课时6.2 固体、液体密度的测量-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 沪科版五四制2024）

第六章 密度与压强 （解析版） 课时6.2 固体、液体密度的测量 2022年课程标准 物理素养 1.2.3 通过实验，理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 4.1.2 测量固体和液体的密度。 科学观念：密度的概念、单位和性质、密度公式。 科学思维：理解密度公式，能用密度知识解决实际问题。 科学探究：通过实验探究，理解质量与体积间的关系。 一、量筒的使用 （1）首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1L=1000ml=10-3m3；图a中，量筒量程100ml，分度值2ml）； （2）量筒的规格：常用的有10mL，20mL，25mL，50mL，100mL，250mL、500mL，1000mL等多种规格； （2）量筒的使用方法 ①会选：在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值，根据被测物体的体积和测量精度要求选择合适的量筒。 ②会放：使用量筒测量体积时，应将量筒平稳地放在水平台面上。 ③会读：读数时，视线要与量筒内液体的液面相平。量筒内的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水银的液面）。在读数时，视线应和量筒内液体凹液面的底部（或凸液面的顶部）相平，如图甲、乙所示。 ④会记：记录的结果由数字和单位组成。 特别提醒 量筒读数时，视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部相平。若仰视液面，视线向上斜，读出的值比真实值偏小；若俯视液面，视线向下斜，读出的数值比真实值偏大。 用量筒测量不规则固体的体积 固体种类 方法 具体步骤 示意图 密度比水的密度大，在水中会沉底的固体（且体积较小） 排水法 （1）先在量筒中倒入适量的水（“适量”是指水能够浸没固体，且固体浸没后，液面仍在量筒的量程内），读出此时量筒中水的体积V1； （2）将形状不规则的固体用细线拴住，使其慢慢地浸没在量筒的水中，读出此时量筒中水与固体的总体积V2； （3）计算出固体的体积V=V2-V1。 密度比水小，在水中会漂浮的固体（且体积较小） 针压法 （1）在量筒中倒入适量的水，读出体积V1； （2）用一细长针刺入固体并用力将其压入量筒内的水中，使其浸没，读出此时的总体积V2； （3）被测固体的体积V=V2-V1（由于针很细，它排开水的体积可以忽略不计）。 沉坠法 （1）将待测固体和能沉入水中的重物用细线拴在一起（重物在下，待测固体在上），用手提着待测固体上方的细线，只将能沉入水中的重物浸没在量筒内的水中，读出体积V2； （2）将待测固体和重物一起浸没水中，读出体积V3； （3）被测固体的体积V=V3-V2。 体积较大的固体 溢水法 当固体较大时，无法放入量筒中，可把它慢慢浸入装满水（水刚好不溢出）的烧杯中，使烧杯中的水溢出；浸没后将溢出的水收集起来倒入量筒中，溢出水的体积即为固体的体积V。 二、测固体密度： 1.实验原理： 2.实验器材：天平、量筒、小石块、水、细线等。 3.实验步骤： （1）先用天平测物体的质量m。 （2）在量筒中倒入适量水，记下体积V1。 （3）把物块浸没在水中，记下总体积V2。 （4）表达式：ρ＝ m/V2-V1。 4.实验注意事项： （1）“适量”水的含义： A.水能浸没物块。 B.物块放入后总体积不超过量筒的量程. （2）如果物不能自然浸没水中，可用助沉法、针压法测体积。 （3）如果物体能溶于水中，可用“埋沙法”测体积。 （4）形状规则的固体，可以用刻度尺测体积。 三、盐水密度的测量及试验 1. 用电子天平测出量筒的质量 m1。 2. 在量筒内倒入适量的盐水，测出盐水的体积 V 盐水。 3. 用电子天平测出量筒和盐水的总质量 m2。 4.计算盐水的密度：。 例：常规测量盐水的密度： （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）将适量的盐水倒入烧杯中，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1（如图甲所示）； （3）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V（如图乙所示）； （4）用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2（如图丙所示）； （5）待测液体的密度为。 实验数据 杯和盐水的总质量m1/g 杯和剩余盐水的总质量m2/g 量筒中盐水的质量m（=m1-m2）/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g/cm3) 四、密度与社会生活 1、密度的应用与物质鉴别 （1）鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。 （2）求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。 （3）求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。 2、 空、实心的判断：通过对物体的密度、质量、体积的比较，可判断物体时空心的还是实心的，即当ρ物=ρ为实心，ρ物＜ρ为空心；m物=m为实心，m物＜m为空心；V物=V为实心，V物＞V为空心。 3.制造飞机或航空器材时，采用新材料（密度小、强度大），以减轻飞机自重和增强飞机的强度使飞机更安全。 4.拍摄电影时，为了保护演员，采用由低密度材料制成的道具。 3.机床底座需要用坚固、密度大的材料制成。 5.商业中鉴别牛奶的浓度、酒的浓度等都是利用密度的不同实现的。 1．在测量物体密度的实验中，如图甲所示，测得物块质量是 g；把物块放入盛有30mL水的量筒中，量筒示数如图乙所示，物块的体积是 cm3；则测物体的密度约是 kg/m3。 【答案】 82.4 10 8.24×103 【详解】[1]甲图中天平的读数为 [2]当物块浸没在量筒中，量筒的读数为40mL，则物块的体积为 [3]物体的密度为 2．小明测量石头挂件“福兔”的密度。用天平测得它的质量为16.8g，将它放入量筒并倒入适量水，如图所示。取出挂件，量筒中剩余水的体积为30mL，挂件的体积为 cm3，密度为 g/cm3，测得挂件的密度值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】 6 2.8 偏小 【详解】[1]根据题意可知，挂件的质量为 由图可知，挂件和水的总体积为36mL，所以印章的体积为 [2]挂件的密度为 [3]由于取出挂件时，挂件上会沾有水，测量出挂件的体积偏大，挂件的质量一定，根据密度公式得出密度的测量值偏小。 3．小强想知道石块的密度，他利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如图的测量。 ①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m1，如图甲所示； ②将石块缓慢浸没在杯中，测得杯、水、石块的总质量m2，如图乙所示，在水面到达的位置上做标记，然后取出石块； ③向杯中缓慢加水，让水面上升至标记处，测得杯和水的总质量m3，如图丙所示。根据以上测量，可得石块的体积表达式为V石= （用所测物理量的符号表示，水的密度用水表示）；可得石块的密度表达式为石= （用所测物理量的符号表示，水的密度用水表示）。 【答案】 【详解】①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m1； ②将石块缓慢浸没在杯中，测得杯、水、石块的总质量m2，石块的质量为 ③[1][2]向杯中缓慢加水，让水面上升至标记处，测得杯和水的总质量m3，如图丙所示，石块的体积等于所加水的体积 石块的密度表达式为 4．课外实践活动小组的同学，设计了两种不同的方案测量小石块（不吸水）的密度。 (1)第一组的同学用天平和量筒测量小石块的密度，实验过程如下： ① 把托盘天平放在 工作台上，将游码归零后，发现分度盘如图甲所示，此时应将平衡螺母向 调节，使天平横梁平衡。接着，将小石块放在天平的左盘，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁再次平衡，示数如图乙所示，则小石块的质量为 g； ② 在量筒中装入适量的水，并记录水面所对应的体积，再把拴上细线的小石块浸没在量筒的水中，如图丙所示，小石块的体积是 cm3； ③ 由此， 可以计算出小石块的密度为ρ= kg/m3。 (2)另一组同学选用了一只量杯和一个小烧杯，也测出了小石块的密度。 步骤一：把小烧杯轻轻放入装有适量水的量杯中，使之漂浮在水面上，记下水面所处位置为 V1； 步骤二：把小石块放入小烧杯中仍处于漂浮，待水面静止后，记下水面所处位置为 V2； 步骤三：取出小石块，小烧杯仍然漂浮在量杯中，用一根细线（不吸水、不计细线的质量和体积）将小石块绑好慢慢放入量杯使其沉底，待水面静止后，记下水面所处位置为 V3； ① 根据实验数据，可以推导出小石头的密度表达式为ρ= ； ② 在实验时如果把步骤二、三交换，若要考虑取出小石块时沾水，则测出小石块的密度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； ③ 将实验步骤三和步骤二相比较，当水面都静止时，量杯对桌面的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 水平 右 17.4 5 (2) 不变 不变 【详解】（1）[1][2]托盘天平的底座不能调节，在调节天平平衡时，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处；指针静止在分度盘中央的左侧，表明左盘要重一些，故应将平衡螺母向右调节，直到天平平衡为止。 [3]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，所以石子的质量为 m=10g+5g+2.4g=17.4g [4][5]由图丙知，量筒的分度值为1mL，水的体积为30mL，水和石子的体积为45mL，所以石子的体积为 V=35mL-30mL=5mL=5cm3 小石块的密度为 （2）[1]根据实验步骤一、二，由阿基米德原理，石子所受到重力为 根据实验步骤三，由排水法，石子的体积为 V=V3-V1 小石块的密度为 [2]步骤二、三交换，小石块时沾水，再放入小烧杯中，总的排开体积还是不变，故测得质量、体积均无变化，故密度不变。 [3]当水面都静止时，量杯对桌面的压力等于量杯重力、小烧杯重力、水重力、小石块重力之和，由二到三，都不变，故压力不变，由压强公式，受力面积相同，压强不变。 5．小延在测量盐水密度时，天平调平后，进行了如下操作： (1)用天平测量烧杯和盐水的总质量，盘中砝码及游码的位置如图甲所示，则烧杯和盐水的总质量为 g； (2)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，液面位置如图乙，盐水体积 mL； (3)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为76g，则盐水密度为 kg/m3 (4)画出实验记录表格 。 【答案】(1)142 (2)60 (3)1.1×103 (4) 烧杯和盐水的总质量m总/g 烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g 盐水的质量m/g 盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/（kg/m3） 【详解】（1）如图甲所示，天平的分度值为0.2g，烧杯和盐水的总质量 （2）如图乙，量筒的分度值为2mL，读数为60mL，故盐水体积为60mL。 （3）倒出的液体质量 盐水密度为 （4）根据实验原理、测量项目、实验过程等，要测量烧杯和盐水的总质量、烧杯和剩余盐水的总质量、盐水的体积，要计算出盐水的质量，根据密度公式计算液体密度，故设计表格如下 烧杯和盐水的总质量m总/g 烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g 盐水的质量m/g 盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/（kg/m3） 。 6．如图所示是小明测量盐水密度的操作顺序，则图甲中烧杯和盐水的总质量是 g，图乙量筒中盐水的体积为 mL，由此可知盐水的密度p= kg/m3。 【答案】 82.4 40 【详解】[1]由图甲可知，烧杯和盐水的总质量为 [2][3]由图丙可知剩余的盐水和烧杯质量为 则量取的盐水质量为 由图乙可知，量筒分度值为2 mL，盐水的体积为，根据可得盐水密度为 7．某75%酒精消毒液的部分产品信息如图表所示。某兴趣小组想通过测量酒精的密度来鉴定该产品是否合格，准备好实验器材后，操作步骤如下： 产品名称：75%酒精消毒液 规格：500mL/瓶30/瓶箱 有效成分含量：乙醇含量为75%±5%（V/V） 密度变化范围：0.859~0.885g/mL (1)调节天平平衡：把天平放置在水平工作台上，将 移到零刻度线处，调节 ，使指针指向分度盘的中线处； (2)调节平衡后，测出空烧杯的质量为53g。在烧杯中盛适量的酒精，用天平测出酒精和烧杯的总质量，此时天平示数如图丙所示，为 g； (3)然后将烧杯中的酒精倒入量筒中，如图乙所示，读出其体积。根据测量数据计算出该酒精的密度是 ，根据测量结果可判断该产品是 （选填“合格”或“不合格”）的； (4)实验完成后小组内交流，认为测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。原因是 。 【答案】(1) 游码 平衡螺母 (2)105.2 (3) 0.87 合格 (4) 偏大 将酒精倒入量筒中时，烧杯中会有残留 【详解】（1）[1][2]使用天平前，要对天平进行调节。将天平放在水平工作台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母，直至指针指向分度盘的中线处。 （2）由题图丙可知，烧杯和酒精的总质量 （3）[1]量筒分度值为2mL，中酒精的体积 量筒中酒精的质量 酒精的密度 [2]由题图甲可知，该产品的密度变化范围是0.859~0.885g/mL，即，所以该产品是合格的。 （4）[1][2]将烧杯中的酒精倒入量筒中时，烧杯中会不可避免地残留一定量的酒精，使测出的体积偏小，由可知，测量结果将偏大。 8．为了测定某种液体的密度，同学们用天平、量筒、烧杯等实验器材进行实验，他们的操作步骤如下： (1)将天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针如图甲所示，此时他应把平衡螺母向 调节； (2)①用天平测量出空烧杯的质量； ②将待测液体倒入空烧杯中，用天平测量出烧杯和待测液体的总质量，天平平衡后，所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则 g； ③将烧杯中的待测液体全部倒入空量筒中，如图丙所示； ④用天平测量出烧杯的质量，则量筒中待测液体的质量为 g，其中步骤 （填序号）是多余的； (3)通过以上步骤，测得这种待测液体的密度为 ； (4)小军在整理器材时，发现天平右盘中50g的砝码缺了一个角，则待测液体密度的测量结果与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)右 (2) 83.8 32.0 ① (3) (4)不变 【详解】（1）根据天平的使用方法可知，天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处，如图甲所示，发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线，直到横梁在水平位置平衡。 （2）②[1]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为3.8g，烧杯和待测液体的总质量为 ④[2]根据题意可知，量筒中待测液体的质量为 [3]由以上步骤可知，不需要测量空烧杯的质量，故步骤①多余。 （3）如图丙所示，量筒的分度值为2mL，示数为40mL，则量筒中待测液体的体积为 根据密度公式可得，待测液体的密度为 （4）使用的砝码有磨损，测量的质量m2与m3均偏大，但计算出待测液体的质量是准确的，根据密度公式可知，本次实验待测液体密度的测量结果与真实值相比不变。 【基础强化】 1．测定体积的为的酒精的体积，应选用的最合适的量筒是（　　） A．量程，最小刻度为 B．量程，最小刻度为 C．量程，最小刻度为 D．量程，最小刻度为 【答案】B 【详解】根据酒精的总体积和量筒的量程以及分度值综合考虑，选取合适的量筒去测量。在选取过程中，要考虑两方面因素：一是一次量取；二是尽可能精确，即分度值越小越精确，综上所述，B选项符合题意。 故选B。 2．某班同学收集到一块火山岩标本，他们使用天平、盛水量筒和绳子测火山岩的密度，出现以下不规范操作，其中造成测量值偏小的操作是（  ） A．用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积 B．测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平 C．测量火山岩体积时，发现火山岩吸水性很强 D．测完火山岩体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量 【答案】A 【详解】A. 用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积，使测得的体积偏大，密度偏小，符合题意．B. 测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平，读数虽偏大，但两次均这样读，两次体积之差仍为火山岩体积，不影响密度大小．C. 测量火山岩体积时，发现火山岩吸水性很强，使测得的体积偏小，密度偏大．D. 测完火山岩体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量，使测得的质量偏大，密度偏大．故选A. 【点睛】测密度的原理ρ＝，逐一分析各选择项中操作对m、V的影响，判断出对ρ的影响，找到答案． 3．在进行“测定盐水的密度”的实验中，不必要的称量步骤是（    ） A．用天平测出空烧杯的质量 B．将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯的总质量 C．将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积 D．用天平测出剩余盐水和烧杯的质量 【答案】A 【详解】测液体密度，若先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体总质量，最后将液体倒入量筒来测体积，这种做法会因烧杯壁粘液体而使测出的体积偏小，导致算出的液体密度偏大．为防止容器壁粘液体带来实验误差，应先测烧杯和液体总质量，再将液体倒入量筒测出体积，最后测出剩余液体和烧杯的质量，用密度公式ρ=算出液体的密度．所以本题中选项A用天平测出空烧杯的质量是不必要的．故A符合题意，BCD不符合题意； 4．某同学量取20ml液体时，操作如下：量筒放平、面对刻度，仰视液体凹液面最低处读数为30ml，倾倒出一部分液体之后，又俯视液体凹液面最低处读数为10ml，则这位同学取出的液体体积是（　　） A．大于20ml B．等于20ml C．小于20ml D．无法判断 【答案】A 【详解】仰视液体凹液面最低处，读数为30毫升，实际量取液体的体积偏大，液体体积实际大于30毫升，倾倒出一部分液体，又俯视液体凹液面最低处，读数为10mL，液体体积实际小于10ml，所以这位同学取出液体的体积大于20mL，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．下列关于实验仪器使用方法的说法中，正确的是（　　） A．使用刻度尺测长度时，必须用分度值小的尺子 B．使用温度计测量液体温度，将玻璃泡浸入被测液体中即可读数 C．用天平测量物体质量时，当没有合适的砝码使用时就要移动游码使天平平衡 D．使用量筒测量水的体积，读数时视线应该与凹液面底部垂直 【答案】C 【详解】A．使用刻度尺测物体的长度时，应根据测量需要精确的程度选择分度值合适的刻度尺，故A错误； B．