内容正文:
一分耕耘 一份收获
(
密度测量实验
)
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知识梳理
)
(1)测固体的密度:密度大于水的固体(以测铁块密度为例)
原理:ρ=
器材:天平和砝码、铁块、量筒、水、细绳
步骤:①将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
②将被测铁块放在天平上称出其质量为m;
③在量筒中倒入适量的水,读出水的体积值V1;
④用细绳将铁块拴好,浸没在量筒的水中,读出这时铁块和水的总体积值V2;
⑤铁块的体积为:,被测铁块的密度:
(2)测盐水的密度:
原理:ρ=
步骤:①把盐水倒入量筒中,测出盐水的体积V;
②把空烧杯放在天平上,测出空烧杯的质量m1;
③把盐水倒入烧杯中,测出烧杯和盐水的总质量m2 ;
④得出盐水的密度ρ =(m2-m1)/ V
(3)测盐水的密度:
原理:ρ=
步骤:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;
④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
(4)其他测密度的方法
1. 体积等效法:在已知水的密度的情况下,测量水与未知物质质量;进一步利用体积相等,建立方程进行数学推导计算。
2. 质量等效法:在已知水的密度的情况下,测量水与未知物质体积;进一步利用质量相等,建立方程进行数学推导计算。
(
例题分析
)
1.小星取了一小块样石,通过实验来测定石块密度。
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测出石块的质量,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,质量为 g。用量筒测出石块的体积如图丙所示,由此可知石块的密度为 kg/m3。
2.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如甲图所示,矿石的质量是 g;
(2)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按乙图所示方法进行测量,矿石的体积,并计算出矿石的密度是 g/cm3;
(3)从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
3.在学习了测量物质密度后,小科想测出某种未知液体的密度,具体操作如下:
(1)测液体质量:天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g;
(2)测液体体积:将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积为 ;
(3)数据分析与处理:小科用测得的数据计算出了液体密度。他发现用上述方法测出的液体体积比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“”图像,如图丙所示,修正后测得则此未知液体的密度为 。
4.为测量自制白酒的度数,小金进行了如下操作:
(1)游码归零,分度盘如图甲所示,此时将平衡螺母向 调节,直至天平平衡;
(2)将容积为100ml、质量为16克的溢杯放在天平左盘,将溢杯中装满白酒;
(3)添加砝码,移动游码,使天平平衡,如图乙所示,此时溢杯和白酒的总质量为 克;
(4)算出白酒密度,对照下表可知此白酒的度数为 度;
(5)若换另一白酒进行测量,重复上述步骤,天平平衡时,游码位于图乙所示的游码位置左侧,砝码质量不变,则该白酒的度数可能是表格中 度的白酒。
酒精度(度)
43
53
65
密度(克/立方厘米)
0.93
0.92
0.9
5.小新利用托盘天平和量筒测量新昌玫瑰米醋的密度。
(1)调节天平时,指针出现如图甲所示情况。要使天平平衡,他应该把横梁右端螺母向 移动;
(2)当天平平衡后,小新开始测量:测量步骤如图乙所示,正确的操作顺序是 (填字代号);
A.用天平测量烧杯和剩余米醋的总质量
B.将待测米醋倒入烧杯中,用天平测量烧杯和米醋的总质量
C.将烧杯中的米醋部分倒入量筒,测最这部分米醋的体积
(3)由图乙数据可知倒入量筒的米醋质量为 ,米醋的密度为 千克/米3。
6.在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中;
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡;
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是 ,再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为 ;
(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量,倒入盐水后测出其总质量,在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,他及时停止了操作;同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度,你认为增加的步骤是: ,请帮小聪写出计算盐密度的表达式 。
7.2023年5月,温州文成的仙花谷蜂蜜入选浙江省共富农产品品牌之一。蜂蜜密度是检验蜂蜜品质的常用指标,优质蜂蜜的密度为,劣质蜂蜜的密度会偏小。小明选择温州文成的仙花谷蜂蜜和常见槐花蜜做了如下探究:
(1)仙花谷蜂蜜常温下为液态,具有浓香气味,高温时易分解产生酸性物质.据此写出仙花谷蜂蜜的一条物理性质: 。
(2)取一瓶仙花谷蜂蜜,按图甲测量:用精密电子秤测量其质量为700克,将部分蜂蜜倒入量筒后,再次测量,其质量为618.4克。通过计算说明仙花谷蜂蜜是否为优质蜂蜜。
(3)小明想通过比较质量来判断两种蜂蜜的密度大小。他调节天平平衡时忘记将游码从1克处归零,在两个相同的烧杯中倒入相同体积的两种蜂蜜,天平再次平衡时如图乙所示。判断烧杯中仙花谷蜂蜜的质量和槐花蜜的质量的大小,并说明理由: 。
8.小科从超市买来一瓶橙汁,他想不用量筒。只用托盘天平,两个完全相同的烧杯和适量的水,来测量橙汁的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则他应 (写出操作方法),进行调平;
(2)小科的其他操作如下:
①用已调好的天平测空烧杯的质量,如当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图乙所示;
②向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量为;
③向另一个烧杯中倒入与橙汁等体积的纯净水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量为。则橙汁的密度 。
(3)小科根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A.接着他又换用另一饮料重复上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若、分别代表两种饮料的密度,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
9.为了测量不同液体的密度,研究小组进行了如下的实验:
(1)利用不带砝码的天平测量盐水密度:先将天平放在水平桌面上,把游码移到“0”刻度线,此时左盘下沉,则应将左侧平衡螺母向 调整,使指针对准分度盘中央刻度线;
(2)将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘,左侧烧杯中先加入的盐水,再向右侧烧杯中加水至天平平衡,此时加入水的体积为,如图所示。请列式计算:
①右侧烧杯中水的质量(已知);
②左侧烧杯中盐水密度;
(3)小黄分别向左侧烧杯中加入的不同液体,再向右侧烧杯中加水直至天平平衡时,发现右侧烧杯中所加水的体积不同。于是小黄想将右侧烧杯改装成“密度计”,则右侧烧杯上位置处应标记 ,烧杯上的密度刻度分布是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
(
密度应用
)
(
知识梳理
)
一、密度公式的应用
1. 利用公式,求出物质的密度,再对照密度可以鉴别物质,也可用于鉴别物质是否纯净。
2. 利用公式,可以通过测量物体的体积求得不便直接测量的物质的质量。
3. 利用公式,可以通过测量物体的质量求得不便直接测量物质的体积。
二、空心问题
问题1:若将一实心铁球内部去掉一部分,铁球的体积如何变化?质量如何变化?
