重难点03 密度测定的不同方法-2025年中考物理【热点·重点·难点】专练(江苏专用)

2025-03-18
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 测量物质的密度
使用场景 中考复习-二轮专题
学年 2025-2026
地区(省份) 江苏省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.45 MB
发布时间 2025-03-18
更新时间 2025-03-21
作者 无忧居士
品牌系列 上好课·二轮讲练测
审核时间 2025-03-18
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51069974.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

重难点03 密度测定的不同方法 实验 考点 三年考情分析 2025考向预测 天平和量筒测物质密度 1.实验步骤设计 2.仪器操作规范 3.误差分析与改进 4. 密度公式应用 5. 图像与计算结合 2024·淮安(5) 2024·镇江(6) 2023·泰州(5) 物理与化学结合:如密度与溶液浓度关系的探究 生产实践问题:如金属零件空心检测、工业废液密度监测 图像分析题:通过m-V图像判断实验操作错误 仪器使用评分:可能细化评分标准(如量筒倾倒液体时外壁残留扣分) 弹簧测力计测密度 1.称重法测浮力 2.漂浮法测质量 3.误差分析与改进 2024·常州(4)2024·泰州(6) 2022·连云港(5) 开放性实验设计:提供非传统器材,要求考生自主设计测密度方案 多因素误差讨论:如温度对液体密度的影响、颗粒状物质体积测量误差 科学语言表述:要求用物理术语描述步骤 杠杆与浮力结合:如利用杠杆平衡条件测量密度 压强与浮力综合: 密度计测液体密度 1.密度计原理与刻度特点 2.误差分析与操作规范 3.实验步骤优化 4.结合浮力与压强、杠杆平衡 2024·无锡(6) 2023·淮安(6) 2023·苏州(5) 自制密度计标定:提供木棒、细铜丝等材料,要求考生设计步骤并标定刻度  生活应用场景:如测量混合液体(盐水与酒精)的密度、鉴别食用油掺假。 误差改进分析:如“密度计刻度不均匀的原因及改进措施” 特殊方法测密度-等体积/质量替换法 1.等体积法原理与操作 2.等质量法优化步骤 3.误差分析与改进 2021·南京(4) 2022·镇江(5) 2022·无锡(6) 开放性实验设计:提供烧杯、电子秤、水等基础器材,要求考生自主设计测液体密度的方案 多因素误差讨论:如温度对液体体积的影响、烧杯残留误差优化 【题型解读】 1.天平和量筒测物质密度 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响(如“烧杯残留导致密度偏大或偏小”) • 综合应用题:结合生活场景(如盐水选种、金属球空心判断)设计实验方案 2. 弹簧测力计测密度 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式。 • 综合计算题:结合浮力公式、杠杆平衡条件设计综合计算。 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响(如“模型带出水是否影响最终密度计算”) 3.密度计测液体密度 • 选择题:判断密度计在不同液体中的浮沉状态或密度关系(如2023年苏州卷中“密度计在盐水和酒精中的位置比较”)  • 填空题:填写密度计刻度特点或推导密度表达式(“等效法测液体密度公式推导”)  • 实验探究题:设计自制密度计并标定刻度 4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式。 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响。 • 综合应用题:结合生活场景(如盐水选种、食用油掺假检测)设计实验方案。 【知识必备】 1.天平和量筒测物质密度 实验原理: 密度公式:ρ=m/V​,需理解质量与体积的定量关系。 仪器操作规范: 天平使用:调平:通过平衡螺母调节,左盘放置被测物,右盘增减砝码并移动游码  注意事项:称量前需归零,砝码用镊子夹取,禁止直接用手接触。 量筒读数:正确方法:平视凹液面最低点,避免俯视或仰视导致误差  体积计算:排水法测不规则固体体积,V=V2−V1(两次体积差)  实验步骤设计 固体密度测量:先测质量(避免残留液体影响质量),后测体积(排水法)  液体密度测量: 方案一:烧杯+液体总质量 m1→倒入量筒测体积 V → 剩余液体+烧杯质量 m2,计算 ρ=m1−m2(减少烧杯残留误差)。 方案二:等体积法替代(烧杯装满水与待测液体比较质量差) 误差分析与改进: 常见误差来源:固体吸水(导致体积测量偏小,密度偏大) → 改进:浸水前吸足水分或涂防水层  液体残留(烧杯或量筒附着液体) → 改进:优化实验顺序(先测总质量再倒液体)  科学思维:通过对比不同实验方案误差,提出优化措施  2. 弹簧测力计测密度 (1)称重法 两提法(测固体密度): 适用对象:密度大于液体的固体(如石块、金属块) 原理:结合阿基米德原理(F浮=G−F示)和密度公式(ρ=m/V) 浮力与重力平衡关系(F浮=G−F示) 排水法测体积(V=F浮/ρ液g) 弹簧测力计的使用规范(调零、量程选择、读数方法)  三提法(测液体密度) 适用对象:液体密度测量 原理:通过固体在空气、水及待测液体中的浮力差计算液体密度[ρ液=ρ水(G−F液)/(G−F水)]。 浮力在不同液体中的差异(F浮=ρ液gV排) 控制变量法(同一固体在不同液体中浸没体积相同) (2)漂浮法(一漂一沉法) 适用对象:密度小于水的物体(如木块、塑料块) 原理:利用物体漂浮时浮力等于重力(F浮=G),结合浸没体积计算密度。 漂浮条件(F浮=G) 等效替代法(通过排水体积间接求质量)  3.密度计测液体密度 (1)密度计原理 浮力平衡原理:密度计漂浮时,浮力等于重力(F浮=G密度计),根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排,推导出液体密度 ρ液=G密度计/(gV排) 刻度特点:密度计刻度“上小下大、上疏下密”,不同液体中浸入深度不同,通过标定直接读取密度值  (2)仪器结构与分类 传统密度计:密封玻璃管,底部填充铅丸或水银以保持竖直漂浮,如玻璃比重计 电子密度计:利用U型管振动频率变化或浮力法(如阿基米德原理)测量密度,精度更高  (3)实验操作基础 读数规范:需待密度计稳定后平视液面凹面最低点,避免俯视或仰视误差  4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 (1)实验原理: 等体积法:通过控制被测液体与水的体积相等,利用质量差计算密度。公式推导为: ρ液=ρ水⋅m液/m水 其中,m液 和 m水 分别为等体积下液体和水的质量。 等质量法:通过控制被测液体与水的质量相等,利用体积差计算密度。公式为:ρ液=ρ水⋅V水/V液, 适用于无天平或需避免残留误差的场景。 (2)核心器材与操作: 器材:天平(含砝码)、烧杯、量筒、细线、水。 (3)关键操作: 等体积法:烧杯装满水测质量,倒出水后装满待测液体,质量差计算密度。 等质量法:通过标记法确保两次液体体积相等(如烧杯内壁标记液面)。 (4)误差分析基础 系统误差来源:烧杯残留液体、液体挂壁、体积测量偏差。 随机误差控制:多次测量取平均值。 【重难解读】 1.天平和量筒测物质密度 (1)实验步骤顺序设计 难点:测量顺序直接影响误差大小。 液体密度:若先测空烧杯质量再倒入液体测体积,烧杯残留液体会导致体积偏小、密度偏大;优化方法是“先测总质量再倒部分液体”。 固体密度:若先测体积再测质量(如吸水固体),残留水分会导致质量偏大、密度偏大。 关键思维:理解“残留误差”的本质,通过等效替代法优化步骤(如等体积法、烧杯-量筒法)。 (2)体积测量的特殊处理 难点:不规则固体、易吸水或漂浮物体的体积测量。 不规则固体:必须用排水法,需完全浸没且避免气泡。 漂浮物体:需用针压法或助沉法(如包裹重物)浸没。 吸水物体:需提前浸水或涂防水层,否则体积测量偏小。 (3)误差分析与改进 难点:区分系统误差与操作误差,提出改进措施。 液体残留:优化步骤(如“倒液体后测剩余质量”比“测空烧杯”更准确)  仪器精度:量筒分度值较大时,体积读数误差显著  (4)仪器操作规范 难点:天平调平、量筒读数、游码归零等细节易疏漏。 天平使用:必须调平(左盘放置物体、镊子取砝码)、游码读数以左边缘为准。 量筒读数:需平视凹液面最低点,俯视或仰视均会导致误差。 实验中关键注意点 (1)天平操作规范 调平与归零:使用前需调节平衡螺母至指针居中,每次测量前游码归零。 砝码使用:禁止用手直接接触砝码,需用镊子夹取。 称量顺序:左盘放物体,右盘放砝码,遵循“从大到小”添加砝码。  (2)量筒使用技巧 液体倾倒:沿量筒壁缓慢倒入,避免溅出。 体积读数:待液面稳定后平视凹液面最低点)。 固体体积测量:轻放物体避免水花飞溅,完全浸没后记录总体积。 (3)误差控制措施 液体密度测量:采用“烧杯-量筒法”(测总质量→倒液体测体积→测剩余质量),避免烧杯残留误差。 固体吸水问题:提前浸水饱和或涂石蜡防水。 温度影响:液体体积受温度影响,需记录实验环境温度。 (4)实验步骤优化 固体测量顺序:先测质量后测体积(避免吸水后质量偏大) 。 