用温度计测液体温度，玻璃泡浸入液体后要稍等一会儿，待示数稳定后读数，故B错误； C．测质量过程中，砝码不合适时，要使用游码使天平的横梁恢复平衡，故C正确； D．使用量筒测量液体的体积时，视线要和液柱的凹面底部相平，故D错误。 故选C。 6．小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度．部分操作过程如图所示，下列说法不正确的是 A．量筒中盐水的体积是 B．盐水的密度是 C．如果按照B、A、C的顺序会使测量结果偏小 D．按照A、C、B的顺序操作，如果盘中砝码因生锈质量变大，则测得盐水密度偏大 【答案】C 【详解】A．量筒的分度值为，量筒中盐水的体积为，故A正确，不符合题意； B．在天平的标尺上，之间有5个小格，一个小格代表的质量是，即标尺的分度值为；烧杯和盐水的总质量 剩余盐水和烧杯的质量 量筒中盐水的质量 盐水的密度 故B正确，不符合题意； C．如果按照B、A、C的顺序，盐水质量准确，但是，由于一部分盐水附着在烧杯壁上，倒入量筒中的盐水比实际偏小，由公式得密度偏大，故C错误，符合题意； D．如果砝码生锈，则砝码的质量比实际值较大，所以当左盘放置的物体时，右盘只需放置小于的砝码即可，所以称得质量比实际质量偏小，则两次质量测量之差偏大，由公式得密度偏大，故D正确，不符合题意． 7．想用量筒一次准确测量出密度为的酒精200g，可采用量筒的量程及分度值分别是（    ）． A．100 Ml，5 Ml B．250 mL，50 Ml C．250 mL，10 mL D．500 mL，50 mL 【答案】C 【详解】根据ρ＝m/V知道待测酒精的体积是：V=m/ρ=200g/0.8g/cm3=250cm3 =250mL，故A选项的量程太小，D选项的量程太大，BC选项的量程可以，但B选项的分度值较大，测量时误差较大，故选C． 8．用“排液法”测小石块的体积时，先在量筒中装有“适量”的水，关于对“适量”的水理解正确的是（  ） A．放入小石块后，总体积不能让水从量筒里溢出 B．越多越好 C．越少越好 D．放入小石块后，总体积不能超过量筒的量程 【答案】D 【详解】石块形状不规则，不能利用刻度尺测量长度、宽度和高度，再计算体积，所以借助量筒和水，采用“排水法”测量其体积；为保证测量结果的准确，石块必须全部浸没在水中，同时石块放入水中后水面不超过量筒的最大测量值。 故ABC错误，D正确。 故选D。 【素养提升】 9．某学生改装电子厨房称制作固体密度计，先测量固体的质量为m1=280g，测出装有适量水烧杯的质量m2=350g，将物体如图所示浸没水中（不触底），水未逸出，记录此时的示数为m3=490g，已知水的密度为1.0103kg/m3，从而得到物体的密度为（　　）    A．1.4103kg/m3 B．2103kg/m3 C．2.4103kg/m3 D．3.2103kg/m3 【答案】B 【详解】如图所示，物体浸没水中（不触底），水未逸出，所以，物体的体积等于水的体积，即 物体的密度为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．量筒做得细而高，而不是做得粗而矮，这是因为（    ） A．细高的量筒易操作 B．粗矮的量筒盛的液体多，不方便 C．细高的量筒底座大，稳定 D．细高的量筒刻度间隔大，便于准确读数 【答案】D 【详解】细的量筒横截面积小，对应相同的体积变化，液面高度变化大，即能显示微小的体积变化，测起来更加准确．量筒的示数是均匀的，做的细而高，表示体积的刻度线间隔较大，可以更快、更准确的读数．故D正确，ABC错误． 【能力培优】 11．下列关于实验仪器的使用方法，正确的是（　　） A．使用液体温度计时，读数时可以将温度计从液体中取出 B．使用刻度尺测量长度时，必须将尺的最左端与物体的左边缘对齐 C．使用天平测质量时，如果天平右盘下沉，应该把平衡螺母向左调 D．使用量筒测体积时，液面是凹形的，读数时视线应与凹面底部相平 【答案】D 【详解】A．使用液体温度计时，读数时不能将温度计从液体中取出，要使玻璃泡继续浸没于液体中，故A错误； B．使用刻度尺测量长度时，不一定将尺的最左端与物体的左边缘对齐，使刻度尺的某一刻度与物体一端对齐即可，故B错误； C．使用天平测质量时，如果天平右盘下沉，不能移动平衡螺母，只能通过增减砝码或者移动游码，故C错误； D．为了读数准确，使用量筒测体积时，液面是凹形的，读数时视线应与凹面底部相平，故D正确。 故选D。 12．下列工具不属于计时器的是 A．漏刻 B．日晷 C．量筒 D．沙漏 【答案】C 【详解】漏刻、日晷、沙漏都是古时候的计时工具，而量筒是测量液体体积的工具，故C符合题意． 选C． 16 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 密度与压强 （原卷版） 课时6.2 固体、液体密度的测量 2022年课程标准 物理素养 1.2.3 通过实验，理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 4.1.2 测量固体和液体的密度。 科学观念：密度的概念、单位和性质、密度公式。 科学思维：理解密度公式，能用密度知识解决实际问题。 