡,所加砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量是_________g。
23.8
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2.测量物体的质量前,小亮将天平放在水平工作台面上,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图所示。接下来他要进行的操作是 ( )
A.先将游码拨至零刻度线,再向右调节平衡螺母
B.先将平衡螺母移到最左端,然后向右移动游码
C.先将游码拨至零刻度线,再向左调节平衡螺母
D.先将平衡螺母移到最左端,然后向左移动游码
A
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2
固体密度的测量
3.用天平测量一小石块的质量,天平水平平衡时所用的砝码及游码的位置如图甲所示,则小石块的质量为____________g。将该小石块放入盛有30 mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是_______(选填“a”“b”或“c”),小石块的密度是________________kg/m3。
29.2
b
2.92×103
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4.如图所示,在“测量小石块的密度”实验中,下列操作中正确的是 ( )
A.把天平放在水平桌面上,直接进行测量
B.测量小石块的质量时指针向左偏,则应向右调节平衡螺母
C.利用天平测得小石块的质量为32g
D.利用量筒测得小石块的体积为30 mL
C
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5. 创新考法·实验设计【2023·山西】暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。
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(1)把天平放在____________上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,天平静止时,指针指在如图甲所示的位置,接下来的操作是______________________,直至天平水平平衡。
(2)测量过程中,当天平重新水平平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为________g。
物质 密度/(kg·m-3)
铜 8.9×103
铁 7.9×103
铝 2.7×103
水平桌面
将平衡螺母向右调节
70.4
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(3)在测量奖牌的体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。
①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示。
②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40 mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为________cm3。
③计算出奖牌的密度是___________kg/m3。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是______制成的。
8
8.8×103
铜
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3
液体密度的测量
6.小明同学在“测量液体的密度”的实验中,没有把容器的质量测出来,而是多次测出容器和液体的总质量,并记录在下表中:
实验次数 1 2 3 4
液体的体积V/cm3 15 22 50 80
液体和容器的总质量m/g 67 72.6 95 119
根据表中的数据可知,该液体的密度是__________g/cm3,容器的质量是________g。
0.8
55
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7.如图所示,小李在学习了液体密度的测量后,想要测量香油的密度,下列操作中错误的是 ( )
A.将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向右调节
B.当放入最小的5 g砝码时,天平右端下沉,则应取下最小的砝码,调节游码,直到天平水平平衡
C.烧杯和香油的总质量为51 g,将烧杯中的香油倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则量筒中香油的体积为30 cm3
D.根据以上数据,计算出香油的密度为1.7 g/cm3
甲
乙
D
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8. 跨学科实践·物理学与日常生活 某市积极响应“国家黄河生态文明”战略,在沿黄地区大力发展石榴种植。小明发现他家的石榴比其他品种的石榴甜,汁更浓,他想测量一下石榴汁的密度。
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(1)实验步骤如下:
①将空烧杯放在已调节好的天平上,测出其质量为40 g。
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘中,在右盘中添加砝码。当放入最小的5 g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是将__________________________________,直到天平水平平衡。此时右盘中的砝码及游码的位置如图甲所示,则烧杯和石榴汁的总质量为_________g。
③将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则量筒中石榴汁的体积为________cm3。
④用上述测得的数据计算出石榴汁的密度为___________ kg/m3。
5 g砝码拿下来,向右移动游码
62.4
20
1.12×103
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(2)分析实验过程,小丽认为在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。她提出只要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序是_______________(填序号)。
偏大
②③①④
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4
特殊方法测密度
9.徽徽在家里借助电子秤与其他器材测量盐水的密度。
①称出小塑料瓶的质量m0,然后在小塑料瓶里装满水,放在电子秤上,读出此时的示数为m1。
②取另一个完全相同的干燥的小塑料瓶,在小塑料瓶里装满盐水,放在电子秤上,读出此时的示数为m2。
盐水密度的表达式ρ盐水=______________(水的密度为ρ水)。
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10.现有一小块形状不规则的雨花石,请根据提供的实验器材测出雨花石的密度。实验器材:天平(含砝码)、作溢水杯用的烧杯、木块、小玻璃杯、水、待测雨花石。
(1)下面是实验步骤,请将缺少的两个步骤写出。
①用调节好的天平称量出雨花石的质量m。
②______________________________________________。
用调节好的天平称量出小玻璃杯的质量m1
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③把木块和烧杯按如图所示组装,向烧杯中注水直至有水溢出为止,待水不再流出。
④将小玻璃杯放在烧杯的出水口下方,用细线系住雨花石轻轻放入水中,待水不流时拿开小玻璃杯。
⑤_______________________________________________。
⑥收拾器材,整理数据。
(2)用所测得的物理量,写出雨花石密度的表达式:ρ石=
__________。(水的密度为ρ水)
用天平称量出水和小玻璃杯的总质量m2
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11.如图所示,小明通过实验测量矿石的密度。
图1
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图2
(1)把天平放在水平桌面上,并将________移至标尺左端的零刻度线处,发现指针的位置如图1甲所示,则此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平水平平衡。
游码
右
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(2)把矿石放在天平的左盘中进行称量,当天平再次水平平衡时,右盘中的砝码及游码的位置如图1乙所示,则矿石的质量是________g。
(3)矿石放入量筒前后,量筒中的水面位置如图1丙所示,则矿石的体积为________cm3,密度为______________kg/m3。
(4)若该矿石吸水,则按以上步骤测量出的矿石的密度将偏____ (选填“大”或“小”)。
(5)如图2所示,小明利用托盘天平(含砝码)、烧杯、细线和水测量矿石的密度,已知水的密度为ρ水,实验步骤如下:
①将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使横梁水平平衡。
52.4
20
2.62×103
大
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②在烧杯中放入适量的水,用细线拴住矿石,将矿石浸没水中,在水面到达的位置上做标记,如图2甲所示,用天平测出矿石、水和烧杯的总质量m1。
③将矿石从水中取出,如图2乙所示,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2。
④向烧杯中加水到标记处,如图2丙所示,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
矿石的密度ρ石=___________ (用ρ水、m1、m2和m3表示)。
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ρ水
ρ水
ρ水
$$