6.3测量液体和固体的密度-同步练习--2024-2025学年人教版物理八年级上册

6.3测量液体和固体的密度 【知识梳理】 （一）量筒的使用： 1．量筒和量杯是直接测量 的工具。 2．计量单位为 ，1mL= cm3。 3．使用方法：①会认：量程为 ，分度值为 ；②会读：读数时，视线要与 相平； （二）固体（小石块）的密度测量： a.用调好的天平测出石块的 ； b.在量筒内倒入 的水，测出水的 ； c.将石块放入量筒中，读出水和石块的 ；d.计算石块的 ： 表达式： 。 （三）液体（盐水）的密度测量 a.用调好的天平测出烧杯和盐水的 ；b.将部分盐水倒入量筒，测出盐水的 ； c.用天平测出烧杯和剩余盐水的 ；d.计算盐水的密度； 表达式： 。 【随堂练习】 1、学习密度知识之后，小明通过实验测量盐水的密度． （1）小明在使用天平前，先调节天平，使指针尖对准分度标尺中央的刻度线，如图甲所示．同组的刘强提醒有错误，小明马上进行了纠正：他先_____________________，然后向______（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，使横梁平衡． （2）小明设计实验方案A后，通过分析、思考及与同学交流，改进并设计了实验方案B（如下表所示） 方案A 方案B ①用天平测出空烧杯的质量m1 ②在空烧杯中倒入适量的盐水，称出它们的总质量m2 ③把烧杯中的盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积V ④求出ρ盐水= ①用天平测出盛有盐水的烧杯的总质量m1 ②把烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积V ③称出烧杯和杯中剩下的盐水的总质量m2 ④求出ρ盐水= 图乙显示的是按方案B实验时，将烧杯中的部分盐水倒入量筒后，天平重新平衡时的情景，图丙显示的是倒入盐水后量筒的读数．根据图中相关数据帮小明将下表填写完整． 烧杯和盐水的 总质量m1（g） 玻璃杯和所剩盐水 的总质量m2（g） 量筒中盐水 的质量（g） _______________________________ 盐水的密度 ρ（kg/m3） 150 ______ ______ 30 ______ （3）如果使用实验方案A、B测得的盐水的密度分别用ρA和ρB表示，在实验过程正确并且规范的情况下ρA______ρB（选填“＞”、“＜”或“=”）． 2、同学们想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下： ①调整天平横梁平衡； ②用天平测出软木块的质量m，示数如图甲； ③在量筒中装入适量的水，如图乙； ④读出水的体积V1； ⑤用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V2； ⑥将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V3； 请回答以下问题： （1）在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线左侧，则应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母。 （2）请根据上述实验步骤，将下面表格内容填写完整。 （3）小红同学发现在上述步骤中，有一步骤是多余的，这一步骤是 （填序号）。 （4）同学们经过评估交流后，发现干软木具有吸水性，则所测密度应 （选填“大于”或“小于”）软木的实际密度 物理量 软木块的质量 m/g 水的体积 V1/cm3 水和铁块的总体 V2/cm3 水、软木块和铁块的总体积 V3/cm3 软木的密度 ρ木/（kg·m-3） 数值 40 【巩固练习】 3、小明用天平、量筒和水（密度p水＝1.0 g/cm3）等器材测干燥软木塞（具有吸水性）的密度时，进行了下列操作： ①用调好的天平测出软木塞的质量m1； ②将适量的水倒入量筒中，读出水面对应的示数V1； ③用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中，过段时间后，读出水面对应的示数V2； ④将软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量m2． (1)指出小明操作中的不规范之处：__________________________________________． (2)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格．请根 据图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整． (3)对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法： _________________________________________． 4、有一块火山石可以漂浮在水中，小明用天平、量筒和水等器材测量这块火山石的密度，实验步骤如下： ①用天平测出石块的质量 m，天平的示数如图所示； ②向量筒中倒入V1=60ml的水； ③用细线系住石块，放入量简，用细铁丝将其压入水中足够 长时间，水面到达V2=65ml处； ④取出石块，水面降到了 V3=58ml处； ⑤小明认为石块体积的测量不够准确，石块的体积应该包含 材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到60ml处， 将刚才取出的石块表面吸附的水清除后，再次没入量筒的水中， 此时水面到达V4=66ml处，请解答下面问题： （1）该实验原理为　　　　　　（用物理符号表示）． （2）在步骤④中，水面未回到60ml处的原因是　　　　　　． （3）请你根据小明的实验思路，将有关数据及计算结果填入以下表格的空白处． 物理量 火山石块的 质量 m/g V1 v2 V3 v4 火山石块的 体积v/cm3 火山石块的密度ρ/g．cm﹣3 数值 60 65 58 66 （4）观察表格的设计，请你指出其中存在的两处不足（相同类型的不足点只写一条）． ①　　　　　 　；②　　　　　 　． 5、盛夏刚到，一场暴雨将河水冲刷得一片浑浊．树人少年科学院小院士工作站的小院士们开展了对河水密度和泥土含量的研究． 第一组的小院士在小明家前的一条河中取回河水，进行直接研究． （1）他们取5L河水，测得它的质量为5.2㎏，请你求出河水的密度； （2）小院士们认为河水中泥土质量m的多少与河水的体积V有关．他们把单位体积的河水中含有泥土的质量，叫做河水的含泥量，用字母X表示．请你写出河水含泥量的计算公式． （3）小院士们经过反复试验，最后测得比较可靠的河水的含泥量为2.5kg/m3左右，他们的经验是：实验所取的河水的体积如果太少，实验误差就很大．你认为小院士们量取河水最好选用______ A.50mL量筒　　　B.100mL量筒　　　 C.100mL量杯　　　D.500mL量杯 （4）他们从5L河水中分离出泥沙并干燥．要测这些泥沙的质量，最好选用______ A．量程100g的天平　　　　　　 B．量程500g的天平 C．量程1㎏的天平　　　　　　　D．量程10㎏的案秤 雨过天晴几天后，浑浊的河水又变得清澈了．第二组的小院士们无法直接获取浑浊的河水，因而他们设计并进行了河水含泥量的模拟研究．他们在一个量筒里放入100g干燥的“泥 序号 泥土质量g 水体积cm3 河水体积cm3 河水质量g 含泥量kg/m3 河水密度kg/m3 1 100 500 552 660 181.16 1087 2 100 600 648 700 154.62 1080 3 100 700 750 800 133.33 1067 4 100 800 850 900 117.65 1059 土”，先倒人500mL清水，接着每次加入100mL清水配制成不同的泥水，并分别测出不同泥水的体积．他们的有关实验数据见下表： （5）分析表中有关数据，你认为河水的含泥量和河水的密度有什么关系？ （6）研究小组发现，他们的实验可以测得“泥土”的密度．请你根据表中数据计算出“泥土”的密度． 6、联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量． （一）测自来水的密度 （1）某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是　 　． （2）在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为　 　cm3．再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为　 　g． （3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为　 　kg/m3． （二）测量水龙头打开后的出水速度 （1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S．如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l=　 　，根据流量的定义，Q=　 　．（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）． （2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案： ①测出水龙头出水口的内壁直径d ②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水 的体积V． ③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为　 　．（用d、t、π、V表示） 7、小明想测量大米的密度，但由于大米容易吸水，导致体积明显变化，因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。 实验一：按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积，由此计算出大米的密度。 （1）使用托盘天平称取5克大米。称量过程中发现天平指针偏向右边（如图甲），接下来小明应如何操作？________。 （2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量简直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏________。 小明思考：能否用排空气的方法测量大米的体积呢？他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢？ 查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二：称取5克大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2P时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如表。 （3）由实验二测得大米的密度为________克／厘米3。（计算结果精确到0.01） 8、物理活动课上，张老师做了一个有趣的实验：将一个黄色的乒乓球和一个玻璃球全部埋入装有米的大烧杯中，摇晃烧杯一段时间，乒乓球从米中“跑”了出来．看到这个现象，同学们十分惊讶：为什么乒乓球能“跑”出来，而玻璃球不能“跑”出来？针对这个问题同学们提出了下列猜想： 猜想1：因为乒乓球体积比玻璃球大；猜想2：因为乒乓球质量比玻璃球小． 为了验证猜想是否正确，两天后，同学们用准备的一些器材进行探究： (1)取三个塑料空瓶A、B、C，在A、B、C瓶中分别装入质量不等的沙子，盖好瓶盖，分别测出它们的质量和体积． (2)把三个瓶子分别填入盛有米的容器中，摇晃容器，观察现象． (3)实验数据及实验现象记录如下表（米的密度约为1.37 g／cm3）． (4)分析上述实验数据及现象后回答：猜想1_______（选填“正确”或“错误”），猜想2_______（选填“正确”或“错误”）．你认为乒乓球能从米中“跑”出来的原因是___________________________． (5)运用这个现象所隐含的物理知识，能解决生活中的什么问题？（试举一例或说出你的一个设想） 学科网（北京）股份有限公司 $$