科学探究：通过实验探究，理解质量与体积间的关系。 一、量筒的使用 （1）首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1L=1000ml=10-3m3；图a中，量筒量程100ml，分度值2ml）； （2）量筒的规格：常用的有10mL，20mL，25mL，50mL，100mL，250mL、500mL，1000mL等多种规格； （2）量筒的使用方法 ①会选：在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值，根据被测物体的体积和测量精度要求选择合适的量筒。 ②会放：使用量筒测量体积时，应将量筒平稳地放在水平台面上。 ③会读：读数时，视线要与量筒内液体的液面相平。量筒内的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水银的液面）。在读数时，视线应和量筒内液体凹液面的底部（或凸液面的顶部）相平，如图甲、乙所示。 ④会记：记录的结果由数字和单位组成。 特别提醒 量筒读数时，视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部相平。若仰视液面，视线向上斜，读出的值比真实值偏小；若俯视液面，视线向下斜，读出的数值比真实值偏大。 用量筒测量不规则固体的体积 固体种类 方法 具体步骤 示意图 密度比水的密度大，在水中会沉底的固体（且体积较小） 排水法 （1）先在量筒中倒入适量的水（“适量”是指水能够浸没固体，且固体浸没后，液面仍在量筒的量程内），读出此时量筒中水的体积V1； （2）将形状不规则的固体用细线拴住，使其慢慢地浸没在量筒的水中，读出此时量筒中水与固体的总体积V2； （3）计算出固体的体积V=V2-V1。 密度比水小，在水中会漂浮的固体（且体积较小） 针压法 （1）在量筒中倒入适量的水，读出体积V1； （2）用一细长针刺入固体并用力将其压入量筒内的水中，使其浸没，读出此时的总体积V2； （3）被测固体的体积V=V2-V1（由于针很细，它排开水的体积可以忽略不计）。 沉坠法 （1）将待测固体和能沉入水中的重物用细线拴在一起（重物在下，待测固体在上），用手提着待测固体上方的细线，只将能沉入水中的重物浸没在量筒内的水中，读出体积V2； （2）将待测固体和重物一起浸没水中，读出体积V3； （3）被测固体的体积V=V3-V2。 体积较大的固体 溢水法 当固体较大时，无法放入量筒中，可把它慢慢浸入装满水（水刚好不溢出）的烧杯中，使烧杯中的水溢出；浸没后将溢出的水收集起来倒入量筒中，溢出水的体积即为固体的体积V。 二、测固体密度： 1.实验原理： 2.实验器材：天平、量筒、小石块、水、细线等。 3.实验步骤： （1）先用天平测物体的质量m。 （2）在量筒中倒入适量水，记下体积V1。 （3）把物块浸没在水中，记下总体积V2。 （4）表达式：ρ＝ m/V2-V1。 4.实验注意事项： （1）“适量”水的含义： A.水能浸没物块。 B.物块放入后总体积不超过量筒的量程. （2）如果物不能自然浸没水中，可用助沉法、针压法测体积。 （3）如果物体能溶于水中，可用“埋沙法”测体积。 （4）形状规则的固体，可以用刻度尺测体积。 三、盐水密度的测量及试验 1. 用电子天平测出量筒的质量 m1。 2. 在量筒内倒入适量的盐水，测出盐水的体积 V 盐水。 3. 用电子天平测出量筒和盐水的总质量 m2。 4.计算盐水的密度：。 例：常规测量盐水的密度： （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）将适量的盐水倒入烧杯中，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1（如图甲所示）； （3）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V（如图乙所示）； （4）用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2（如图丙所示）； （5）待测液体的密度为。 实验数据 杯和盐水的总质量m1/g 杯和剩余盐水的总质量m2/g 量筒中盐水的质量m（=m1-m2）/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g/cm3) 四、密度与社会生活 1、密度的应用与物质鉴别 （1）鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。 （2）求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。 （3）求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。 2、 空、实心的判断：通过对物体的密度、质量、体积的比较，可判断物体时空心的还是实心的，即当ρ物=ρ为实心，ρ物＜ρ为空心；m物=m为实心，m物＜m为空心；V物=V为实心，V物＞V为空心。 3.制造飞机或航空器材时，采用新材料（密度小、强度大），以减轻飞机自重和增强飞机的强度使飞机更安全。 4.拍摄电影时，为了保护演员，采用由低密度材料制成的道具。 