问题2:若将两个等质量的铁块熔化后,分别浇筑成实心铁球和空心铁球;两铁球的体积大小有何关系?
问题3:实心铁球的质量与体积的比值和空心球质量与体积的比值是否相等?
判断物体是否空心,具体方法有三种:先假定物体是实心的,通过计算得出结果。
①用公式=求物体的平均密度,若’=实为实心,’<实为空心。
②用公式V=求出物体中含物质的体积,若V’=V实为实心,V’>V实为空心。
③用公式m=ρV求出物体中含物质的质量,若m’=m实为实心,m’<m实为空心。
三、混合物密度问题
1.
设将一定质量的甲(、)、乙(、)两种液体混合后的密度(不考虑混合体积变化)为,则:。
2.
设将一定体积的甲(、)、乙(、)两种液体混合后的密度(不考虑混合体积变化)为,则。
3. 特殊情况:
①两种液体等质量混合后混合物密度:
②两种液体等体积混合后混合物密度:
(
例题分析
)
【例1】铝球的体积为400cm3,质量为810g(ρ铝=2.7×103kg/m3),请通过计算判断该球是空心的还是实心的?(三种方法全部讲解)
【变式训练】
1. 体积是20cm3的铜球,质量是89g,请推导说明此球是空心还是实心?
2. 将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为316g,此钢球是空心的还是实心的?(ρ钢(铁)=7.9×103kg/m3)
【例2】有个体积为50cm3的铁球,其质量为158g,问:
(1)它是实心的还是空心的?(ρ铁=7.9×103kg/m3)(请用两种方法证明)
(2)若它是空心的,空心部分的体积是多大?
【变式训练】
1. 将一钢球放人盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为237g。(ρ钢=7.9x103kg/m3,ρ煤油=0.8x103kg/m3)求:
(1)此钢球是空心的还是实心的(通过计算说明)?
(2)若为空心的,空心部分体积是多少?
(3)在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为多少?
2. 一个空心铜球质量为890g,在铜球的空心部分注满水后总质量为990g。
(1)求这个空心铜球铜的体积
(2)求这个空心铜球的总体积
(3)若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为970g,求注入液体的密度。(铜的密度为8.9×103kg/m3)
3. 质量为158g的空心球,浸没入装满水的烧杯中后,溢出水30g;如其空心部分注满水后测得质量为168g,则:
(1)空心球的总体积?
(2)空心部分的体积是多少?
(3)若把空心球压成实心球,其密度是多少?(ρ水=103kg/m3)。
题型二:混合物密度
【例1】甲乙两种金属的密度分别是ρ甲、ρ乙,质量比为2:1的甲乙两种金属制成的合金(体积不变)它的密度为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1. 甲物体的密度是2×103kg/m3,乙物体的密度是3×103kg/m3,若从甲乙中各取相同的质量,混合在一起制成丙物体,假设混合前后总体积保持不变,则丙物体的密度可能是( )
A.5.0×103kg/m3 B.2.5×103kg/m3
C.6.0×103kg/m3 D.2.4×103kg/m3
2. 用20g密度为19.3g/cm3的金和10g密度为8.9g/cm3的铜合在一起制作一工艺品,制成后工艺品的密度为多大?
