内容正文:
专题特训(一) 特殊方法测密度
第六章 物质的物理属性
类型一 增量类
1. 小明利用天平、针筒、烧杯等器材测量乳酸菌饮料的密度。
(1) 他将天平放在水平台上,调节横梁平衡后如图甲所示,其操作的错误是 游码没有移至标尺左端零刻度线处 。
(第1题)
游码没有移至标尺左端零刻度线处
1
2
3
4
5
6
(2) 改正错误将天平重新调平后,他将乳酸菌饮料倒入烧杯中,用天平测量烧杯和乳酸菌饮料的总质量,天平平衡时的情景如图乙,则烧杯和乳酸菌饮料的总质量m1= 62 g。接着他用如图丙所示的新针筒从烧杯中抽取了V1=5mL的乳酸菌饮料,最后测量出烧杯和剩余乳酸菌饮料的总质量m2=56.8g。乳酸菌饮料的密度为 1.04×103 kg/m3。
62
1.04×103
(第1题)
1
2
3
4
5
6
(3) 小明在实验中发现针筒刻度线前的尖端还有一点“小空间”,这会导致测得的乳酸菌饮料的密度与实际值相比 偏大 (偏大/偏小);小明思考后想出了一种改进方法:将(2)中抽取的乳酸菌饮料的一部分又注射回烧杯,测量烧杯和剩余乳酸菌饮料的总质量m3,记下此时针筒内乳酸菌饮料的体积V2,则乳酸菌饮料的密度表达式为ρ饮料= (用所测物理量表示)。
偏大
1
2
3
4
5
6
2. 某实验小组测量盐水的密度。
(1) 实验前,把天平放在 水平 桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处。静止时,天平的指针如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,直至天平平衡。
(第2题)
水平
右
类型二 等质量类
1
2
3
4
5
6
(2) 由于天平砝码损坏,实验小组借助标有刻度的注射器、两个完全相同的烧杯、水等进行了如下操作:
① 用注射器向两个烧杯中分别注入20mL盐水和20mL水。
② 将上述装有盐水和水的烧杯分别放在天平的左盘和右盘,天平不平衡。
(第2题)
1
2
3
4
5
6
③ 用注射器向装水的烧杯中缓慢注水,当注入2mL水时,天平恰好平衡,如图乙所示。平衡时右盘烧杯中水的质量为 22 g,盐水的密度为 1.1 g/cm3。(ρ水=1g/cm3)
22
1.1
(第2题)
1
2
3
4
5
6
3. 小敏想测量一块雨花石的密度,但实验室的天平缺少砝码,于是她准备了两个质量相近的烧杯、量筒和一根滴管并完成了实验,请你补充实验步骤并回答问题。
(1) 将天平放在水平工作台面上调平,再将两个烧杯分别放在两个托盘上,并用滴管向质量 较小 (较大/较小)的烧杯中加水,直到 天平水平平衡 。
较小
天平水平平衡
1
2
3
4
5
6
(2) 将雨花石放入左盘烧杯中。
(3) 向量筒中倒入适量水(可完成全部测量要求),记下水的体积V1。
(4) 将 量筒中的部分水缓慢倒入右盘的烧杯中 ,并用滴管吸取量筒中的水进行调节直至天平水平平衡,记下量筒中剩余水的体积V2。
量筒中的部分水缓慢倒入右盘的烧杯中
1
2
3
4
5
6
(5) 将 雨花石从烧杯中取出后浸没在量筒内的水中 ,记下量筒中水面对应的刻度值V3。
(6) 计算出该雨花石的密度表达式为ρ石= ρ水 (用上述测量值表示,其中ρ水已知),根据这个实验方案测量出来的密度可能会 偏小 (偏大/偏小)。
雨花石从烧杯中取出后浸没在量筒内的水中
ρ水
偏
小
1
2
3
4
5
6
类型三 等体积类
4. 用电子秤、一个玻璃杯和水,可以粗略测量椰子油的密度。先后测出空杯、装满水及装满油的杯子的质量,数据如表所示。杯子两次“装满”,是为了使被测量的油和水 体积 相同。根据测量数据计算,椰子油的密度是 0.84×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
空杯的质量/g 水和杯的质量/g 油和杯的质量/g
100 300 268
体积
0.84×103
1
2
3
4
5
6
5. (2024·广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1) 调节天平时,应先将游码移至标尺的 “0”刻度线 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡。
“0”刻度线
(2) 用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,李子的质量为 44 g;用量筒和水测得李子的体积为40cm3,则李子的密度为 1.1 g/cm3。
(第5题甲)
44
1.1
1
2
3
4
5
6
(3) 完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
① 在烧杯中加入适量的凉茶,如图乙所示,并在烧杯上标记此时液面的位置M1,测得凉茶和烧杯的总质量为240g。
② 将李子放入凉茶中,李子沉底,如图丙所示,在烧杯上标记此时液面的位置M2。
(第5题)
1
2
3
4
5
6
③ 取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 M2 ,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得凉茶的密度为 1.05 g/cm3。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果 无 (有/无)影响,原因是 加凉茶至M2位置时补充了李子带出的凉茶 。
M2
1.05
无
加凉茶至M2位置时补充
了李子带出的凉茶
(第5题)
1
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4
5
6
6. (2024·天津)喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料,他想知道这块石料的密度,于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)。请你从中选用合适的器材,帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求:
(第6题)
1
2
3
4
5
6
(1) 写出主要的实验步骤及所需测量的物理量。
解:(1) 选择的器材:电子秤、记号笔、空玻璃杯、细线和水。实验步骤:① 用电子秤称出印章石料的质量m1;② 将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,称出总质量m2,用细线系住石料浸没水中,用记号笔标出此时水面位置;③ 取出石料,向玻璃杯中加水至标记处,称出总质量m3
(第6题)
1
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3
4
5
6
(2) 求出石料密度的表达式(用已知量和测量量表示)。
解:(2) 后来加入水的质量m水=m3-m2,体积V水==,则石料的体积V石料=V水=,石料密度的表达式ρ石料===ρ0(合理即可)
(第6题)
1
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5
6
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