3.机床底座需要用坚固、密度大的材料制成。 5.商业中鉴别牛奶的浓度、酒的浓度等都是利用密度的不同实现的。 1．在测量物体密度的实验中，如图甲所示，测得物块质量是 g；把物块放入盛有30mL水的量筒中，量筒示数如图乙所示，物块的体积是 cm3；则测物体的密度约是 kg/m3。 2．小明测量石头挂件“福兔”的密度。用天平测得它的质量为16.8g，将它放入量筒并倒入适量水，如图所示。取出挂件，量筒中剩余水的体积为30mL，挂件的体积为 cm3，密度为 g/cm3，测得挂件的密度值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 3．小强想知道石块的密度，他利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如图的测量。 ①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m1，如图甲所示； ②将石块缓慢浸没在杯中，测得杯、水、石块的总质量m2，如图乙所示，在水面到达的位置上做标记，然后取出石块； ③向杯中缓慢加水，让水面上升至标记处，测得杯和水的总质量m3，如图丙所示。根据以上测量，可得石块的体积表达式为V石= （用所测物理量的符号表示，水的密度用水表示）；可得石块的密度表达式为石= （用所测物理量的符号表示，水的密度用水表示）。 4．课外实践活动小组的同学，设计了两种不同的方案测量小石块（不吸水）的密度。 (1)第一组的同学用天平和量筒测量小石块的密度，实验过程如下： ① 把托盘天平放在 工作台上，将游码归零后，发现分度盘如图甲所示，此时应将平衡螺母向 调节，使天平横梁平衡。接着，将小石块放在天平的左盘，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁再次平衡，示数如图乙所示，则小石块的质量为 g； ② 在量筒中装入适量的水，并记录水面所对应的体积，再把拴上细线的小石块浸没在量筒的水中，如图丙所示，小石块的体积是 cm3； ③ 由此， 可以计算出小石块的密度为ρ= kg/m3。 (2)另一组同学选用了一只量杯和一个小烧杯，也测出了小石块的密度。 步骤一：把小烧杯轻轻放入装有适量水的量杯中，使之漂浮在水面上，记下水面所处位置为 V1； 步骤二：把小石块放入小烧杯中仍处于漂浮，待水面静止后，记下水面所处位置为 V2； 步骤三：取出小石块，小烧杯仍然漂浮在量杯中，用一根细线（不吸水、不计细线的质量和体积）将小石块绑好慢慢放入量杯使其沉底，待水面静止后，记下水面所处位置为 V3； ① 根据实验数据，可以推导出小石头的密度表达式为ρ= ； ② 在实验时如果把步骤二、三交换，若要考虑取出小石块时沾水，则测出小石块的密度比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； ③ 将实验步骤三和步骤二相比较，当水面都静止时，量杯对桌面的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．小延在测量盐水密度时，天平调平后，进行了如下操作： (1)用天平测量烧杯和盐水的总质量，盘中砝码及游码的位置如图甲所示，则烧杯和盐水的总质量为 g； (2)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，液面位置如图乙，盐水体积 mL； (3)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量为76g，则盐水密度为 kg/m3 (4)画出实验记录表格 。 烧杯和盐水的总质量m总/g 烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g 盐水的质量m/g 盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/（kg/m3） 烧杯和盐水的总质量m总/g 烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g 盐水的质量m/g 盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/（kg/m3） 6．如图所示是小明测量盐水密度的操作顺序，则图甲中烧杯和盐水的总质量是 g，图乙量筒中盐水的体积为 mL，由此可知盐水的密度p= kg/m3。 7．某75%酒精消毒液的部分产品信息如图表所示。某兴趣小组想通过测量酒精的密度来鉴定该产品是否合格，准备好实验器材后，操作步骤如下： 产品名称：75%酒精消毒液 规格：500mL/瓶30/瓶箱 有效成分含量：乙醇含量为75%±5%（V/V） 密度变化范围：0.859~0.885g/mL (1)调节天平平衡：把天平放置在水平工作台上，将 移到零刻度线处，调节 ，使指针指向分度盘的中线处； (2)调节平衡后，测出空烧杯的质量为53g。在烧杯中盛适量的酒精，用天平测出酒精和烧杯的总质量，此时天平示数如图丙所示，为 g； (3)然后将烧杯中的酒精倒入量筒中，如图乙所示，读出其体积。