【例2】现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1>ρ2)的两种液体,若将两液体等体积混合时混合液的密度为ρ甲,若将两液体等质量混合时混合液的密度为ρ乙,设混合前后总体积不变,则( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1. 已知酒精的密度是0.8g/cm3,水的密度是1.0g/cm3,50mL水和50mL酒精混合,则该混合液的密度( )
A.大于0.9g/cm3 B.小于0.9g/cm3 C.等于0.9g/cm3 D.无法判断
2. 将0.1m3的水和0.2m3的酒精混合后,体积变为原来总体积的9/10,已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,则混合液体的密度为( )
A.0.87×103kg/m3 B.0.9×103kg/m3
C.0.93×103kg/m3 D.0.96×103kg/m3
3.有密度为4g/cm3的甲物质100g和密度为2g/cm3的乙物质100g,取等体积甲物质和乙物质进行混合,假设混合前后总体积保持不变,最多可以混合 g液体,混合液体的密度
4.现将体积相同的甲、乙、丙三种液体相混合。已知甲液体的密度为1.55g/cm3,乙液体的密度为1.75g/cm3,混合液体的密度为1.6g/cm3,则丙液体的密度为 g/cm3,若是体积相同的甲乙二种液体相混合,则甲乙混合液体的密度为 g/cm3(注:混合后忽略体积的变化)。
5.小明同学利用所学知识,测量一件用合金制成的实心构件中铝的质量。她首先用天平测出构件质量为374g,用量杯测出构件的体积是100cm3.已知合金由铝与钢两种材料合成,且铝的密度为2.7×103kg/m3,钢的密度为7.9×103kg/m3.如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。则:
(1)这种合金的平均密度为多少?
(2)这种合金中铝的体积为多少?
(3)这种合金中钢的质量为多少?
(
课后巩固
)
1.小敏为了测量一实心塑料小球的密度,先用天平测出小球的质量m,再用量筒测量小球的体积。测体积时,先在量筒内放入适量的水,测得水的体积为,用细线拴一石块,没入水中,测出水和石块的总体积为,然后将石块和塑料小球拴在一起,没入水中,测出水面对应刻度为。若不考虑实验过程中水的损失,则塑料小球的密度应为( )
A. B. C. D.
2.由甲、乙两种物质分别制成体积相等的甲、乙两种实心球,按照如图所示方式探放在已调节平衡的天平左右盘内,天平仍平衡。则甲、乙物质的密度之比为( )
A.3:2 B.4:3 C.2:3 D.1:2
3.用相同质量的铝、铁、铜制成的体积相等的金属球(已知ρ铝=2.7×103千克/米3,ρ铁=7.9×103千克/米3,ρ铜=8.9×103千克/米3),则可能出现的情况是( )
A.如果铜球是实心的,那么铁球一定是实心的
B.如果铁球是实心的,那么铜球和铝球一定是空心的
C.如果铝球是实心的,那么铁球和铜球一定是空心的
D.三个球都是空心的,且空心部分体积V铝>V铜>V铁
4.已知ρ铝=2.7g/cm3,ρ铜=8.9g/cm3,若用相同质量的铝和铜制成相同体积的球,下列说法正确的是( )
A.铝球若实心,铜球不可能是实心 B.铝球若是空心,铜球一定是实心
C.若都是空心的,则铝球的空心体积比铜球的大 D.上述说法都是错误的
5.瑞安高楼糟烧闻名远近。60度高楼糟烧表示60体积的酒精与40体积的水混合,已知酒精的密度为0.8×103千克/米3,水的密度为1×103千克/米3,(假设混合后体积不变)则60度高楼糟烧的酒精的质量分数为( )
A.54.5% B.60% C.34.8% D.40%
6.现有密度分别为、的两种液体,若将两液体等体积混合时混合液的密度为,若将两液体等质量混合时混合液的密度为,设混合前后总体积不变,则( )
A. B. C. D.
7.50毫升水和50毫升酒精混合(ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该混合液的密度是( )
A.大于0.9×103kg/m3 B.小于0.9×103kg/m3
C.等于0.9×103kg/m3 D.无法判断
8.甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大 B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.两物质的密度之比为4∶1 D.两物质的密度之比为1∶4
9.在测量液体密度的实验中,小宁利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,下列说法正确的是( )
A.量杯质量为40g B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3 D.该液体密度为2g/cm3
10.同种材料制成的甲、乙两物体的质量分别是、,其体积分别是、,若已知其中一个为实心,则下列判断正确的是( )
A.甲物体为空心
B.该材料的密度为
C.空心物体空心部分的体积为
D.甲、乙两物体实心部分的密度之比为
11.小明和小科在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)因矿石体积较大,放不进量筒,因此小明利用一只烧杯,按图甲所示方法进行测量,矿石的体积是
(2)用托盘天平测得矿石的质量是175g,则矿石的密度是 ;
(3)从A到B的操作会引起密度测量值比真实值 (填“偏大”“偏小”或“不变”);
和同学讨论后,小科同学用如图乙装置,不用量筒很巧妙地解决了上述误差问题也测出了这块矿石的密度。其操作步骤如下:①他先在烧杯中加入一定量的水,测出总质量为,②再将石头放入烧杯中,水面处做标记,测出总质量为,③另取的相同烧杯加水直至与第②步中的标记处齐平,测出总质量为(如图乙);
(4)不用量筒,小科同学测得石头的密度为 (用、、,表示)。
12.篆刻爱好者小明收藏了一枚印章。为鉴别印章所用的石料,他用实验室器材测量印章的密度。小明按下图所示进行了实验。
(1)对放在水平桌面上的托盘天平进行调平时,发现指针在分度盘中央的左侧,如图甲所示,这时应将横梁上的平衡嫘母向 调节(选填“左”或“右”);
(2)将该金属块放在已调好的天平左盘内,测出它的质量,天平横梁在水平位置平衡时,右盘中的砝码和游码的示数如图甲所示,则该金属块的质量是 g;
(3)然后将它放进正有水的量筒内,测出金属块的体积,量筒中水面先后的位置如图乙所示,则通过实验数据可计算出该金属块的密度为 kg/m3;
(4)若不用量筒,借助天平、小烧杯和如图丙所示的溢水杯也能完成上述实验,其实验步骤如下:
①称出金属块质量m0;②测出空小烧杯质量m1;③先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把小烧杯放在溢水口下方,将金属块浸没在溢水杯中;④称出溢出的水和小烧杯的总质量m2;⑤已知水的密度是ρ水,用上述方法测出金属块密度ρ金属块= (用字母表示);⑥整理器材时,同学们发现溢水杯的溢水口有少量水残留,则用此方法测出的金属块密度 (选填“>”、“<”或“=”)真实值。
13.小刚学习了“探究物质密度”以后,来到实验室测量糖水的密度。
(1)第一步:先将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,此时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 端调节,使天平平衡;
(2)第二步:将质量为32g的烧杯放在天平的左盘上,取适量的白糖倒入烧杯中,向右盘加减砝码并调节游码,直至天平再次平衡,如图乙所示,白糖的质量是 g;
(3)第三步:用量筒量出水的体积,如图丙所示,“机智”的小刚将烧杯中的白糖全部倒入量筒中,待白糖完全溶解后,量筒中液面的位置如图丁所示,配制糖水的密度是 g/cm3。
(4)请指出第三步中操作不规范的地方: 。
14.小乐进行了如下测量盐水密度的实验,回答问题:实验1:用天平和量筒测量盐水密度,步骤如图所示:
(1)如步骤②所示,烧杯和盐水的总质量为 g,按步骤①②③的顺序进行测量,测量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”),为了更准确地测量盐水的密度,合理的步骤顺序应为 ;
实验2:用天平、烧杯和金属块(密度为)测量盐水密度。步骤如下:①用天平测出金属块的质量;②将金属块放入空烧杯,往烧杯中倒入适量盐水使金属块浸没其中,在烧杯液面位置做好标记,测出此时烧杯、金属块和盐水的总质量;③取出金属块,放在桌面上,往烧杯中倒入盐水直至液面到达标记处,测出此时烧杯和盐水的总质量;
(2)根据实验2中测得的数据,写出盐水密度的表达式: (用符号表示)。若金属块取出时带出部分盐水,则测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
15.小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,商店的售货员告诉她:这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的,含金量为50%。小红的妈妈对商店售货员的话表示怀疑,让小红进行验证。小红通过实验测出工艺品的质量为600克,体积为52厘米3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3克/厘米3和8.9克/厘米3。
(1)请根据小红的实验结果计算工艺品的密度。
(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的密度。并说明售货员的话是否可信。
16.一个质量为108g的铝球,体积为70cm3,问:(水银=13.6g/cm3,铝=2.7g/cm3)
(1)此球是实心的还是空心的?若是空心的,其空心体积是多大?
(2)若空心部分注满水银,总质量为多少?
17.将质量为178g的铜球轻轻放入装满水的烧杯内,当铜球完全浸没(球全部浸在水中)时,测出铜球的体积为。()
(1)请通过计算说明此球是空心的,还是实心的?
(2)若是空心的,求出空心部分的体积;
(3)若在空心部分注满水,则注入水后的总质量为多少?
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1
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一分耕耘 一份收获
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密度测量实验
)
(
知识梳理
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(1)测固体的密度:密度大于水的固体(以测铁块密度为例)
原理:ρ=
器材:天平和砝码、铁块、量筒、水、细绳
步骤:①将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
②将被测铁块放在天平上称出其质量为m;
③在量筒中倒入适量的水,读出水的体积值V1;
④用细绳将铁块拴好,浸没在量筒的水中,读出这时铁块和水的总体积值V2;
⑤铁块的体积为:,被测铁块的密度:
(2)测盐水的密度:
原理:ρ=
步骤:①把盐水倒入量筒中,测出盐水的体积V;
②把空烧杯放在天平上,测出空烧杯的质量m1;
③把盐水倒入烧杯中,测出烧杯和盐水的总质量m2 ;
④得出盐水的密度ρ =(m2-m1)/ V
(3)测盐水的密度:
原理:ρ=
步骤:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;
④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
(4)其他测密度的方法
1. 体积等效法:在已知水的密度的情况下,测量水与未知物质质量;进一步利用体积相等,建立方程进行数学推导计算。
2. 质量等效法:在已知水的密度的情况下,测量水与未知物质体积;进一步利用质量相等,建立方程进行数学推导计算。
(
例题分析
)
1.小星取了一小块样石,通过实验来测定石块密度。
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测出石块的质量,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,质量为 g。用量筒测出石块的体积如图丙所示,由此可知石块的密度为 kg/m3。
【答案】(1)左
(2) 52 2.6×103/2600
2.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如甲图所示,矿石的质量是 g;
(2)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按乙图所示方法进行测量,矿石的体积,并计算出矿石的密度是 g/cm3;
(3)从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
【答案】(1)175.6
(2)2.5
(3)偏小
3.在学习了测量物质密度后,小科想测出某种未知液体的密度,具体操作如下:
(1)测液体质量:天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g;
(2)测液体体积:将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积为 ;
(3)数据分析与处理:小科用测得的数据计算出了液体密度。他发现用上述方法测出的液体体积比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“”图像,如图丙所示,修正后测得则此未知液体的密度为 。
【答案】(1)49
(2)28
(3)偏小
(4)0.8
4.为测量自制白酒的度数,小金进行了如下操作:
(1)游码归零,分度盘如图甲所示,此时将平衡螺母向 调节,直至天平平衡;
(2)将容积为100ml、质量为16克的溢杯放在天平左盘,将溢杯中装满白酒;
(3)添加砝码,移动游码,使天平平衡,如图乙所示,此时溢杯和白酒的总质量为 克;
(4)算出白酒密度,对照下表可知此白酒的度数为 度;
(5)若换另一白酒进行测量,重复上述步骤,天平平衡时,游码位于图乙所示的游码位置左侧,砝码质量不变,则该白酒的度数可能是表格中 度的白酒。
酒精度(度)
43
53
65
密度(克/立方厘米)
0.93
0.92
0.9
【答案】 右 108 53 65
5.小新利用托盘天平和量筒测量新昌玫瑰米醋的密度。
(1)调节天平时,指针出现如图甲所示情况。要使天平平衡,他应该把横梁右端螺母向 移动;
(2)当天平平衡后,小新开始测量:测量步骤如图乙所示,正确的操作顺序是 (填字代号);
A.用天平测量烧杯和剩余米醋的总质量
B.将待测米醋倒入烧杯中,用天平测量烧杯和米醋的总质量
C.将烧杯中的米醋部分倒入量筒,测最这部分米醋的体积
(3)由图乙数据可知倒入量筒的米醋质量为 ,米醋的密度为 千克/米3。
【答案】 左 BCA 42克 1.05×103
6.在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中;
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡;
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是 ,再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为 ;
(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量,倒入盐水后测出其总质量,在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,他及时停止了操作;同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度,你认为增加的步骤是: ,请帮小聪写出计算盐密度的表达式 。
【答案】 右 32 1.07×103 用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m3
7.2023年5月,温州文成的仙花谷蜂蜜入选浙江省共富农产品品牌之一。蜂蜜密度是检验蜂蜜品质的常用指标,优质蜂蜜的密度为,劣质蜂蜜的密度会偏小。小明选择温州文成的仙花谷蜂蜜和常见槐花蜜做了如下探究:
(1)仙花谷蜂蜜常温下为液态,具有浓香气味,高温时易分解产生酸性物质.据此写出仙花谷蜂蜜的一条物理性质: 。
(2)取一瓶仙花谷蜂蜜,按图甲测量:用精密电子秤测量其质量为700克,将部分蜂蜜倒入量筒后,再次测量,其质量为618.4克。通过计算说明仙花谷蜂蜜是否为优质蜂蜜。
(3)小明想通过比较质量来判断两种蜂蜜的密度大小。他调节天平平衡时忘记将游码从1克处归零,在两个相同的烧杯中倒入相同体积的两种蜂蜜,天平再次平衡时如图乙所示。判断烧杯中仙花谷蜂蜜的质量和槐花蜜的质量的大小,并说明理由: 。
【答案】 常温下为液态;具有浓香气味 见解析 见解析
8.小科从超市买来一瓶橙汁,他想不用量筒。只用托盘天平,两个完全相同的烧杯和适量的水,来测量橙汁的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则他应 (写出操作方法),进行调平;
(2)小科的其他操作如下:
①用已调好的天平测空烧杯的质量,如当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图乙所示;
②向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量为;
③向另一个烧杯中倒入与橙汁等体积的纯净水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量为。则橙汁的密度 。
(3)小科根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A.接着他又换用另一饮料重复上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若、分别代表两种饮料的密度,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 向左调节平衡螺母 >
9.为了测量不同液体的密度,研究小组进行了如下的实验:
(1)利用不带砝码的天平测量盐水密度:先将天平放在水平桌面上,把游码移到“0”刻度线,此时左盘下沉,则应将左侧平衡螺母向 调整,使指针对准分度盘中央刻度线;
(2)将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘,左侧烧杯中先加入的盐水,再向右侧烧杯中加水至天平平衡,此时加入水的体积为,如图所示。请列式计算:
①右侧烧杯中水的质量(已知);
②左侧烧杯中盐水密度;
(3)小黄分别向左侧烧杯中加入的不同液体,再向右侧烧杯中加水直至天平平衡时,发现右侧烧杯中所加水的体积不同。于是小黄想将右侧烧杯改装成“密度计”,则右侧烧杯上位置处应标记 ,烧杯上的密度刻度分布是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】 右 25g 1 均匀
(
密度应用
)
(
知识梳理
)
一、密度公式的应用
1. 利用公式,求出物质的密度,再对照密度可以鉴别物质,也可用于鉴别物质是否纯净。
2. 利用公式,可以通过测量物体的体积求得不便直接测量的物质的质量。
3. 利用公式,可以通过测量物体的质量求得不便直接测量物质的体积。
二、空心问题
问题1:若将一实心铁球内部去掉一部分,铁球的体积如何变化?质量如何变化?
问题2:若将两个等质量的铁块熔化后,分别浇筑成实心铁球和空心铁球;两铁球的体积大小有何关系?
问题3:实心铁球的质量与体积的比值和空心球质量与体积的比值是否相等?
判断物体是否空心,具体方法有三种:先假定物体是实心的,通过计算得出结果。
①用公式=求物体的平均密度,若’=实为实心,’<实为空心。
②用公式V=求出物体中含物质的体积,若V’=V实为实心,V’>V实为空心。
③用公式m=ρV求出物体中含物质的质量,若m’=m实为实心,m’<m实为空心。
三、混合物密度问题
1.
设将一定质量的甲(、)、乙(、)两种液体混合后的密度(不考虑混合体积变化)为,则:。
2.
设将一定体积的甲(、)、乙(、)两种液体混合后的密度(不考虑混合体积变化)为,则。
3. 特殊情况:
①两种液体等质量混合后混合物密度:
②两种液体等体积混合后混合物密度:
(
例题分析
)
【例1】铝球的体积为400cm3,质量为810g(ρ铝=2.7×103kg/m3),请通过计算判断该球是空心的还是实心的?(三种方法全部讲解)
【答案】空心
【解析】
(一):比较密度
设该球密度为:;故该球为空心。
(二):比较体积
设质量为810g的实心铝球体积为:,由,得
故该球为空心。
(三):比较质量
设体积为400cm3的实心铝球质量为:,
由,得;故该球为空心
答:(1)该球是空心的
【变式训练】
1. 体积是20cm3的铜球,质量是89g,请推导说明此球是空心还是实心?
【答案】空心
2. 将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为316g,此钢球是空心的还是实心的?(ρ钢(铁)=7.9×103kg/m3)
【答案】:空心
【例2】有个体积为50cm3的铁球,其质量为158g,问:
(1)它是实心的还是空心的?(ρ铁=7.9×103kg/m3)(请用两种方法证明)
(2)若它是空心的,空心部分的体积是多大?
【答案】(1)此球是空心的;(2)空心部分的体积为30cm3。
【变式训练】
1. 将一钢球放人盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为237g。(ρ钢=7.9x103kg/m3,ρ煤油=0.8x103kg/m3)求:
(1)此钢球是空心的还是实心的(通过计算说明)?
(2)若为空心的,空心部分体积是多少?
(3)在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为多少?
【答案】(1)此钢球是空心的;(2)空心部分的体积是20cm3;(3)在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为253g。
2. 一个空心铜球质量为890g,在铜球的空心部分注满水后总质量为990g。
(1)求这个空心铜球铜的体积
(2)求这个空心铜球的总体积
(3)若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为970g,求注入液体的密度。(铜的密度为8.9×103kg/m3)
【答案】(1)这个空心铜球铜的体积为100cm3;(2)这个空心铜球的总体积为200cm3;(3)注入液体的密度为0.8g/cm3。
3. 质量为158g的空心球,浸没入装满水的烧杯中后,溢出水30g;如其空心部分注满水后测得质量为168g,则:
(1)空心球的总体积?
(2)空心部分的体积是多少?
(3)若把空心球压成实心球,其密度是多少?(ρ水=103kg/m3)。
【答案】(1)空心球的总体积是30cm3;(2)空心部分的体积是10cm3;(3)若把空心球压成实心球,其密度是7.9g/cm3。
【解析】(1)已知m溢出=30g,
由ρ=可得,溢出水的体积:V溢出===30cm3,
因为球浸没在水中,所以空心球的总体积V球=V溢出=30cm3;
(2)空心部分注满水后,球内水的质量:
m水=m总﹣m球=168g﹣158g=10g,
由ρ=可得,空心部分的体积:
V空=V水===10cm3;
(3)把该空心球压成实心球后,此时球的体积:
V球′=V实=V球﹣V空=30cm3﹣10cm3=20cm3,
实心球的密度:
ρ===7.9g/cm3。
题型二:混合物密度
【例1】甲乙两种金属的密度分别是ρ甲、ρ乙,质量比为2:1的甲乙两种金属制成的合金(体积不变)它的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【变式训练】
1. 甲物体的密度是2×103kg/m3,乙物体的密度是3×103kg/m3,若从甲乙中各取相同的质量,混合在一起制成丙物体,假设混合前后总体积保持不变,则丙物体的密度可能是( )
A.5.0×103kg/m3 B.2.5×103kg/m3
C.6.0×103kg/m3 D.2.4×103kg/m3
【答案】D
2. 用20g密度为19.3g/cm3的金和10g密度为8.9g/cm3的铜合在一起制作一工艺品,制成后工艺品的密度为多大?
【答案】13.89g/cm3
【例2】现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1>ρ2)的两种液体,若将两液体等体积混合时混合液的密度为ρ甲,若将两液体等质量混合时混合液的密度为ρ乙,设混合前后总体积不变,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【变式训练】
1. 已知酒精的密度是0.8g/cm3,水的密度是1.0g/cm3,50mL水和50mL酒精混合,则该混合液的密度( )
A.大于0.9g/cm3 B.小于0.9g/cm3 C.等于0.9g/cm3 D.无法判断
【答案】A
2. 将0.1m3的水和0.2m3的酒精混合后,体积变为原来总体积的9/10,已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,则混合液体的密度为( )
A.0.87×103kg/m3 B.0.9×103kg/m3
C.0.93×103kg/m3 D.0.96×103kg/m3
【答案】:D
3.有密度为4g/cm3的甲物质100g和密度为2g/cm3的乙物质100g,取等体积甲物质和乙物质进行混合,假设混合前后总体积保持不变,最多可以混合 g液体,混合液体的密度
【答案】150;3g/cm3
4.现将体积相同的甲、乙、丙三种液体相混合。已知甲液体的密度为1.55g/cm3,乙液体的密度为1.75g/cm3,混合液体的密度为1.6g/cm3,则丙液体的密度为 g/cm3,若是体积相同的甲乙二种液体相混合,则甲乙混合液体的密度为 g/cm3(注:混合后忽略体积的变化)。
【答案】1.5;1.65
【解析】(1)设取每种液体的体积为V,
由ρ=得,m甲=ρ甲V,m乙=ρ乙V,m丙=ρ丙V,
∵混合液体的密度等于总质量除以总体积,
∴=ρ,即3ρ=ρ甲+ρ乙+ρ丙,
则ρ丙=3ρ﹣ρ甲﹣ρ乙=3×1.6g/cm3﹣1.55g/cm3﹣1.75g/cm3=1.5g/cm3;
(2)∵混合液体的密度等于总质量除以总体积,
∴体积V相同的甲乙二种液体相混合后,则有
m甲+m乙=m混,ρ甲V+ρ乙V=ρ′2V,
ρ′===1.65g/cm3。
5.小明同学利用所学知识,测量一件用合金制成的实心构件中铝的质量。她首先用天平测出构件质量为374g,用量杯测出构件的体积是100cm3.已知合金由铝与钢两种材料合成,且铝的密度为2.7×103kg/m3,钢的密度为7.9×103kg/m3.如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。则:
(1)这种合金的平均密度为多少?
(2)这种合金中铝的体积为多少?
(3)这种合金中钢的质量为多少?
【答案】(1)这种合金的平均密度为3.74g/cm3;(2)这种合金中铝的体积为80cm3。(3)这种合金中钢的质量为158g。
【解析】(1)这种合金的平均密度:
ρ===3.74g/cm3;
(2)设这种合金中铝的体积为V铝,则钢的体积为100cm3﹣V铝,
由ρ=可得,构件的质量:
ρ铝V铝+ρ钢(100cm3﹣V铝)=374g,
即2.7g/cm3×V铝+7.9g/cm3(100cm3﹣V铝)=374g,
解得V铝=80cm3。
(3)钢的体积:V钢=V总﹣V铝=100cm3﹣80cm3=20cm3,
由ρ=可得,这种合金中钢的质量:m钢=ρ钢V钢=7.9g/cm3×20cm3=158g。
(
课后巩固
)
1.小敏为了测量一实心塑料小球的密度,先用天平测出小球的质量m,再用量筒测量小球的体积。测体积时,先在量筒内放入适量的水,测得水的体积为,用细线拴一石块,没入水中,测出水和石块的总体积为,然后将石块和塑料小球拴在一起,没入水中,测出水面对应刻度为。若不考虑实验过程中水的损失,则塑料小球的密度应为( )
A. B. C. D.
【答案】D
2.由甲、乙两种物质分别制成体积相等的甲、乙两种实心球,按照如图所示方式探放在已调节平衡的天平左右盘内,天平仍平衡。则甲、乙物质的密度之比为( )
A.3:2 B.4:3 C.2:3 D.1:2
【答案】A
3.用相同质量的铝、铁、铜制成的体积相等的金属球(已知ρ铝=2.7×103千克/米3,ρ铁=7.9×103千克/米3,ρ铜=8.9×103千克/米3),则可能出现的情况是( )
A.如果铜球是实心的,那么铁球一定是实心的
B.如果铁球是实心的,那么铜球和铝球一定是空心的
C.如果铝球是实心的,那么铁球和铜球一定是空心的
D.三个球都是空心的,且空心部分体积V铝>V铜>V铁
【答案】C
4.已知ρ铝=2.7g/cm3,ρ铜=8.9g/cm3,若用相同质量的铝和铜制成相同体积的球,下列说法正确的是( )
A.铝球若实心,铜球不可能是实心 B.铝球若是空心,铜球一定是实心
C.若都是空心的,则铝球的空心体积比铜球的大 D.上述说法都是错误的
【答案】A
5.瑞安高楼糟烧闻名远近。60度高楼糟烧表示60体积的酒精与40体积的水混合,已知酒精的密度为0.8×103千克/米3,水的密度为1×103千克/米3,(假设混合后体积不变)则60度高楼糟烧的酒精的质量分数为( )
A.54.5% B.60% C.34.8% D.40%
【答案】A
6.现有密度分别为、的两种液体,若将两液体等体积混合时混合液的密度为,若将两液体等质量混合时混合液的密度为,设混合前后总体积不变,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
7.50毫升水和50毫升酒精混合(ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该混合液的密度是( )
A.大于0.9×103kg/m3 B.小于0.9×103kg/m3
C.等于0.9×103kg/m3 D.无法判断
【答案】A
8.甲、乙两种物质的m-V图像如图所示,分析图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.两物质的密度之比为4∶1
D.两物质的密度之比为1∶4
【答案】C
9.在测量液体密度的实验中,小宁利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,下列说法正确的是( )
A.量杯质量为40g B.40cm3的该液体质量为40g
C.该液体密度为1.25g/cm3 D.该液体密度为2g/cm3
【答案】B
10.同种材料制成的甲、乙两物体的质量分别是、,其体积分别是、,若已知其中一个为实心,则下列判断正确的是( )
A.甲物体为空心
B.该材料的密度为
C.空心物体空心部分的体积为
D.甲、乙两物体实心部分的密度之比为
【答案】C
11.小明和小科在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)因矿石体积较大,放不进量筒,因此小明利用一只烧杯,按图甲所示方法进行测量,矿石的体积是
(2)用托盘天平测得矿石的质量是175g,则矿石的密度是 ;
(3)从A到B的操作会引起密度测量值比真实值 (填“偏大”“偏小”或“不变”);
和同学讨论后,小科同学用如图乙装置,不用量筒很巧妙地解决了上述误差问题也测出了这块矿石的密度。其操作步骤如下:①他先在烧杯中加入一定量的水,测出总质量为,②再将石头放入烧杯中,水面处做标记,测出总质量为,③另取的相同烧杯加水直至与第②步中的标记处齐平,测出总质量为(如图乙);
(4)不用量筒,小科同学测得石头的密度为 (用、、,表示)。
【答案】(1)70
(2)
(3)偏小
(4)
12.篆刻爱好者小明收藏了一枚印章。为鉴别印章所用的石料,他用实验室器材测量印章的密度。小明按下图所示进行了实验。
(1)对放在水平桌面上的托盘天平进行调平时,发现指针在分度盘中央的左侧,如图甲所示,这时应将横梁上的平衡嫘母向 调节(选填“左”或“右”);
(2)将该金属块放在已调好的天平左盘内,测出它的质量,天平横梁在水平位置平衡时,右盘中的砝码和游码的示数如图甲所示,则该金属块的质量是 g;
(3)然后将它放进正有水的量筒内,测出金属块的体积,量筒中水面先后的位置如图乙所示,则通过实验数据可计算出该金属块的密度为 kg/m3;
(4)若不用量筒,借助天平、小烧杯和如图丙所示的溢水杯也能完成上述实验,其实验步骤如下:
①称出金属块质量m0;②测出空小烧杯质量m1;③先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把小烧杯放在溢水口下方,将金属块浸没在溢水杯中;④称出溢出的水和小烧杯的总质量m2;⑤已知水的密度是ρ水,用上述方法测出金属块密度ρ金属块= (用字母表示);⑥整理器材时,同学们发现溢水杯的溢水口有少量水残留,则用此方法测出的金属块密度 (选填“>”、“<”或“=”)真实值。
【答案】(1)右
(2)176.4
(3)8.82×103
(4) >
13.小刚学习了“探究物质密度”以后,来到实验室测量糖水的密度。
(1)第一步:先将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,此时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 端调节,使天平平衡;
(2)第二步:将质量为32g的烧杯放在天平的左盘上,取适量的白糖倒入烧杯中,向右盘加减砝码并调节游码,直至天平再次平衡,如图乙所示,白糖的质量是 g;
(3)第三步:用量筒量出水的体积,如图丙所示,“机智”的小刚将烧杯中的白糖全部倒入量筒中,待白糖完全溶解后,量筒中液面的位置如图丁所示,配制糖水的密度是 g/cm3。
(4)请指出第三步中操作不规范的地方: 。
【答案】 左 17 1.14 将烧杯中的白糖全部倒入量筒
14.小乐进行了如下测量盐水密度的实验,回答问题:实验1:用天平和量筒测量盐水密度,步骤如图所示:
(1)如步骤②所示,烧杯和盐水的总质量为 g,按步骤①②③的顺序进行测量,测量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”),为了更准确地测量盐水的密度,合理的步骤顺序应为 ;
实验2:用天平、烧杯和金属块(密度为)测量盐水密度。步骤如下:①用天平测出金属块的质量;②将金属块放入空烧杯,往烧杯中倒入适量盐水使金属块浸没其中,在烧杯液面位置做好标记,测出此时烧杯、金属块和盐水的总质量;③取出金属块,放在桌面上,往烧杯中倒入盐水直至液面到达标记处,测出此时烧杯和盐水的总质量;
(2)根据实验2中测得的数据,写出盐水密度的表达式: (用符号表示)。若金属块取出时带出部分盐水,则测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】 73.4 偏大 ②③① 不受影响
15.小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,商店的售货员告诉她:这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的,含金量为50%。小红的妈妈对商店售货员的话表示怀疑,让小红进行验证。小红通过实验测出工艺品的质量为600克,体积为52厘米3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3克/厘米3和8.9克/厘米3。
(1)请根据小红的实验结果计算工艺品的密度。
(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的密度。并说明售货员的话是否可信。
【答案】见解析。
16.一个质量为108g的铝球,体积为70cm3,问:(水银=13.6g/cm3,铝=2.7g/cm3)
(1)此球是实心的还是空心的?若是空心的,其空心体积是多大?
(2)若空心部分注满水银,总质量为多少?
【答案】(1)空心,30cm3;(2)516g
17.将质量为178g的铜球轻轻放入装满水的烧杯内,当铜球完全浸没(球全部浸在水中)时,测出铜球的体积为。()
(1)请通过计算说明此球是空心的,还是实心的?
(2)若是空心的,求出空心部分的体积;
(3)若在空心部分注满水,则注入水后的总质量为多少?
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解
(
1
)
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