液体测量顺序:先测烧杯和液体总质量,再倒部分液体测体积。  2. 弹簧测力计测密度 (1)体积测量的准确性 难点:不规则物体吸水(如石块吸水导致体积偏小)、液体残留(如烧杯壁附着液体)引起的系统误差。 解决方法: 吸水物体需提前浸水或涂防水层(如石蜡)。 优化实验顺序(如先测总质量再倒液体测体积)  (2)浮力与重力平衡的判定 难点:漂浮法中物体未完全浸没或沉底时浮力计算错误。 解决方法: 确保物体完全浸没(如针压法或包裹重物)。 多次测量取平均值以减少误差  (3)弹簧测力计操作规范 难点:未调零、超量程使用、视线未与刻度板垂直导致的读数偏差。 解决方法: 使用前校零,测量时保持弹簧轴线与力方向一致。 读数时视线与刻度板垂直,避免俯视或仰视  (3)跨知识点综合应用 难点:结合浮力、杠杆、压强等知识设计实验方案 解决方法: 通过真题训练掌握常见综合题型(如杠杆与浮力联用) 理解物理模型的构建(如等效替代法)  实验关键注意点 (1)仪器操作规范 弹簧测力计:调零、避免超量程、保持竖直方向测量 液体倾倒:沿容器壁缓慢倒入,避免溅出导致体积误差  (2)误差控制措施 液体残留:采用“烧杯-量筒法”测液体密度,减少残留误差 温度影响:记录实验环境温度,避免液体热胀冷缩影响体积测量  (3)实验步骤优化 固体测量顺序:先测质量后测体积(避免吸水后质量偏大) 液体测量顺序:先测总质量再倒部分液体测体积,减少残留误差  (4)特殊对象处理 漂浮物体:需用针压法或助沉法确保完全浸没 颗粒状物体:测量前摇动或压实以减少空隙 3.密度计测液体密度 (1)体积与浮力的精准测量 难点:密度计浸入体积 V排V排​ 的微小变化直接影响读数精度,需保证密度计竖直漂浮且不受容器壁干扰  解决方法: 使用电子密度计或振动式密度计减少人为误差  自制密度计时需调整配重(如铜丝)和浮子比例,确保稳定漂浮  (2)误差来源与控制 系统误差:密度计未校准、温度未恒定(如未使用恒温水浴)导致偏差  操作误差:液体含气泡、密度计倾斜或触碰容器壁导致读数异常  改进措施: 校准仪器:使用已知密度标准液(如蒸馏水)定期校准  优化操作:缓慢倾倒液体避免气泡,测量后彻底清洗密度计  (3)特殊液体处理 粘稠液体(如蜂蜜):需预热降低粘度,避免残留影响后续测量  腐蚀性液体:选用耐腐蚀材料密度计(如316L不锈钢传感器),避免仪器损坏  4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 (1)体积测量的准确性 难点: 等体积法中,烧杯未完全装满或倒液体时残留会导致体积不等 等质量法中,标记法操作不精准(如液面未对齐)导致体积误差 解决方法: 确保烧杯完全装满液体,倒液体时缓慢操作减少残留 使用细线或标记工具辅助对齐液面 (2)质量替换的逻辑转换 难点: 无天平情况下,需通过浮力或等效质量法间接推导质量 等体积法中需理解“水的体积=液体体积”这一等效关系 解决方法: 结合阿基米德原理(浮力法)测质量 通过溢水法精确测量体积差 (3)误差来源与控制 系统误差: 烧杯残留误差(如先测空烧杯质量导致残留液体质量未计入) 温度变化导致液体密度变化(如未恒温测量) 改进措施: 优化步骤顺序:先测总质量再倒部分液体测体积 控制实验环境温度,使用恒温装置。 实验关键注意点 (1)操作规范 烧杯使用:倒液体时沿烧杯壁缓慢倾倒,避免液体溅出 天平调平:使用前确保天平归零,砝码用镊子夹取 量筒读数:平视凹液面最低点,避免俯视或仰视误差 (2)误差控制 烧杯残留:采用“烧杯-量筒法”测液体密度,减少残留误差 温度影响:记录实验温度,避免液体热胀冷缩导致体积偏差 (3)数据记录与分析 多次测量:至少进行3次实验取平均值 单位统一:确保质量单位为克(g),体积单位为毫升(mL),避免公式计算错误 (4)特殊对象处理 吸水物体:提前浸水饱和或涂防水层(如石蜡) 粘稠液体:预热降低粘度,减少挂壁残留 1.(2024•南通)某小组测量正方体蜡块的密度。 (1)小红利用天平和刻度尺进行测量。 ①天平放在    上,将游码归零,指针静止时偏向分度盘左侧,平衡螺母应向    调节,使横梁平衡; ②如图甲,天平测得蜡块质量为    g;如图乙,刻度尺测出蜡块边长为    cm,则ρ蜡=   kg/m3。 (2)小华想利用弹簧测力计、烧杯、水、细线来测量该蜡块密度。她能否完成实验,简述判断理由    。 2.(2024•淮安)小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作: (1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向    调。 (2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是    。 A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为    mL; B.用天平测出空烧杯的质量为51.8g; C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示。 (3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为    kg/m3。 (4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量。淮安市2023年人口密度约为490    (填合适的单位)。 3.(2024•扬州)小华测量手链上花生形状小饰品的密度。 (1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图所示,“花生”的质量为    g。 (2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图,步骤②中摇动注射器的目的是:   。 (3)测得“花生”的密度为    g/cm3。若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏    。 4.(2022•连云港)小明的奶奶过生日时,爸爸给奶奶买了一条金项链,小明想测量这条金项链的密度。 (1)小明将天平放在水平工作台面上,发现天平如图甲所示,小明应先    ,然后再调节平衡螺母使天平平衡。 (2)测量过程中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恰好平衡,则金项链的质量是    g。 (3)将金项链浸没在装有10mL水的量筒中,量筒中水面的位置如图丙所示,金项链的体积是    mL。小明计算出这条金项链的密度是    kg/m3。 (4)爸爸提出不用量筒,用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积,他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数,然后将金项链浸没在水中(但不沉底)读出弹簧测力计的示数,利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力,然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行,理由是    。 5.(2024•常州)创新小组同学利用如图甲所示的弹簧测力计(已校零)、带悬挂细线的溢水杯(定制),自制液体密度快速测量仪。其说明书如表所示。 液体密度快速测量仪使用说明书 ①竖直悬挂液体密度快速测量仪,如图乙所示; ②向溢水杯内缓缓倒入待测液体,直至溢水口有液体溢出,即认为溢水杯装满液体; ③读出测量仪指针所指的密度值,即为待测液体的密度,如图丙所示,液体的密度为1.0×103kg/m3。 g取10N/kg,问: (1)溢水杯受到重力大小为    N。 (2)溢水杯装满液体时,液体的体积? (3)若在读数前溢水杯意外晃动,将导致测量值    真实值。遇到此种情况,解决办法为:   。 6.(2021•启东市一模)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表: 钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 (1)当挂三个钩码时,指针所对刻度如图乙,请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量; (2)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是   ; (3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度: ①该“密度秤”的零刻度线应在   cm刻度处; ②在桶中加满水,指针指在4cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是   cm3; ③该“密度秤”能测量的最大的密度是   g/cm3; ④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是   g/cm3; ⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是   (只要一种即可)。 7.(2024•工业园区校级模拟)小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量某些物体的密度。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3) (1)测酱油的密度。步骤: ①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心    。用刻度尺测出桶的高度为L=    cm(如图甲); ②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图乙); ③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm(如图丙);则酱油的密度为    kg/m3。 (2)测项链的密度。在(1)的基础上,又进行了如下操作: ④将项链放入桶中,将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h3=4.00cm(如图丁); ⑤将项链取出粘在桶底(粘胶的体积和质量忽略不计),将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h4=4.25cm(如图戊);则项链的密度为    kg/m3。 8.(2024•无锡)制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg) (1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中。 ①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为0.8g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为    N,浸入的深度为    H。 ②将它放入密度为0.8~1.2g/cm3 的不同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中    (选填“a”“b”或“c”)。 ③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:   。 (2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为    cm3,从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为    cm2,盐水的密度为    g/cm3(保留2位小数)。 9.(2023•淮安)小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。 (1)他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,使其能够竖直漂浮在水中,如图甲所示。在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管底端的距离为H=10.00cm。 (2)吸管横截面积为S,在水中漂浮时它所受重力与浮力相等,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其他液体中,则浸入的深度为h,此时G=ρ液gSh,由以上两式可得:。 (3)根据上式的数量关系,补全表格中的数据。(结果保留两位小数,ρ水=1.0g/cm3) 液体密度ρ液/(g•cm﹣3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入深度h/cm 12.50 11.11 10.00 9.09     (4)根据表中的数据,小明在吸管上标出对应的刻度线,刻度线分布    (选填“是”或“不是”)均匀的,此密度计所能标注的最小密度值为    g/cm3。 (5)为了检验小明制作的密度计是否准确,小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中,为了用更少的煤油完成实验,小华应该选择图乙四种圆柱形容器(已知A和B容器的深度为10cm,C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求)中的    容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中,密度计底端所受压强越来越    。 (6)利用多种液体检验后,小华认为小明制作的密度计比较准确,于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值将    (选填“大于”“等于”或“小于”)液体密度的真实值。 10.(2023•苏州)综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。 制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 (1)O位置处的刻度值为    g/cm3; (2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h=   (用ρ水、ρ液、H表示); (3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离    (相等/不相等); (4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果    (偏大/偏小/无变化); (5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将    。 11.(2022•镇江)用图1所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来估测镇江香醋的密度。 (1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,则应将平衡螺母向    (选填“左”或“右”)端调节。 (2)用天平测量冰墩墩质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其质量为    g,体积为    cm3。(陶瓷材料的密度为2.7×103kg/m3) (3)如图4所示,在甲、乙两只烧杯中分别倒入适量香醋后,用天平测出烧杯乙和香醋的总质量m1=135.2g。 (4)如图5所示,将冰墩墩用细线系住后放入烧杯甲中,在烧杯壁上标记液面的位置。 (5)将冰墩墩取出,   ,测出烧杯乙及剩余香醋的总质量m2=102.8g。 (6)根据以上实验数据,求得镇江香醋的密度,ρ=   g/cm3。与真实值相比,用本方案所测出的香醋密度    (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。 12.(2021•南京)小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。 (1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中,   (选填“能”或“不能”)调节平衡螺母。 (2)测量盐水密度时,有以下四个步骤: ①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量; ②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积; ③……; ④算出盐水密度,为使测量结果更准确,步骤③的操作是    (选填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量。 (3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示: 图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在横线上作答。要求: ①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。 答:   。 13.(2022•无锡)实验课上,老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。 (1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度: ①调节天平平衡时,若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向    调节,使天平平衡,取20根相同的塑料小条放在天平的左盘,移动游码至图(a)所示位置,天平再次平衡,则20根小条的总质量为    g。 ②在量筒中加入适量酒精,如图(b)所示,液面示数为    mL,再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL,则塑料小条的密度为    g/cm3。 (2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定,如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力。 ①如图(d)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的    ,此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3,如图(e)所示。 ②提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图(f)所示,则该酒精溶液的密度最接近于    g/cm3。 A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800 1 / 6 学科网(北京)股份有限公司 $$ 重难点03 密度测定的不同方法 实验 考点 三年考情分析 2025考向预测 天平和量筒测物质密度 1.实验步骤设计 2.仪器操作规范 3.误差分析与改进 4. 密度公式应用 5. 图像与计算结合 2024·淮安(5) 2024·镇江(6) 2023·泰州(5) 物理与化学结合:如密度与溶液浓度关系的探究 生产实践问题:如金属零件空心检测、工业废液密度监测 图像分析题:通过m-V图像判断实验操作错误 仪器使用评分:可能细化评分标准(如量筒倾倒液体时外壁残留扣分) 弹簧测力计测密度 1.称重法测浮力 2.漂浮法测质量 3.误差分析与改进 2024·常州(4)2024·泰州(6) 2022·连云港(5) 开放性实验设计:提供非传统器材,要求考生自主设计测密度方案 多因素误差讨论:如温度对液体密度的影响、颗粒状物质体积测量误差 科学语言表述:要求用物理术语描述步骤 杠杆与浮力结合:如利用杠杆平衡条件测量密度 压强与浮力综合: 密度计测液体密度 1.密度计原理与刻度特点 2.误差分析与操作规范 3.实验步骤优化 4.结合浮力与压强、杠杆平衡 2024·无锡(6) 2023·淮安(6) 2023·苏州(5) 自制密度计标定:提供木棒、细铜丝等材料,要求考生设计步骤并标定刻度  生活应用场景:如测量混合液体(盐水与酒精)的密度、鉴别食用油掺假。 误差改进分析:如“密度计刻度不均匀的原因及改进措施” 特殊方法测密度-等体积/质量替换法 1.等体积法原理与操作 2.等质量法优化步骤 3.误差分析与改进 2021·南京(4) 2022·镇江(5) 2022·无锡(6) 开放性实验设计:提供烧杯、电子秤、水等基础器材,要求考生自主设计测液体密度的方案 多因素误差讨论:如温度对液体体积的影响、烧杯残留误差优化 【题型解读】 1.天平和量筒测物质密度 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响(如“烧杯残留导致密度偏大或偏小”) • 综合应用题:结合生活场景(如盐水选种、金属球空心判断)设计实验方案 2. 弹簧测力计测密度 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式。 • 综合计算题:结合浮力公式、杠杆平衡条件设计综合计算。 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响(如“模型带出水是否影响最终密度计算”) 3.密度计测液体密度 • 选择题:判断密度计在不同液体中的浮沉状态或密度关系(如2023年苏州卷中“密度计在盐水和酒精中的位置比较”)  • 填空题:填写密度计刻度特点或推导密度表达式(“等效法测液体密度公式推导”)  • 实验探究题:设计自制密度计并标定刻度 4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 • 实验填空题:填写实验步骤、仪器读数、密度表达式。 • 误差分析题:判断操作顺序对结果的影响。 • 综合应用题:结合生活场景(如盐水选种、食用油掺假检测)设计实验方案。 【知识必备】 1.天平和量筒测物质密度 实验原理: 密度公式:ρ=m/V​,需理解质量与体积的定量关系。 仪器操作规范: 天平使用:调平:通过平衡螺母调节,左盘放置被测物,右盘增减砝码并移动游码  注意事项:称量前需归零,砝码用镊子夹取,禁止直接用手接触。 量筒读数:正确方法:平视凹液面最低点,避免俯视或仰视导致误差  体积计算:排水法测不规则固体体积,V=V2−V1(两次体积差)  实验步骤设计 固体密度测量:先测质量(避免残留液体影响质量),后测体积(排水法)  液体密度测量: 方案一:烧杯+液体总质量 m1→倒入量筒测体积 V → 剩余液体+烧杯质量 m2,计算 ρ=m1−m2(减少烧杯残留误差)。 方案二:等体积法替代(烧杯装满水与待测液体比较质量差) 误差分析与改进: 常见误差来源:固体吸水(导致体积测量偏小,密度偏大) → 改进:浸水前吸足水分或涂防水层  液体残留(烧杯或量筒附着液体) → 改进:优化实验顺序(先测总质量再倒液体)  科学思维:通过对比不同实验方案误差,提出优化措施  2. 弹簧测力计测密度 (1)称重法 两提法(测固体密度): 适用对象:密度大于液体的固体(如石块、金属块) 原理:结合阿基米德原理(F浮=G−F示)和密度公式(ρ=m/V) 浮力与重力平衡关系(F浮=G−F示) 排水法测体积(V=F浮/ρ液g) 弹簧测力计的使用规范(调零、量程选择、读数方法)  三提法(测液体密度) 适用对象:液体密度测量 原理:通过固体在空气、水及待测液体中的浮力差计算液体密度[ρ液=ρ水(G−F液)/(G−F水)]。 浮力在不同液体中的差异(F浮=ρ液gV排) 控制变量法(同一固体在不同液体中浸没体积相同) (2)漂浮法(一漂一沉法) 适用对象:密度小于水的物体(如木块、塑料块) 原理:利用物体漂浮时浮力等于重力(F浮=G),结合浸没体积计算密度。 漂浮条件(F浮=G) 等效替代法(通过排水体积间接求质量)  3.密度计测液体密度 (1)密度计原理 浮力平衡原理:密度计漂浮时,浮力等于重力(F浮=G密度计),根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排,推导出液体密度 ρ液=G密度计/(gV排) 刻度特点:密度计刻度“上小下大、上疏下密”,不同液体中浸入深度不同,通过标定直接读取密度值  (2)仪器结构与分类 传统密度计:密封玻璃管,底部填充铅丸或水银以保持竖直漂浮,如玻璃比重计 电子密度计:利用U型管振动频率变化或浮力法(如阿基米德原理)测量密度,精度更高  (3)实验操作基础 读数规范:需待密度计稳定后平视液面凹面最低点,避免俯视或仰视误差  4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 (1)实验原理: 等体积法:通过控制被测液体与水的体积相等,利用质量差计算密度。公式推导为: ρ液=ρ水⋅m液/m水 其中,m液 和 m水 分别为等体积下液体和水的质量。 等质量法:通过控制被测液体与水的质量相等,利用体积差计算密度。公式为:ρ液=ρ水⋅V水/V液, 适用于无天平或需避免残留误差的场景。 (2)核心器材与操作: 器材:天平(含砝码)、烧杯、量筒、细线、水。 (3)关键操作: 等体积法:烧杯装满水测质量,倒出水后装满待测液体,质量差计算密度。 等质量法:通过标记法确保两次液体体积相等(如烧杯内壁标记液面)。 (4)误差分析基础 系统误差来源:烧杯残留液体、液体挂壁、体积测量偏差。 随机误差控制:多次测量取平均值。 【重难解读】 1.天平和量筒测物质密度 (1)实验步骤顺序设计 难点:测量顺序直接影响误差大小。 液体密度:若先测空烧杯质量再倒入液体测体积,烧杯残留液体会导致体积偏小、密度偏大;优化方法是“先测总质量再倒部分液体”。 固体密度:若先测体积再测质量(如吸水固体),残留水分会导致质量偏大、密度偏大。 关键思维:理解“残留误差”的本质,通过等效替代法优化步骤(如等体积法、烧杯-量筒法)。 (2)体积测量的特殊处理 难点:不规则固体、易吸水或漂浮物体的体积测量。 不规则固体:必须用排水法,需完全浸没且避免气泡。 漂浮物体:需用针压法或助沉法(如包裹重物)浸没。 吸水物体:需提前浸水或涂防水层,否则体积测量偏小。 (3)误差分析与改进 难点:区分系统误差与操作误差,提出改进措施。 液体残留:优化步骤(如“倒液体后测剩余质量”比“测空烧杯”更准确)  仪器精度:量筒分度值较大时,体积读数误差显著  (4)仪器操作规范 难点:天平调平、量筒读数、游码归零等细节易疏漏。 天平使用:必须调平(左盘放置物体、镊子取砝码)、游码读数以左边缘为准。 量筒读数:需平视凹液面最低点,俯视或仰视均会导致误差。 实验中关键注意点 (1)天平操作规范 调平与归零:使用前需调节平衡螺母至指针居中,每次测量前游码归零。 砝码使用:禁止用手直接接触砝码,需用镊子夹取。 称量顺序:左盘放物体,右盘放砝码,遵循“从大到小”添加砝码。  (2)量筒使用技巧 液体倾倒:沿量筒壁缓慢倒入,避免溅出。 体积读数:待液面稳定后平视凹液面最低点)。 固体体积测量:轻放物体避免水花飞溅,完全浸没后记录总体积。 (3)误差控制措施 液体密度测量:采用“烧杯-量筒法”(测总质量→倒液体测体积→测剩余质量),避免烧杯残留误差。 固体吸水问题:提前浸水饱和或涂石蜡防水。 温度影响:液体体积受温度影响,需记录实验环境温度。 (4)实验步骤优化 固体测量顺序:先测质量后测体积(避免吸水后质量偏大) 。 液体测量顺序:先测烧杯和液体总质量,再倒部分液体测体积。  2. 弹簧测力计测密度 (1)体积测量的准确性 难点:不规则物体吸水(如石块吸水导致体积偏小)、液体残留(如烧杯壁附着液体)引起的系统误差。 解决方法: 吸水物体需提前浸水或涂防水层(如石蜡)。 优化实验顺序(如先测总质量再倒液体测体积)  (2)浮力与重力平衡的判定 难点:漂浮法中物体未完全浸没或沉底时浮力计算错误。 解决方法: 确保物体完全浸没(如针压法或包裹重物)。 多次测量取平均值以减少误差  (3)弹簧测力计操作规范 难点:未调零、超量程使用、视线未与刻度板垂直导致的读数偏差。 解决方法: 使用前校零,测量时保持弹簧轴线与力方向一致。 读数时视线与刻度板垂直,避免俯视或仰视  (3)跨知识点综合应用 难点:结合浮力、杠杆、压强等知识设计实验方案 解决方法: 通过真题训练掌握常见综合题型(如杠杆与浮力联用) 理解物理模型的构建(如等效替代法)  实验关键注意点 (1)仪器操作规范 弹簧测力计:调零、避免超量程、保持竖直方向测量 液体倾倒:沿容器壁缓慢倒入,避免溅出导致体积误差  (2)误差控制措施 液体残留:采用“烧杯-量筒法”测液体密度,减少残留误差 温度影响:记录实验环境温度,避免液体热胀冷缩影响体积测量  (3)实验步骤优化 固体测量顺序:先测质量后测体积(避免吸水后质量偏大) 液体测量顺序:先测总质量再倒部分液体测体积,减少残留误差  (4)特殊对象处理 漂浮物体:需用针压法或助沉法确保完全浸没 颗粒状物体:测量前摇动或压实以减少空隙 3.密度计测液体密度 (1)体积与浮力的精准测量 难点:密度计浸入体积 V排V排​ 的微小变化直接影响读数精度,需保证密度计竖直漂浮且不受容器壁干扰  解决方法: 使用电子密度计或振动式密度计减少人为误差  自制密度计时需调整配重(如铜丝)和浮子比例,确保稳定漂浮  (2)误差来源与控制 系统误差:密度计未校准、温度未恒定(如未使用恒温水浴)导致偏差  操作误差:液体含气泡、密度计倾斜或触碰容器壁导致读数异常  改进措施: 校准仪器:使用已知密度标准液(如蒸馏水)定期校准  优化操作:缓慢倾倒液体避免气泡,测量后彻底清洗密度计  (3)特殊液体处理 粘稠液体(如蜂蜜):需预热降低粘度,避免残留影响后续测量  腐蚀性液体:选用耐腐蚀材料密度计(如316L不锈钢传感器),避免仪器损坏  4.特殊方法测密度-等体积/质量替换法 (1)体积测量的准确性 难点: 等体积法中,烧杯未完全装满或倒液体时残留会导致体积不等 等质量法中,标记法操作不精准(如液面未对齐)导致体积误差 解决方法: 确保烧杯完全装满液体,倒液体时缓慢操作减少残留 使用细线或标记工具辅助对齐液面 (2)质量替换的逻辑转换 难点: 无天平情况下,需通过浮力或等效质量法间接推导质量 等体积法中需理解“水的体积=液体体积”这一等效关系 解决方法: 结合阿基米德原理(浮力法)测质量 通过溢水法精确测量体积差 (3)误差来源与控制 系统误差: 烧杯残留误差(如先测空烧杯质量导致残留液体质量未计入) 温度变化导致液体密度变化(如未恒温测量) 改进措施: 优化步骤顺序:先测总质量再倒部分液体测体积 控制实验环境温度,使用恒温装置。 实验关键注意点 (1)操作规范 烧杯使用:倒液体时沿烧杯壁缓慢倾倒,避免液体溅出 天平调平:使用前确保天平归零,砝码用镊子夹取 量筒读数:平视凹液面最低点,避免俯视或仰视误差 (2)误差控制 烧杯残留:采用“烧杯-量筒法”测液体密度,减少残留误差 温度影响:记录实验温度,避免液体热胀冷缩导致体积偏差 (3)数据记录与分析 多次测量:至少进行3次实验取平均值 单位统一:确保质量单位为克(g),体积单位为毫升(mL),避免公式计算错误 (4)特殊对象处理 吸水物体:提前浸水饱和或涂防水层(如石蜡) 粘稠液体:预热降低粘度,减少挂壁残留 1.(2024•南通)某小组测量正方体蜡块的密度。 (1)小红利用天平和刻度尺进行测量。 ①天平放在  水平桌面 上,将游码归零,指针静止时偏向分度盘左侧,平衡螺母应向  右 调节,使横梁平衡; ②如图甲,天平测得蜡块质量为  57.6 g;如图乙,刻度尺测出蜡块边长为  4.00 cm,则ρ蜡= 0.9×103 kg/m3。 (2)小华想利用弹簧测力计、烧杯、水、细线来测量该蜡块密度。她能否完成实验,简述判断理由  不能;蜡块的密度小于水的密度,蜡块不能浸没,无法利用阿基米德原理求出其体积。 。 【答案】(1)①水平桌面;右;②57.6;4.00;0.9×103;(2)不能;蜡块的密度小于水的密度,蜡块不能浸没,无法利用阿基米德原理求出其体积。 【解析】解:(1)①调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上,发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动; ②图中游码标尺的分度值为0.2g,蜡块的质量:m=50g+5g+2.6g=57.6g; 由图乙可知,刻度尺的分度值是1mm,因为需要估读到分度值的下一位,正方体蜡块的边长L=4.00cm; 则正方体蜡块的体积为V=L3=(4.00cm)3=64cm3; 所以正方体蜡块的密度为:ρ蜡0.9g/cm3=0.9×103kg/m3; (2)不能; 蜡块的密度小于水的密度,蜡块不能浸没,无法利用阿基米德原理求出其体积。 故答案为:(1)①水平桌面;右;②57.6;4.00;0.9×103;(2)不能;蜡块的密度小于水的密度,蜡块不能浸没,无法利用阿基米德原理求出其体积。 2.(2024•淮安)小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作: (1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向  左 调。 (2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是  C、A、B 。 A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为  50 mL; B.用天平测出空烧杯的质量为51.8g; C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示。 (3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为  1.2×103 kg/m3。 (4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量。淮安市2023年人口密度约为490  人/km2 (填合适的单位)。 【答案】(1)左;(2)C、A、B;50;(3)1.2×103;(4)人/km2。 【解析】解:(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,天平的调节根据左偏右调,右偏左调的原则进行调节,图甲指针右偏,应将横梁上的平衡螺母向左调节; (2)先测量液体与杯子总质量,将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积,再测空杯质量,两次质量相减即为量筒中橙汁质量,这样的顺序可以减小实验误差,因此实验顺序为C、A、B;图乙中量筒的分度值为2mL,橙汁体积V=50mL=50cm3; (3)由图丙可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为1.8g,橙汁和杯子总质量为m′=100g+10g+1.8g=111.8g,则量筒内橙汁的质量为m=m′﹣m杯=111.8g﹣51.8g=60g, 橙汁的密度为ρ1.2g/cm3=1.2×103kg/m3; (4)淮安市2023年人口密度约为490人/km2。 故答案为:(1)左;(2)C、A、B;50;(3)1.2×103;(4)人/km2。 3.(2024•扬州)小华测量手链上花生形状小饰品的密度。 (1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图所示,“花生”的质量为  2.6 g。 (2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图,步骤②中摇动注射器的目的是: 摇出“花生”表面的气泡 。 (3)测得“花生”的密度为  2.6 g/cm3。若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏  大 。 【答案】(1)2.6g;(2)摇出“花生”表面的气泡;(3)2.6;大。 【解析】解:(1)由图可知,天平标尺上的分度值为0.2g,“花生”的质量为m=2.6g; (2)将“花生”放入注有水的注射器中时,“花生”表面会有少量的气泡,会造成测得“花生”的体积偏大,则为了消除“花生”表面气泡的影响,需要摇动注射器,所以步骤②中摇动注射器的目的是:摇出“花生”表面的气泡; (3)“花生”的体积:V=11.0mL﹣10.0mL=1mL=1cm3, “花生”的密度为ρ2.6g/cm3; 若在步骤③中,不慎挤出少许水,使测得的“花生”的体积偏小,质量一定,根据密度公式,则密度测量值偏大。 故答案为:(1)2.6g;(2)摇出“花生”表面的气泡;(3)2.6;大。 4.(2022•连云港)小明的奶奶过生日时,爸爸给奶奶买了一条金项链,小明想测量这条金项链的密度。 (1)小明将天平放在水平工作台面上,发现天平如图甲所示,小明应先  将游码归零 ,然后再调节平衡螺母使天平平衡。 (2)测量过程中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恰好平衡,则金项链的质量是  57.6 g。 (3)将金项链浸没在装有10mL水的量筒中,量筒中水面的位置如图丙所示,金项链的体积是  3 mL。小明计算出这条金项链的密度是  19.2×103 kg/m3。 (4)爸爸提出不用量筒,用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积,他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数,然后将金项链浸没在水中(但不沉底)读出弹簧测力计的示数,利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力,然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行,理由是  不可行,由于金项链的体积为3cm3,浸没在水中所受的浮力只有0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.1N,所以弹簧测力计测不出来 。 【答案】(1)将游码归零;(2)57.6;(3)3;19.2×103;(4)不可行,由于金项链的体积为3cm3,浸没在水中所受的浮力只有0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.1N,所以弹簧测力计测不出来。 【解析】解:(1)小明将天平放在水平桌面上后,天平如图甲所示。他应先将游码放在标尺左端的零刻度线处,再向左侧调节天平的平衡螺母,使天平平衡; (2)由图示可知,金项链的质量为:50g+5g+2.6g=57.6g; (3)读图丙可知,量筒的分度值为1mL,其示数为13mL,金项链的体积为:V=13mL﹣10mL=3mL=3cm3, 金项链的密度为:ρ19.2g/cm3=19.2×103kg/m3; (4)不可行,由于金项链的体积为3cm3,由阿基米德原理可知,浸没在水中所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣6m3=0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.1N,所以弹簧测力计测不出来。 故答案为:(1)将游码归零;(2)57.6;(3)3;19.2×103;(4)不可行,由于金项链的体积为3cm3,浸没在水中所受的浮力只有0.03N,也就是两次弹簧测力计示数之差仅为0.03N,而弹簧测力计的分度值为0.1N,所以弹簧测力计测不出来。 5.(2024•常州)创新小组同学利用如图甲所示的弹簧测力计(已校零)、带悬挂细线的溢水杯(定制),自制液体密度快速测量仪。其说明书如表所示。 液体密度快速测量仪使用说明书 ①竖直悬挂液体密度快速测量仪,如图乙所示; ②向溢水杯内缓缓倒入待测液体,直至溢水口有液体溢出,即认为溢水杯装满液体; ③读出测量仪指针所指的密度值,即为待测液体的密度,如图丙所示,液体的密度为1.0×103kg/m3。 g取10N/kg,问: (1)溢水杯受到重力大小为  1 N。 (2)溢水杯装满液体时,液体的体积? (3)若在读数前溢水杯意外晃动,将导致测量值  小于 真实值。遇到此种情况,解决办法为: 重新装满液体 。 【答案】(1)1N; (2)溢水杯装满液体时,液体的体积为2×10﹣4m3; (3)小于;重新装满液体 【解析】解:(1)在图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,由于弹簧测力计已经校零,在图乙中,只挂着溢水杯,此时指针下降了5小格,因此溢水杯的重力是1N。 (2)由图甲乙丙可知,当溢水杯装满液体时,丙指针比乙的下降了10小格,则液体的重力为2N,则液体的质量为, 由液体的体积为V液2×10﹣4m3; (3)如果溢水杯意外晃动,那么部分液体可能会从溢水口流出,导致溢水杯内剩余的液体重力减小,而弹簧测力计的示数也会相应减小,这就会导致测量值偏小。遇到此种情况,应把溢水杯装满液体再读数。 故答案为:(1)1N; (2)溢水杯装满液体时,液体的体积为2×10﹣4m3; (3)小于;重新装满液体。 6.(2021•启东市一模)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表: 钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 (1)当挂三个钩码时,指针所对刻度如图乙,请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量; (2)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是 在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力的大小成正比 ; (3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度: ①该“密度秤”的零刻度线应在 3.00 cm刻度处; ②在桶中加满水,指针指在4cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是 100 cm3; ③该“密度秤”能测量的最大的密度是 4 g/cm3; ④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是 0.1 g/cm3; ⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是 减小桶的质量 (只要一种即可)。 【答案】(1)3.50;1.50;(2)在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力的大小成正比;(3)①3.00;②100;③4;④0.1;⑤减小桶的质量。 【解析】解:(1)由图中可知刻度尺的分度值为1mm,弹簧的原长为2.00cm,现在弹簧的长度为3.50cm,故弹簧的伸长量为:Δl=l﹣l0=3.50cm﹣2.00cm=1.50cm (2)分析表中数据得出:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比; (3)①由甲图和乙图知当挂3个钩码时即150g时弹簧伸长1.50cm,则,即弹簧伸长1.00cm时物体的质量为100g, 故当质量为100g的小桶挂在弹簧下面的挂钩上时,弹簧伸长1.00cm,弹簧的长度为:2.00cm+1.00cm=3.00cm;此时小桶是空的,即液体密度为零,故该“密度秤”的零刻度线应在3.00cm处; ②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,伸长量为:Δl′=4.00cm﹣3.00cm=1.00cm,故小桶中水的质量为100g, 则该小桶的容积为:; ③该“密度秤”能测量的最大质量为:m大=100g/cm×(7.00cm﹣3.00cm)=400g, 该“密度秤”能测量的最大的密度为:; ④由图可知,3.00cm~7.00cm之间有40个格,故该“密度秤”的分度值是:; ⑤在测力计刻度一定的情况下,减小桶的质量,可增大该秤的称量范围。 故答案为:(1)3.50;1.50;(2)在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力的大小成正比;(3)①3.00;②100;③4;④0.1;⑤减小桶的质量。 7.(2024•工业园区校级模拟)小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量某些物体的密度。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3) (1)测酱油的密度。步骤: ①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心  降低 。用刻度尺测出桶的高度为L=  20.00 cm(如图甲); ②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图乙); ③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm(如图丙);则酱油的密度为  1.15×103 kg/m3。 (2)测项链的密度。在(1)的基础上,又进行了如下操作: ④将项链放入桶中,将桶口向上放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h3=4.00cm(如图丁); ⑤将项链取出粘在桶底(粘胶的体积和质量忽略不计),将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮,测出桶口露出水面的高度为h4=4.25cm(如图戊);则项链的密度为  18×103 kg/m3。 【答案】(1)降低;20.00;1.15×1033;18×103。 【解析】解:(1)枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心降低,能使铝筒在竖直方向上漂浮在液体中; 由图甲可知此刻度尺的分度值为1mm,所以,桶的高度为L=20.00cm; 设塑料桶底面积是S, 当把塑料桶放入水中,塑料桶在水中漂浮,塑料桶受到水的浮力为:F浮水=ρ水gV排=ρ水gS(L﹣h1), 当把塑料桶放入酱油中,塑料桶在酱油中漂浮,塑料桶受到酱油的浮力为:F浮酱油=ρ酱油gV'排=ρ酱油gS(L﹣h2), 塑料桶受到的浮力都等于重力,所以,ρ水gS(L﹣h1)=ρ酱油gS(L﹣h2), 所以,酱油密度:ρ酱油ρ水1.0×103kg/m3=1.15×103kg/m3。 (2)对于漂浮的物体增加的浮力等于增加的重力, 乙丁两图,项链的重力:G=ΔF浮水=ρ水gΔV排=ρ水gS(h1﹣h3), 项链的质量:mρ水S(h1﹣h3), 丁戊两图,重力相等,浮力相等, 所以,ρ水gS(L﹣h3)=ρ水g[S(L﹣h4)+V], 项链的体积:V=S(h4﹣h3), 项链的密度:ρ项链ρ水1.0×103kg/m3=18×103kg/m3。 故答案为:(1)降低;20.00;1.15×1033;18×103。 8.(2024•无锡)制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg) (1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中。 ①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为0.8g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为  0.1 N,浸入的深度为  1.25 H。 ②将它放入密度为0.8~1.2g/cm3 的不同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中  a (选填“a”“b”或“c”)。 ③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是: 适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大 。 (2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为  30 cm3,从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为  1 cm2,盐水的密度为  1.07 g/cm3(保留2位小数)。 【答案】(1)①0.1;1.25;②a;③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大;(2)30;1;1.07。 【解析】解:(1)①密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为F浮=G物=mg=10×10﹣3kg×10N/kg=0.1N;由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水gSH=ρ酒gSH′,可得H′1.25H; ②密度计在液体中漂浮,则有G密度计=F浮=ρ液gSh,可得h,当密度计重力,吸管的横截面积一定时,h与ρ液成反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律; ③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大; (2)当密度计总质量为30g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为F′浮=G物=m密度计g,由阿基米德原理有F′浮=ρ水gV排,则有m密度计g=ρ水gV排,解得密度计排开水的体积为V排30cm3;与上同理,当密度计质量为27g时,排开水的体积为V′排27cm3,此时水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的横截面积为S1cm2;当密度计的质量为30g时,浸入盐水中的深度比M低2cm,由此可知在盐水中浸入的(排开盐水)体积为V排盐=30cm3﹣2cm×1cm2=28cm3,由前面分析结论m密度计g=ρ水gV排,同理,当密度计在盐水中漂浮时有m密度计g=ρ盐水gV′排,则盐水的密度为ρ盐水1.07g/cm3。 故答案为:(1)①0.1;1.25;②a;③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大;(2)30;1;1.07。 9.(2023•淮安)小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。 (1)他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,使其能够竖直漂浮在水中,如图甲所示。在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管底端的距离为H=10.00cm。 (2)吸管横截面积为S,在水中漂浮时它所受重力与浮力相等,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其他液体中,则浸入的深度为h,此时G=ρ液gSh,由以上两式可得:。 (3)根据上式的数量关系,补全表格中的数据。(结果保留两位小数,ρ水=1.0g/cm3) 液体密度ρ液/(g•cm﹣3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入深度h/cm 12.50 11.11 10.00 9.09  8.33  (4)根据表中的数据,小明在吸管上标出对应的刻度线,刻度线分布  不是 (选填“是”或“不是”)均匀的,此密度计所能标注的最小密度值为  0.5 g/cm3。 (5)为了检验小明制作的密度计是否准确,小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中,为了用更少的煤油完成实验,小华应该选择图乙四种圆柱形容器(已知A和B容器的深度为10cm,C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求)中的  D 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中,密度计底端所受压强越来越  大 。 (6)利用多种液体检验后,小华认为小明制作的密度计比较准确,于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值将  小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)液体密度的真实值。 【答案】(3)8.33;(4)不是;0.5;(5)D;大; (6)小于。 【解析】解:(3)根据得当液体的密度为1.2g/cm3时,浸入液体的深度为: 10.00cm≈8.33cm; (4)根据得ρ液可知:h和ρ液是反比例函数,所以,刻度分布不是均匀的; 当液体密度最小时吸管全部浸没,吸管处于悬浮状态,浮力等于重力,即ρ液′gSh′=ρ水gSH, 液体的最小密度为: ρ液′0.5g/cm3; (5)由表格数据知,密度计在煤油中时,浸没的深度为12.50cm,所以应选择高度大于12.50cm,所以A、B容器不合适; 为了用更少的煤油完成实验,根据V=Sh知需要需要横截面积小的容器,故D符合题意; 在密度计逐渐浸入煤油的过程中,深度变大,由p=ρgh知密度计底端所受压强越来越大; (6)等质量较细的密度计,横截面积小,漂浮在液体中受到的浮力不变,排开液体的体积不变,浸入的深度变大,若按照较粗密度计的刻度值标注,所测密度值偏小。 故答案为:(3)8.33;(4)不是;0.5;(5)D;大; (6)小于。 10.(2023•苏州)综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。 制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 (1)O位置处的刻度值为  1.0 g/cm3; (2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h=  (用ρ水、ρ液、H表示); (3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离  不相等 (相等/不相等); (4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果  偏大 (偏大/偏小/无变化); (5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将  提高 。 【答案】(1)1.0;(2);(3)不相等;(4)偏大;(5)提高。 【解析】解:(1)如图甲所示,小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在吸管上标记此时水面位置O,O位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3; (2)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,即ρ水gSH=ρ液gSh=G,可得:h; (3)因为h,ρ水和H已知,h和ρ液是反比例函数,所以刻度分布不均匀,相邻两刻度值之间的距离不相等,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,密度变大时h液变化越小; (4)将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,再用这支密度计去测量同一液体的密度,此时排开液体的体积不变, 因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积, 所以,吸管排开液体的体积减小,会上浮一些(即浸入液体中的深度减小),测得的密度值偏大,即测出的液体密度值大于实际值; (5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,O位置会上升,密度计上两条刻度线之间的距离也会变大,测量结果更准确。 故答案为:(1)1.0;(2);(3)不相等;(4)偏大;(5)提高。 11.(2022•镇江)用图1所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来估测镇江香醋的密度。 (1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,则应将平衡螺母向  左 (选填“左”或“右”)端调节。 (2)用天平测量冰墩墩质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其质量为  81 g,体积为  30 cm3。(陶瓷材料的密度为2.7×103kg/m3) (3)如图4所示,在甲、乙两只烧杯中分别倒入适量香醋后,用天平测出烧杯乙和香醋的总质量m1=135.2g。 (4)如图5所示,将冰墩墩用细线系住后放入烧杯甲中,在烧杯壁上标记液面的位置。 (5)将冰墩墩取出, 将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处 ,测出烧杯乙及剩余香醋的总质量m2=102.8g。 (6)根据以上实验数据,求得镇江香醋的密度,ρ= 1.08 g/cm3。与真实值相比,用本方案所测出的香醋密度  偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。 【答案】(1)左;(2)81;30;(5)将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处;(6)1.08;偏大。 【解析】解:(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,此时指针右偏,则应将平衡螺母向左调节,使天平平衡; (2)冰墩墩的质量为:m=50g+20g+10g+1g=81g; 陶瓷材料的密度为ρ=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3, 由ρ可得冰墩墩的体积为: V30cm3; (5)(6)将冰墩墩取出,将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处,乙烧杯内减少的香醋的体积就是冰墩墩的体积,即V醋=30cm3, 乙烧杯减小的香醋的质量为: m醋=m1﹣m2=135.2g﹣102.8g=32.4g, 香醋的密度为: ρ醋1.08g/cm3; 将冰墩墩从香醋中取出时会带出一部分香醋,会使烧杯乙及剩余香醋的总质量偏小,根据m醋=m1﹣m2知测量的香醋质量偏大,由ρ知用本方案所测出的香醋密度偏大。 故答案为:(1)左;(2)81;30;(5)将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处;(6)1.08;偏大。 12.(2021•南京)小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。 (1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中, 不能 (选填“能”或“不能”)调节平衡螺母。 (2)测量盐水密度时,有以下四个步骤: ①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量; ②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积; ③……; ④算出盐水密度,为使测量结果更准确,步骤③的操作是  直接 (选填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量。 (3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示: 图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在横线上作答。要求: ①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。 答: 能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3 。 【答案】(1)不能;(2)直接;(3)能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3 【解析】解:(1)用调节好的天平测量物体质量时,通过增减砝码和移动游码来使天平恢复水平平衡,这个过程中,不能再调节平衡螺母; (2)由公式可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确。若擦干残留盐水测量烧杯质量,则所测盐水质量会偏大,使所测密度偏大 (3)鸭蛋的质量m蛋=80.5g,再用排水法来测量鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,V蛋=V排。在乙、丙两图中,由于取出鸭蛋时带出一些水,在丁中补入水的体积略大于鸭蛋排开水的体积,按丙、丁数据计算鸭蛋的体积会使所测体积偏大,由可知,所测鸭蛋的密度会偏小。 若没有丙中数据,由甲、乙、丁三个数据计算排开水的体积可以不受带出水对实验的影响,此时, 排开水的质量为:m排=m丁+m甲﹣m乙=202.0g+80.5g﹣212.5g=70g, 鸭蛋的体积为:V蛋=V排, 鸭蛋的密度为:. 故答案为:(1)不能;(2)直接;(3)能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3. 13.(2022•无锡)实验课上,老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。 (1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度: ①调节天平平衡时,若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向  右 调节,使天平平衡,取20根相同的塑料小条放在天平的左盘,移动游码至图(a)所示位置,天平再次平衡,则20根小条的总质量为  4.6 g。 ②在量筒中加入适量酒精,如图(b)所示,液面示数为  4 mL,再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL,则塑料小条的密度为  0.92 g/cm3。 (2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定,如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力。 ①如图(d)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的  浮力 ,此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3,如图(e)所示。 ②提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图(f)所示,则该酒精溶液的密度最接近于  C g/cm3。 A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800 【答案】(1)右,4.6;4;0.92;(2)浮力;C 【解析】解:(1)若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向右调;天平读数天平的读数为砝码质量和游码显示示数(左侧为准)之和,故质量为0+4.6g=4.6g;量筒的分度值为0.1mL,读数为4mL; 再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL,20根小条体积V=V2﹣V1=9mL﹣4mL=5mL=5cm3; ρ0.92g/cm3; (2)玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的浮力;根据称重法,玻璃砝码浸没在纯净水中受到的浮力F浮1=G﹣F1;玻璃砝码浸没在酒精中受到的浮力F浮2=G﹣F2; 由阿基米德原理可得V排,由于玻璃砝码浸没在在水中和酒精中,排开体积相同,可得,解得ρ酒=0.885g/cm3。 故答案为:(1)右,4.6;4;0.92;(2)浮力;C。 1 / 6 学科网(北京)股份有限公司 $$

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重难点03 密度测定的不同方法-2025年中考物理【热点·重点·难点】专练(江苏专用)
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