根据测量数据计算出该酒精的密度是 ，根据测量结果可判断该产品是 （选填“合格”或“不合格”）的； (4)实验完成后小组内交流，认为测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。原因是 。 8．为了测定某种液体的密度，同学们用天平、量筒、烧杯等实验器材进行实验，他们的操作步骤如下： (1)将天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针如图甲所示，此时他应把平衡螺母向 调节； (2)①用天平测量出空烧杯的质量； ②将待测液体倒入空烧杯中，用天平测量出烧杯和待测液体的总质量，天平平衡后，所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则 g； ③将烧杯中的待测液体全部倒入空量筒中，如图丙所示； ④用天平测量出烧杯的质量，则量筒中待测液体的质量为 g，其中步骤 （填序号）是多余的； (3)通过以上步骤，测得这种待测液体的密度为 ； (4)小军在整理器材时，发现天平右盘中50g的砝码缺了一个角，则待测液体密度的测量结果与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【基础强化】 1．测定体积的为的酒精的体积，应选用的最合适的量筒是（　　） A．量程，最小刻度为 B．量程，最小刻度为 C．量程，最小刻度为 D．量程，最小刻度为 2．某班同学收集到一块火山岩标本，他们使用天平、盛水量筒和绳子测火山岩的密度，出现以下不规范操作，其中造成测量值偏小的操作是（  ） A．用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积 B．测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平 C．测量火山岩体积时，发现火山岩吸水性很强 D．测完火山岩体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量 3．在进行“测定盐水的密度”的实验中，不必要的称量步骤是（    ） A．用天平测出空烧杯的质量 B．将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯的总质量 C．将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积 D．用天平测出剩余盐水和烧杯的质量 4．某同学量取20ml液体时，操作如下：量筒放平、面对刻度，仰视液体凹液面最低处读数为30ml，倾倒出一部分液体之后，又俯视液体凹液面最低处读数为10ml，则这位同学取出的液体体积是（　　） A．大于20ml B．等于20ml C．小于20ml D．无法判断 5．下列关于实验仪器使用方法的说法中，正确的是（　　） A．使用刻度尺测长度时，必须用分度值小的尺子 B．使用温度计测量液体温度，将玻璃泡浸入被测液体中即可读数 C．用天平测量物体质量时，当没有合适的砝码使用时就要移动游码使天平平衡 D．使用量筒测量水的体积，读数时视线应该与凹液面底部垂直 6．小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度．部分操作过程如图所示，下列说法不正确的是 A．量筒中盐水的体积是 B．盐水的密度是 C．如果按照B、A、C的顺序会使测量结果偏小 D．按照A、C、B的顺序操作，如果盘中砝码因生锈质量变大，则测得盐水密度偏大 7．想用量筒一次准确测量出密度为的酒精200g，可采用量筒的量程及分度值分别是（    ）． A．100 Ml，5 Ml B．250 mL，50 Ml C．250 mL，10 mL D．500 mL，50 mL 8．用“排液法”测小石块的体积时，先在量筒中装有“适量”的水，关于对“适量”的水理解正确的是（  ） A．放入小石块后，总体积不能让水从量筒里溢出 B．越多越好 C．越少越好 D．放入小石块后，总体积不能超过量筒的量程 【素养提升】 9．某学生改装电子厨房称制作固体密度计，先测量固体的质量为m1=280g，测出装有适量水烧杯的质量m2=350g，将物体如图所示浸没水中（不触底），水未逸出，记录此时的示数为m3=490g，已知水的密度为1.0103kg/m3，从而得到物体的密度为（　　）    A．1.4103kg/m3 B．2103kg/m3 C．2.4103kg/m3 D．3.2103kg/m3 10．量筒做得细而高，而不是做得粗而矮，这是因为（    ） A．细高的量筒易操作 B．粗矮的量筒盛的液体多，不方便 C．细高的量筒底座大，稳定 D．细高的量筒刻度间隔大，便于准确读数 【能力培优】 11．下列关于实验仪器的使用方法，正确的是（　　） A．使用液体温度计时，读数时可以将温度计从液体中取出 B．使用刻度尺测量长度时，必须将尺的最左端与物体的左边缘对齐 C．使用天平测质量时，如果天平右盘下沉，应该把平衡螺母向左调 D．使用量筒测体积时，液面是凹形的，读数时视线应与凹面底部相平 12．下列工具不属于计时器的是 A．漏刻 B．日晷 C．量筒 D．沙漏 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $$