专题05 测量“固体和液体的密度”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈
2025-05-05
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2份
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37页
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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-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 鞍山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.21 MB |
| 发布时间 | 2025-05-05 |
| 更新时间 | 2025-06-10 |
| 作者 | wl8901wjhy |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51952983.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05测量“固体和液体的密度”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈(全国通用)学生版
1、 测量“固体和液体的密度”的主要考查知识点
1.实验器材与操作规范
· 天平与量筒的使用:测量固体密度时需用天平测质量、量筒测体积(如排水法、沉降法);液体密度测量需通过溢水杯或量筒直接读取体积。
·
数据记录与处理:实验数据需准确记录,包括质量、体积及计算密度的公式应用( ρ = )。
· 误差分析:常见误差来源包括天平未调平、量筒读数估读不准、液体残留等。
2.特殊物体密度测量方法
· 漂浮物体的密度:如测量丑橘密度时,需通过台秤测量总质量变化(浸入前、浸入后、完全浸没后的质量差),结合阿基米德原理计算密度。
· 多孔或吸水物体的密度:需通过排水法(如先用细针压入水中)或间接测量体积。
3.浮力与密度的综合应用
· 浮沉条件:通过物体在液体中的状态(漂浮、悬浮、下沉)判断密度关系(如鸡蛋在盐水中的浮沉现象)。
· 液体密度间接测量:利用已知密度的固体测量未知液体密度(如盐水密度的测量步骤)。
4.实验创新与拓展
· 替代器材设计:如用台秤替代天平测量密度(通过总质量变化计算体积)。
· 动态情境分析:如盐水浓度变化对浮力的影响,需结合密度与体积的动态关系。
二、测量“固体和液体的密度”的主要应会必记点
如图……所示的装置测量“固体和液体的密度”。请回答下列:
测量“固体的密度” 测量“液体的密度”
第一阶段:常见实验题问题与解答
1.实验原理是什么?
答:利用公式 ρ=,通过测量物体的质量 m 和体积 V, 计算密度。
2.如何正确调节天平?
答:① 将天平置于水平台面,游码归零;② 调节平衡螺母使指针指在分度盘中央或左右摆动幅度相同。
3.量筒读数时应注意什么?
答:视线需与液面凹面最低点(或凸面最高点)相平,俯视会高估体积,仰视会低估体积。
4.测固体体积的常用方法有哪些?
答:① 排水法(适用于密度大于水且不吸水的物体);② 针压法或重物坠拉法(密度小于水的物体);③ 溢水法(体积过大的物体)。
5.测液体密度时为何要“先测总质量再倒部分液体”?
答:若先测空烧杯质量,再倒入液体测总质量,倒出液体时残留会导致体积测量偏小,密度偏大。
6.实验中哪些操作会导致密度测量值偏大?
答:① 固体吸水后体积测量偏小;② 测液体时烧杯内残留液体导致体积偏小;③ 天平未调零直接测量质量。
7.如何用“等效替代法”测固体体积?
答:若量筒损坏,可用烧杯装满水,放入固体后收集溢出的水,用量筒测溢出水的体积即为固体体积。
8.测易溶于水的固体密度时如何处理?
答:改用排沙法或油浸法,避免固体溶解影响体积测量。
第二阶段:近三年各省市中考真题问法与解答
1.(2024江苏连云港)小明测量矿石密度时,图乙量筒中矿石体积如何计算?
答:量筒前后液面差即为矿石体积,如从40mL升至60mL,则体积为20mL(20cm³)。
第1题图 第2题图
2.(2024广东深圳)田田测筷子密度时,分两段浸入量筒,为何结果偏小?
答:筷子中间横线位置可能存在间隙,导致体积测量偏大,密度计算偏小。
3.(2024山东临沂)测净化水密度时,烧杯残留水对结果有何影响?
答:残留水会使倒入量筒的水体积偏小,导致密度偏大。
4.(2023吉林长春)如何通过质量与体积图像判断物质种类?
答:计算图像中某点的密度值,对比密度表(如花岗岩密度2.6~2.8g/cm³),判断物质类型。
5.(2023四川成都)测酱油密度时,若烧杯未擦干直接测质量,结果如何变化?
答:烧杯内残留酱油会使总质量偏大,导致计算的酱油质量偏大,密度偏大。
6.(2022江苏苏州)如何用矿泉水瓶替代量筒测物体体积?
答:① 装满水后测总质量;② 放入物体后溢出水,测剩余总质量;③ 溢出水质量除以水的密度得体积。
7.(2022内蒙古包头)测铝箔密度时为何结果偏小?
答:铝箔卷中可能存在空隙,导致体积测量偏大,密度计算偏小。
8.(2024湖南长沙)测盐水密度时,为何要标记液面位置再补水?
答:通过补水至标记处,确保加入水的体积等于被测液体的体积,避免残留误差。
三、测量“固体和液体的密度”的对应阶梯练习题
· 测量液体的密度
1.(基础题)(2025•天津一模)“一篙御河桃花汛,十里村爨(cuàn)玉粒香”,描绘了天津小站稻米飘香的动人场景。妈妈从超市买来小站稻米,小明想知道这种稻米的密度,于是进行了以下实验:
(1)实验步骤
①将天平放在桌面上,未把游码移到标尺上的“0”刻度线处,便将天平调节平衡(图甲)。现将游码移好后,为使天平重新平衡,应将天平的平衡螺母向 调;
②用调好的天平测出适量稻米的质量(图乙)为 g;
③稻米倒入空量筒,压实抹平(图丙),其体积为 cm3;
④小站稻米的密度为 g/cm3。
(2)实验评估
由于米粒间存在较大间隙,此方法测得稻米的密度值偏 。
2.(提升题)(2025•大渡口区模拟)小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧。要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (填“左”或“右”)调。用调好的天平测出鹅卵石的质量和空烧杯的质量分别是48.8g、60g。
(2)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁上记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,测出质量如图丙所示为 g。
(3)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至 ,如图乙所示,用天平测出烧杯和水的总质量为133g,此时杯中水的体积为 cm3。
(4)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(5)接着他用鹅卵石继续探究浮力的大小与哪些因素有关,用细线系好鹅卵石。
a.烧杯中倒入适量的水,用天平测出水和杯子的质量m0;
b.将鹅卵石刚好一半的体积浸入水中,不接触烧杯(如图丁),天平的读数为m1;
c.将鹅卵石完全浸没在水中,不接触烧杯(如图戊),天平的读数为m2;
d.将烧杯中的水换成等质量的酱油,提着细线,按图戊的测量方式,将鹅卵石浸没在酱油中,不接触烧杯,天平的读数为m3;
①对比a、b、c可知,浸在液体中的物体受到的浮力与 体积有关;
②通过以上实验,酱油的密度ρ酱= 。(用m0、m2、m3以及ρ水表示)
3.(挑战题)(2025春•姑苏区校级月考)一次课外活动中,物理老师让学生自选器材测量小石块的密度。
(1)小明将天平放在水平台面上,如图甲所示是调节完天平平衡时的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤: 。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡螺母向 调节。
(2)小明用调好的天平称石块的质量,测量结果如图乙所示,则石块的质量为 g。接着他用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为 cm3,通过计算,小石块的密度为 g/cm3。
(3)测量结束后,老师带领同学们进行了误差分析,以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有 (多选)。
A.小石块吸水 B.先测石块的体积再测石块的质量 C.测量过程中,使用的砝码有油污
(4)小花在测量时,发现她选择的石块体积过大,无法放入量筒中,同学们经过讨论,共同设计了如下测石块密度的实验方案:
①用天平测出石块的质量为m;
②将石块浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m1的空烧杯中;
③测得 的质量为m2;
④则石块密度的表达式:ρ= (水的密度为ρ水,用m、m1、m2、ρ水表示)。
(5)小君继续思考,想利用烧杯、水、电子秤等器材来测石块的密度,如图2所示。实验步骤如下:
①将石块放置在已经调好的电子秤上,如图2甲所示,电子秤示数为m0;
②将石块放入装有适量水的烧杯中,使石块浸没,一段时间后,在水面处做好标记,如图2乙所示,电子秤示数为m1;
③取出石块后,电子秤的示数如图2丙所示为m2;
④将水补齐至 ,如图2丁所示,电子秤的示数为m3;实验后细心的小君发现石块表面沾有少许水,为了减小这一原因带来的误差,根据以上测量,请写出石块的密度表达式ρ= (水的密度用ρ水表示)。
· 测量固体的密度
4.(基础题)(2025•即墨区一模)小蓝将李子放入白醋中,发现李子沉在容器底部,于是她用天平、量筒和烧杯,先后测量白醋、李子的密度。
(1)将一架能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,指针位置如图甲所示,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡,原因是 。
(2)将托盘天平调平衡后,进行了如下操作:
将适量白醋倒入烧杯中,用天平测出白醋和烧杯的总质量m1=121.8g;
将烧杯中的部分白醋倒入量筒中,如图乙,测出白醋的体积V= cm3;
用天平测出烧杯和剩余白醋的总质量m2,如图丙,m2= g。
根据实验数据,计算出白醋的密度ρ1 g/cm3。
(3)完成上述实验后,在无法使用量筒的情况下,小蓝用电子秤、烧杯和这些白醋来测量李子的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量白醋,如图丁a,并在烧杯上标记此时液面的位置B1,然后用电子秤测得白醋和烧杯的总质量为m3=150g。
②将李子放入白醋中,李子沉底,如图丁b,在烧杯上标记此时液面的位置B2,然后测得白醋、烧杯和李子的总质量为m4=183g。
③取出李子,然后向烧杯中加白醋,使液面上升至位置 ,测得此时白醋和烧杯的总质量为m5=181.5g。
根据实验数据,计算出李子的密度ρ2= g/cm3。从烧杯中取出李子时会带出一些白醋,这对李子密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响。
5.(提升题)(2025•涿州市一模)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中。如图甲所示,则倒出盐水的体积为 cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,其读数为 g,则盐水的密度为 g/cm3。
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为108g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm。
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm。
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为 g/cm3。
6.(挑战题)(2024秋•如皋市期末)班级学习小组自行配置盐水,尝试用多种方法测量盐水的密度。
(1)第一组进行了如下操作:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零后指针如图甲所示,应向 调节平衡螺母使天平平衡;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量69.4g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图丙,测得烧杯和剩余盐水的质量是 g;
④如图乙,读出倒入量筒中的盐水体积;
⑤根据实验计算出盐水密度是 kg/m3。
(2)第二组用天平设计了一架测量盐水密度的密度秤:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①使用时天平左盘容器中应该倒入液体 (选填“水”或“盐水”);
②若使用时,天平如图丁所示,则盐水密度是 g/cm3,这个密度秤的最大测量值为 g/cm3。
(3)第三组同学为了测量小球的密度,设计如图戊所示方案。在溢水杯中装入水,用电子秤测量出溢水杯和水的总质量为60g,接着将完全相同的待测小球逐个轻轻放入溢水杯,用玻璃板和小烧杯配合接住溢出的水。每放一个小球,测量并记录溢水杯、水和小球的总质量,记录在下表中,则小球密度为 g/cm3。
收入小球数量/个
1
2
3
4
5
总质量mLg
68
76
83
89
95
· 等效替代法之一有量筒、有天平(缺砝码)测密度
7.(基础题)(2023秋•鼓楼区校级期末)小宁在测量陈醋密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,游码放在称量标尺的零刻度处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)用天平测得盛有陈醋的烧杯总质量为105.7g。
(3)将烧杯中的陈醋向空量筒中倒入50mL后,再将烧杯放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,则量筒中陈醋的质量是 g,测得陈醋的密度是 kg/m3。
(4)若小宁在(1)中没有调节平衡螺母,直接测得烧杯和陈醋的总质量,计算得到的陈醋密度 (均选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)小明用一台没有砝码的天平、一个量筒、两个完全一样的烧杯、一只滴管和一杯水,测量一橡皮擦的密度,测量步骤如下:
①如图丙所示,将两个烧杯分别放置在天平的左右两盘中,天平调平后,将橡皮擦放入左盘烧杯中。
②向量筒中倒入适量水,记下水的体积V1。
③将量筒中的部分水倒入右盘的烧杯中,当天平接近平衡时用滴管由量筒中吸水滴入右盘烧杯中,直至天平平衡,记下量筒中水的体积V2。
④将橡皮擦 在量筒内剩余的水中,记下量筒中水面对应的刻度值V3,橡皮擦密度的表达式为ρ橡= (用上述测量值表达,其中ρ水已知)。
8.(提升题)(2023秋•灵宝市期末)妈妈榨了一杯果汁,小灵想知道果汁的密度,他将果汁带到实验室进行了测量。
(1)方案一:器材有天平(带有砝码)、量筒和烧杯:
①将天平放在 桌面上,调节天平平衡,调平后如图甲所示,请指出调平过程中存在的错误: ;
②按照正确的方法重新调节平衡后,将适量果汁倒入烧杯中,放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则果汁和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的果汁倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中果汁的体积为 cm3;
④用天平测出剩余果汁和烧杯的总质量为34.2g,则所测果汁的密度为 g/cm3;
(2)方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和果汁的相同平底柱状杯:
①测出杯中果汁的深度为h1,将装有果汁的杯子放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 为h2;③果汁密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
9.(挑战题)(2023•辽宁)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向 侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。
(2)测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是 ,直至天平平衡。
②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为 g;
③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为 kg/m3,这样测出的石块密度将偏 。
(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案作答即可)
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
· 等效替代法之二有天平、无量筒测密度
10.(基础题)(2025•玄武区模拟)小明和小红在江边捡回一石块,准备利用所学知识测量它的密度。
(1)小明将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡;
(2)小明测出石块的质量(如图乙),在量筒内装有适量的水,该石块放入前、后的情况如图丙,则石块的密度是 g/cm3;
(3)小红准备自己动手做实验时,不小心打碎了量筒。聪明的小红利用天平、50g的烧杯、水、记号笔设计了另一种测量石块密度的方案,如图丁;
①用天平测出装有适量水的杯子总质量为m1;
②将石块缓慢浸没在杯中,测得总质量为m2,在水面到达的位置上做标记;
③取出石块,测得总质量为m3;
④向杯中缓慢加水,让水面上升至标记a处,测得杯和水的总质量为m4=150g;小明和小红讨论交流后认为4个实验步骤中其中有一个数据记录是多余的,这个数据是 (填物理量符号)。石块密度的表达式为ρ石块= (用已知的物理量符号及ρ水来表示);
(4)小明发现还可以用此天平、烧杯和标记a来测量液体的密度。理论上,此装置可以鉴别密度差异不小于 g/cm3的液体。若要增大可测液体密度的最大值,下列操作可行的是 (多选,选填下列选项前的字母符号)。
A.减小空烧杯的质量
B.增大空烧杯的质量
C.降低初始标记
D.提高初始标记
11.(提升题)(2025•沂水县模拟)小亮和小明在实验室利用相关器材,各自完成了如下实验。
(1)小亮利用天平、烧杯和量筒测量牛奶的密度,主要步骤如下,请将相关内容补全:
A.将天平放在水平台上,把 放在标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡。
B.向烧杯中倒入适量的牛奶,用天平测出烧杯和牛奶的总质量如图乙所示,其总质量为 g。
C.将烧杯中的部分牛奶倒入放在水平台上的量筒中,牛奶的体积如图丙所示。
D.用天平测出烧杯和剩余牛奶的总质量为75.2g。
E.所测牛奶的密度为 kg/m3。
(2)只考虑小亮步骤C、D中烧杯内壁残留少量牛奶的影响,所测牛奶的密度将 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)小明利用弹簧测力计、两个相同的烧杯、不计质量和体积的细线、抹布和水测量一块火山石的密度(火山石内部多孔洞,密度范围11200∼1500kg/m3),主要步骤如下,请将相关内容补全:
A.用弹簧测力计测量出火山石的重力G0=1.8N。
B.在一烧杯内装满水,用弹簧测力计测量出它们的总重力G1=4.4N。
C.将火山石放入另一烧杯中,再向烧杯中缓慢加满水(火山石浸没),用弹簧测力计测量出它们的总重力G2=5.2N。
D.所测火山石的密度为 kg/m3。
①小明比对数据后发现有较大偏差,认真思考后,他做了如下操作:将火山石取出,擦干表面的水分,再用弹簧测力计测量出此时火山石的重力G3,结合上述步骤,可以将火山石的密度表示为ρ=
(选择步骤中已有的物理量(G0、G1、G2、G3、水的密度ρ水或常数g表示)。
②请指出小明实验方案、步骤中的不足之处(写出一条即可) 。
12.(挑战题)(2024秋•玉田县期末)为了测量某种酱油的密度,小明同学进行如下实验操作:
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,发现分度盘如图甲所示。为调节横梁平衡,他应将天平的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”)。
(2)用天平测出空烧杯的质量为16g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图丙所示,则烧杯中酱油的质量为 g,酱油的密度为 kg/m3,此方法测出的酱油密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为了避免实验中测量的误差,小明又想到另一种方法测量酱油的密度,他用天平、两个完全相同的烧杯和适量的水进行测量,请你将实验步骤补充完整,并写出酱油密度的表达式。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③ ,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油密度的表达式ρ酱油= (已知水的密度为ρ水)。
· 等效替代法之三有量筒、无天平测密度
13.(基础题)(2024•诸城市模拟)小潘和小明想知道长江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①天平指针位置如图甲所示,向右调节平衡螺母,使天平平衡;
②向烧杯中倒入适量长江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 kg/m3;
(2)在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;
④则长江水密度的表达式ρ= 。(用V1、V2、V3和ρ木表示)
14.(提升题)(2024•青岛模拟)小晋在实验室利用天平(含砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,对某种合金和水的密度进行了探究:
(1)小晋首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究。
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1A所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
②图1B是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置,它的质量为 g;
③图1C是他用量筒测量②中合金块体积的情景,则该合金块的体积是 cm3;
④通过上述探究,则该合金块的密度为 g/cm3。
(2)小晋接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图1D中甲所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当成了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点。由此推断:水的质量与体积的关系图线应是 (选填图D中“乙”、“丙”或“丁”)。
(3)小晋还想用“排水集气法”探究空气密度,装置如图2所示。主要的实验步骤如下:
①用电子天平测出打足了气的篮球质量m1;
②测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S;
③集气瓶装满水,口朝下放在水槽内,带夹导管一端连接篮球的气嘴,另一端放在瓶内,准备排水集气;
④轻轻松开导管夹,让篮球内的空气进入集气瓶,在篮球体积没有明显减小前,停止放气;
⑤测出放气后篮球的质量m2;
⑥调整瓶的高度,使瓶内外水面相平,测量瓶内空气柱的高度h,此时瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外气压,瓶内空气密度等于瓶外空气密度;
⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度。则空气密度的表达式为ρ= 。(用所测物理量表示)
15. (挑战题)(2024•铁锋区二模)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向 侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;
(2)测量固体的密度:
①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是 ,直至天平平衡;
②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为 g;
③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为 kg/m3,这样测出的石块密度将偏 ;
(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水杯、刻度尺:
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示);
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯;
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是:用胶头滴管吸出部分水,直至天平平衡。测得 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
· 等效替代法之四利用弹簧测力计测密度
16.(基础题)(2025•唐山一模)如图1所示,小明利用圆柱形饮料管,一端放入橡皮泥,制成一个密度计。(g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)将密度计放入水中漂浮稳定时,饮料管露出水面部分较少,为了使密度计在水中静止时露出的部分更多一些,可以适当 (选填“增大”或“减小”)橡皮泥质量。
(2)将改装后的密度计放在已调平衡的天平上测量质量。测量结果显示,所用的砝码、游码位置如图2所示,密度计的质量为 g。将此密度计放入水中漂浮稳定时,密度计所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)密度计的重力。
(3)密度计在水中静止时,测出密度计浸入水中的深度为hA。将密度计放入酒精中静止时,测出密度计浸入酒精中的深度为hB,已知水的密度大于酒精的密度,密度计在水和酒精中均未接触容器底,则hB (选填“大于”“小于”或“等于”)hA。若水的密度用ρ水表示,写出用ρ水、hA、hB表示酒精密度的表达式ρ酒精= 。
【拓展】如图3所示,小红用弹簧测力计、细线、一个金属块测量液体的密度。她将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数为8.0N,如图3甲所示;金属块浸没在水中,静止时测力计示数为7.0N,如图3乙所示;将金属块浸没在某种液体中,静止时测力计示数为7.2N,如图3丙所示,则该液体的密度为 g/cm3。
17.(提升题)(2025•万州区校级模拟)如图1所示,爱探究的小明在实验室做测量木块密度的实验。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,移动 至零刻度线,此时指针如图1乙所示,他应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)小明将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图1丙所示,则木块质量为 g;
(3)小明用图1丁测量木块体积,弹簧测力计示数为0.1N,则木块所受浮力为 N,计算得木块体积;计算可得木块的体积为 cm3。
(4)小联认为弹簧测力计不够精确,改进设计了如图2所示的实验。
①图2甲电子秤示数为m0=100g;
②图2乙木块漂浮时,电子秤示数为m1=112g;
③图2丙用细针将木块压入水中,木块未触底,静止时电子秤示数为m2=115g,则该实验测得木块密度为 kg/m3;
(5)若图2乙中木块吸水,则该实验测得木块密度值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(6)小明和小联兴趣正浓,继续探究盐水密度。
④图2丁在烧杯中加入适量盐水,电子秤示数为m3;
⑤图2戊用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为m4;
则盐水密度ρ盐= (用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示)。
18.(挑战题)(2024•兴宁区校级模拟)近期,我国发现2.5亿年前化石宝库(图甲为其中的一部分),其展现了史上最大生物大灭绝后的新世界。小榜和小高同学对此感到自豪,并对化石的密度产生了浓厚的兴趣,所以网购了一块小化石,并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。
(1)小榜将天平放在 桌面上,把游码拨至称量标尺左端零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向分度标尺中线的右侧,此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)将化石放在左盘,向右盘中添加砝码。当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度标尺中线右侧,取出最小砝码时指针偏向分度标尺中线左侧,则此时应 (选填字母符号);
A.调节平衡螺母的位置 B.调节游码的位置
(3)当横梁再次水平平衡,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,则化石的质量m0为 g;
(4)因为化石体积较大,不能直接放入量筒中,小榜往一质量为40g的烧杯中倒入适量的水,并将化石放入杯中:一段时间后,在烧杯壁记下此时水面位置为M,如图丙所示:然后测得装有化石、水的烧杯总质量为162.6g,则烧杯中水的体积为 cm3;
(5)接着将化石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图丁所示,用天平测出杯和水的总质量为112g,根据所测数据计算出化石的密度为 g/cm3;
(6)小高思考后发现化石会吸水(体积不变),导致密度测量误差较大,于是擦干化石表面的水,接着马上利用弹簧测力计再次对化石的密度进行了测量。
a.用细线将化石系好,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊a所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F1;
b.在小桶里倒入适量的水,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊b,记录弹簧测力计稳定后的示数为F2;
c.再用手提着细线的一端,将化石缓慢地浸没在水中(化石不接触小桶的底部和侧壁),如图戊c所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F3;
①考虑到将化石从烧杯中取出时已经吸水,上述a、b、c步骤所测得的石块密度值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”),小高再次陷入了沉思……
②请你综合小榜和小高两种方案中的实验数据,写出化石密度最准确的表达式ρ石= (用已知物理量的字母表示)。
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专题05测量“固体和液体的密度”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈(全国通用)学生版
1、 测量“固体和液体的密度”的主要考查知识点
1.实验器材与操作规范
· 天平与量筒的使用:测量固体密度时需用天平测质量、量筒测体积(如排水法、沉降法);液体密度测量需通过溢水杯或量筒直接读取体积。
·
数据记录与处理:实验数据需准确记录,包括质量、体积及计算密度的公式应用( ρ = )。
· 误差分析:常见误差来源包括天平未调平、量筒读数估读不准、液体残留等。
2.特殊物体密度测量方法
· 漂浮物体的密度:如测量丑橘密度时,需通过台秤测量总质量变化(浸入前、浸入后、完全浸没后的质量差),结合阿基米德原理计算密度。
· 多孔或吸水物体的密度:需通过排水法(如先用细针压入水中)或间接测量体积。
3.浮力与密度的综合应用
· 浮沉条件:通过物体在液体中的状态(漂浮、悬浮、下沉)判断密度关系(如鸡蛋在盐水中的浮沉现象)。
· 液体密度间接测量:利用已知密度的固体测量未知液体密度(如盐水密度的测量步骤)。
4.实验创新与拓展
· 替代器材设计:如用台秤替代天平测量密度(通过总质量变化计算体积)。
· 动态情境分析:如盐水浓度变化对浮力的影响,需结合密度与体积的动态关系。
二、测量“固体和液体的密度”的主要应会必记点
如图……所示的装置测量“固体和液体的密度”。请回答下列:
测量“固体的密度” 测量“液体的密度”
第一阶段:常见实验题问题与解答
1.实验原理是什么?
答:利用公式 ρ=,通过测量物体的质量 m 和体积 V, 计算密度。
2.如何正确调节天平?
答:① 将天平置于水平台面,游码归零;② 调节平衡螺母使指针指在分度盘中央或左右摆动幅度相同。
3.量筒读数时应注意什么?
答:视线需与液面凹面最低点(或凸面最高点)相平,俯视会高估体积,仰视会低估体积。
4.测固体体积的常用方法有哪些?
答:① 排水法(适用于密度大于水且不吸水的物体);② 针压法或重物坠拉法(密度小于水的物体);③ 溢水法(体积过大的物体)。
5.测液体密度时为何要“先测总质量再倒部分液体”?
答:若先测空烧杯质量,再倒入液体测总质量,倒出液体时残留会导致体积测量偏小,密度偏大。
6.实验中哪些操作会导致密度测量值偏大?
答:① 固体吸水后体积测量偏小;② 测液体时烧杯内残留液体导致体积偏小;③ 天平未调零直接测量质量。
7.如何用“等效替代法”测固体体积?
答:若量筒损坏,可用烧杯装满水,放入固体后收集溢出的水,用量筒测溢出水的体积即为固体体积。
8.测易溶于水的固体密度时如何处理?
答:改用排沙法或油浸法,避免固体溶解影响体积测量。
第二阶段:近三年各省市中考真题问法与解答
1.(2024江苏连云港)小明测量矿石密度时,图乙量筒中矿石体积如何计算?
答:量筒前后液面差即为矿石体积,如从40mL升至60mL,则体积为20mL(20cm³)。
第1题图 第2题图
2.(2024广东深圳)田田测筷子密度时,分两段浸入量筒,为何结果偏小?
答:筷子中间横线位置可能存在间隙,导致体积测量偏大,密度计算偏小。
3.(2024山东临沂)测净化水密度时,烧杯残留水对结果有何影响?
答:残留水会使倒入量筒的水体积偏小,导致密度偏大。
4.(2023吉林长春)如何通过质量与体积图像判断物质种类?
答:计算图像中某点的密度值,对比密度表(如花岗岩密度2.6~2.8g/cm³),判断物质类型。
5.(2023四川成都)测酱油密度时,若烧杯未擦干直接测质量,结果如何变化?
答:烧杯内残留酱油会使总质量偏大,导致计算的酱油质量偏大,密度偏大。
6.(2022江苏苏州)如何用矿泉水瓶替代量筒测物体体积?
答:① 装满水后测总质量;② 放入物体后溢出水,测剩余总质量;③ 溢出水质量除以水的密度得体积。
7.(2022内蒙古包头)测铝箔密度时为何结果偏小?
答:铝箔卷中可能存在空隙,导致体积测量偏大,密度计算偏小。
8.(2024湖南长沙)测盐水密度时,为何要标记液面位置再补水?
答:通过补水至标记处,确保加入水的体积等于被测液体的体积,避免残留误差。
三、测量“固体和液体的密度”的对应阶梯练习题
· 测量液体的密度
1.(基础题)(2025•天津一模)“一篙御河桃花汛,十里村爨(cuàn)玉粒香”,描绘了天津小站稻米飘香的动人场景。妈妈从超市买来小站稻米,小明想知道这种稻米的密度,于是进行了以下实验:
(1)实验步骤
①将天平放在桌面上,未把游码移到标尺上的“0”刻度线处,便将天平调节平衡(图甲)。现将游码移好后,为使天平重新平衡,应将天平的平衡螺母向 右 调;
②用调好的天平测出适量稻米的质量(图乙)为 42 g;
③稻米倒入空量筒,压实抹平(图丙),其体积为 40 cm3;
④小站稻米的密度为 1.05 g/cm3。
(2)实验评估
由于米粒间存在较大间隙,此方法测得稻米的密度值偏 小 。
【考点】测量固体的密度.版权所有
2.(提升题)(2025•大渡口区模拟)小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端 零刻度线处 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧。要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 左 (填“左”或“右”)调。用调好的天平测出鹅卵石的质量和空烧杯的质量分别是48.8g、60g。
(2)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁上记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,测出质量如图丙所示为 161.8 g。
(3)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至 M处 ,如图乙所示,用天平测出烧杯和水的总质量为133g,此时杯中水的体积为 73 cm3。
(4)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 2.44 g/cm3。
(5)接着他用鹅卵石继续探究浮力的大小与哪些因素有关,用细线系好鹅卵石。
a.烧杯中倒入适量的水,用天平测出水和杯子的质量m0;
b.将鹅卵石刚好一半的体积浸入水中,不接触烧杯(如图丁),天平的读数为m1;
c.将鹅卵石完全浸没在水中,不接触烧杯(如图戊),天平的读数为m2;
d.将烧杯中的水换成等质量的酱油,提着细线,按图戊的测量方式,将鹅卵石浸没在酱油中,不接触烧杯,天平的读数为m3;
①对比a、b、c可知,浸在液体中的物体受到的浮力与 排开液体的 体积有关;
②通过以上实验,酱油的密度ρ酱= ρ水 。(用m0、m2、m3以及ρ水表示)
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3.(挑战题)(2025春•姑苏区校级月考)一次课外活动中,物理老师让学生自选器材测量小石块的密度。
(1)小明将天平放在水平台面上,如图甲所示是调节完天平平衡时的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤: 将游码调零 。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡螺母向 右 调节。
(2)小明用调好的天平称石块的质量,测量结果如图乙所示,则石块的质量为 62.4 g。接着他用细线系住小石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面变化如图丙所示,则小石块的体积为 24 cm3,通过计算,小石块的密度为 2.6 g/cm3。
(3)测量结束后,老师带领同学们进行了误差分析,以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有 AB (多选)。
A.小石块吸水
B.先测石块的体积再测石块的质量
C.测量过程中,使用的砝码有油污
(4)小花在测量时,发现她选择的石块体积过大,无法放入量筒中,同学们经过讨论,共同设计了如下测石块密度的实验方案:
①用天平测出石块的质量为m;
②将石块浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m1的空烧杯中;
③测得 烧杯和溢出水 的质量为m2;
④则石块密度的表达式:ρ= (水的密度为ρ水,用m、m1、m2、ρ水表示)。
(5)小君继续思考,想利用烧杯、水、电子秤等器材来测石块的密度,如图2所示。实验步骤如下:
①将石块放置在已经调好的电子秤上,如图2甲所示,电子秤示数为m0;
②将石块放入装有适量水的烧杯中,使石块浸没,一段时间后,在水面处做好标记,如图2乙所示,电子秤示数为m1;
③取出石块后,电子秤的示数如图2丙所示为m2;
④将水补齐至 标记处 ,如图2丁所示,电子秤的示数为m3;实验后细心的小君发现石块表面沾有少许水,为了减小这一原因带来的误差,根据以上测量,请写出石块的密度表达式ρ= ρ水 (水的密度用ρ水表示)。
【考点】测量固体的密度.
· 测量固体的密度版权所有
4.(基础题)(2025•即墨区一模)小蓝将李子放入白醋中,发现李子沉在容器底部,于是她用天平、量筒和烧杯,先后测量白醋、李子的密度。
(1)将一架能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,指针位置如图甲所示,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡,原因是 游码未移至标尺左端零刻度线处 。
(2)将托盘天平调平衡后,进行了如下操作:
将适量白醋倒入烧杯中,用天平测出白醋和烧杯的总质量m1=121.8g;
将烧杯中的部分白醋倒入量筒中,如图乙,测出白醋的体积V= 28 cm3;
用天平测出烧杯和剩余白醋的总质量m2,如图丙,m2= 92.4 g。
根据实验数据,计算出白醋的密度ρ1 =1.05 g/cm3。
(3)完成上述实验后,在无法使用量筒的情况下,小蓝用电子秤、烧杯和这些白醋来测量李子的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量白醋,如图丁a,并在烧杯上标记此时液面的位置B1,然后用电子秤测得白醋和烧杯的总质量为m3=150g。
②将李子放入白醋中,李子沉底,如图丁b,在烧杯上标记此时液面的位置B2,然后测得白醋、烧杯和李子的总质量为m4=183g。
③取出李子,然后向烧杯中加白醋,使液面上升至位置 B2 ,测得此时白醋和烧杯的总质量为m5=181.5g。
根据实验数据,计算出李子的密度ρ2= 1.1 g/cm3。从烧杯中取出李子时会带出一些白醋,这对李子密度的测量结果 无 (选填“有”或“无”)影响。
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5.(提升题)(2025•涿州市一模)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 左 调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中。如图甲所示,则倒出盐水的体积为 20 cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,其读数为 31.8 g,则盐水的密度为 1.1 g/cm3。
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为108g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 108 cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm。
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm。
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为 1.08 g/cm3。
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6.(挑战题)(2024秋•如皋市期末)班级学习小组自行配置盐水,尝试用多种方法测量盐水的密度。
(1)第一组进行了如下操作:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零后指针如图甲所示,应向 左 调节平衡螺母使天平平衡;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量69.4g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图丙,测得烧杯和剩余盐水的质量是 27.4 g;
④如图乙,读出倒入量筒中的盐水体积;
⑤根据实验计算出盐水密度是 1.05×103 kg/m3。
(2)第二组用天平设计了一架测量盐水密度的密度秤:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①使用时天平左盘容器中应该倒入液体 盐水 (选填“水”或“盐水”);
②若使用时,天平如图丁所示,则盐水密度是 1.15 g/cm3,这个密度秤的最大测量值为 1.25 g/cm3。
(3)第三组同学为了测量小球的密度,设计如图戊所示方案。在溢水杯中装入水,用电子秤测量出溢水杯和水的总质量为60g,接着将完全相同的待测小球逐个轻轻放入溢水杯,用玻璃板和小烧杯配合接住溢出的水。每放一个小球,测量并记录溢水杯、水和小球的总质量,记录在下表中,则小球密度为 4 g/cm3。
收入小球数量/个
1
2
3
4
5
总质量mLg
68
76
83
89
95
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· 等效替代法之一有量筒、有天平(缺砝码)测密度
7.(基础题)(2023秋•鼓楼区校级期末)小宁在测量陈醋密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,游码放在称量标尺的零刻度处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)用天平测得盛有陈醋的烧杯总质量为105.7g。
(3)将烧杯中的陈醋向空量筒中倒入50mL后,再将烧杯放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,则量筒中陈醋的质量是 52.5 g,测得陈醋的密度是 1.05×103 kg/m3。
(4)若小宁在(1)中没有调节平衡螺母,直接测得烧杯和陈醋的总质量,计算得到的陈醋密度 不变 (均选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)小明用一台没有砝码的天平、一个量筒、两个完全一样的烧杯、一只滴管和一杯水,测量一橡皮擦的密度,测量步骤如下:
①如图丙所示,将两个烧杯分别放置在天平的左右两盘中,天平调平后,将橡皮擦放入左盘烧杯中。
②向量筒中倒入适量水,记下水的体积V1。
③将量筒中的部分水倒入右盘的烧杯中,当天平接近平衡时用滴管由量筒中吸水滴入右盘烧杯中,直至天平平衡,记下量筒中水的体积V2。
④将橡皮擦 浸没 在量筒内剩余的水中,记下量筒中水面对应的刻度值V3,橡皮擦密度的表达式为ρ橡= (用上述测量值表达,其中ρ水已知)。
【考点】有量筒、有天平(缺砝码)测密度;测量液体的密度.版权所有
8.(提升题)(2023秋•灵宝市期末)妈妈榨了一杯果汁,小灵想知道果汁的密度,他将果汁带到实验室进行了测量。
(1)方案一:器材有天平(带有砝码)、量筒和烧杯:
①将天平放在 水平 桌面上,调节天平平衡,调平后如图甲所示,请指出调平过程中存在的错误: 未将游码调至标尺左端零刻度线处 ;
②按照正确的方法重新调节平衡后,将适量果汁倒入烧杯中,放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则果汁和烧杯的总质量为 78.2 g;
③将烧杯中的果汁倒入量筒中一部分,如图丙所示,则量筒中果汁的体积为 40 cm3;
④用天平测出剩余果汁和烧杯的总质量为34.2g,则所测果汁的密度为 1.1 g/cm3;
(2)方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和果汁的相同平底柱状杯:
①测出杯中果汁的深度为h1,将装有果汁的杯子放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 用胶头滴管从右盘杯中吸水,直至天平平衡,测出杯中水的深度 为h2;③果汁密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
9.(挑战题)(2023•辽宁)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向 右 侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。
(2)测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是 向右移动游码 ,直至天平平衡。
②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为 27.2 g;
③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为 2.72×103 kg/m3,这样测出的石块密度将偏 小 。
(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案作答即可)
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 测杯浸入水中的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
【考点】有量筒、有天平(缺砝码)测密度;测量液体的密度.
· 等效替代法之二有天平、无量筒测密度版权所有
10.(基础题)(2025•玄武区模拟)小明和小红在江边捡回一石块,准备利用所学知识测量它的密度。
(1)小明将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针如图甲所示,则应将平衡螺母向 右 调节,直至天平平衡;
(2)小明测出石块的质量(如图乙),在量筒内装有适量的水,该石块放入前、后的情况如图丙,则石块的密度是 2.56 g/cm3;
(3)小红准备自己动手做实验时,不小心打碎了量筒。聪明的小红利用天平、50g的烧杯、水、记号笔设计了另一种测量石块密度的方案,如图丁;
①用天平测出装有适量水的杯子总质量为m1;
②将石块缓慢浸没在杯中,测得总质量为m2,在水面到达的位置上做标记;
③取出石块,测得总质量为m3;
④向杯中缓慢加水,让水面上升至标记a处,测得杯和水的总质量为m4=150g;小明和小红讨论交流后认为4个实验步骤中其中有一个数据记录是多余的,这个数据是 m3 (填物理量符号)。石块密度的表达式为ρ石块= (用已知的物理量符号及ρ水来表示);
(4)小明发现还可以用此天平、烧杯和标记a来测量液体的密度。理论上,此装置可以鉴别密度差异不小于 0.002 g/cm3的液体。若要增大可测液体密度的最大值,下列操作可行的是 AC (多选,选填下列选项前的字母符号)。
A.减小空烧杯的质量
B.增大空烧杯的质量
C.降低初始标记
D.提高初始标记
【考点】有天平、无量筒测密度;测量固体的密度.版权所有
11.(提升题)(2025•沂水县模拟)小亮和小明在实验室利用相关器材,各自完成了如下实验。
(1)小亮利用天平、烧杯和量筒测量牛奶的密度,主要步骤如下,请将相关内容补全:
A.将天平放在水平台上,把 游码 放在标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,直到天平平衡。
B.向烧杯中倒入适量的牛奶,用天平测出烧杯和牛奶的总质量如图乙所示,其总质量为 121.2 g。
C.将烧杯中的部分牛奶倒入放在水平台上的量筒中,牛奶的体积如图丙所示。
D.用天平测出烧杯和剩余牛奶的总质量为75.2g。
E.所测牛奶的密度为 1.15×10 kg/m3。
(2)只考虑小亮步骤C、D中烧杯内壁残留少量牛奶的影响,所测牛奶的密度将 不变 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)小明利用弹簧测力计、两个相同的烧杯、不计质量和体积的细线、抹布和水测量一块火山石的密度(火山石内部多孔洞,密度范围11200∼1500kg/m3),主要步骤如下,请将相关内容补全:
A.用弹簧测力计测量出火山石的重力G0=1.8N。
B.在一烧杯内装满水,用弹簧测力计测量出它们的总重力G1=4.4N。
C.将火山石放入另一烧杯中,再向烧杯中缓慢加满水(火山石浸没),用弹簧测力计测量出它们的总重力G2=5.2N。
D.所测火山石的密度为 1.8×103 kg/m3。
①小明比对数据后发现有较大偏差,认真思考后,他做了如下操作:将火山石取出,擦干表面的水分,再用弹簧测力计测量出此时火山石的重力G3,结合上述步骤,可以将火山石的密度表示为ρ= ρ水 (选择步骤中已有的物理量(G0、G1、G2、G3、水的密度ρ水或常数g表示)。
②请指出小明实验方案、步骤中的不足之处(写出一条即可) 烧杯装满水,用弹簧测力计测量重力时,容易晃动使得水洒出,不能准确测量重力 。
【考点】有天平、无量筒测密度;测量液体的密度.版权所有
12.(挑战题)(2024秋•玉田县期末)为了测量某种酱油的密度,小明同学进行如下实验操作:
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,发现分度盘如图甲所示。为调节横梁平衡,他应将天平的平衡螺母向 左 移动(选填“左”或“右”)。
(2)用天平测出空烧杯的质量为16g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图丙所示,则烧杯中酱油的质量为 67.2 g,酱油的密度为 1.12×103 kg/m3,此方法测出的酱油密度比真实值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为了避免实验中测量的误差,小明又想到另一种方法测量酱油的密度,他用天平、两个完全相同的烧杯和适量的水进行测量,请你将实验步骤补充完整,并写出酱油密度的表达式。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③ 用另一个烧杯装满酱油 ,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油密度的表达式ρ酱油= ρ水 (已知水的密度为ρ水)。
【考点】有天平、无量筒测密度;测量液体的密度.版权所有
· 等效替代法之三有量筒、无天平测密度
13.(基础题)(2024•诸城市模拟)小潘和小明想知道长江水的密度。
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①天平指针位置如图甲所示,向右调节平衡螺母,使天平平衡;
②向烧杯中倒入适量长江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为 93.6 g;
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示;
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为53.2g,则所测江水的密度为 1.01×103 kg/m3;
(2)在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水滴到桌面上,会导致所测江水密度值 偏大 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(3)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止时液面对应的体积记为V3;
④则长江水密度的表达式ρ= 。(用V1、V2、V3和ρ木表示)
【考点】有量筒、无天平测密度;测量液体的密度.版权所有
14.(提升题)(2024•青岛模拟)小晋在实验室利用天平(含砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,对某种合金和水的密度进行了探究:
(1)小晋首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究。
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1A所示,则应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)端调节;
②图1B是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置,它的质量为 34 g;
③图1C是他用量筒测量②中合金块体积的情景,则该合金块的体积是 5 cm3;
④通过上述探究,则该合金块的密度为 6.8 g/cm3。
(2)小晋接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图1D中甲所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当成了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点。由此推断:水的质量与体积的关系图线应是 丙 (选填图D中“乙”、“丙”或“丁”)。
(3)小晋还想用“排水集气法”探究空气密度,装置如图2所示。主要的实验步骤如下:
①用电子天平测出打足了气的篮球质量m1;
②测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S;
③集气瓶装满水,口朝下放在水槽内,带夹导管一端连接篮球的气嘴,另一端放在瓶内,准备排水集气;
④轻轻松开导管夹,让篮球内的空气进入集气瓶,在篮球体积没有明显减小前,停止放气;
⑤测出放气后篮球的质量m2;
⑥调整瓶的高度,使瓶内外水面相平,测量瓶内空气柱的高度h,此时瓶内气压 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外气压,瓶内空气密度等于瓶外空气密度;
⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度。则空气密度的表达式为ρ= 。(用所测物理量表示)
【考点】有量筒、无天平测密度;测量液体的密度;测量固体的密度.版权所有
15. (挑战题)(2024•铁锋区二模)小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指向分度盘中线左侧,应该向 右 侧调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡;
(2)测量固体的密度:
①将石块放在天平的左盘,从大到小向右盘依次加减砝码,当加入最小砝码后,指针指向分度盘的左侧,接下来的操作是 向右移动游码 ,直至天平平衡;
②天平平衡后,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲,则石块质量为 27.2 g;
③将石块放入量筒,水面的位置如图乙,取出石块后,量筒内水的体积为40mL,则石块的密度为 2.72×103 kg/m3,这样测出的石块密度将偏 小 ;
(3)小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水杯、刻度尺:
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 测杯浸入水中的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示);
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯;
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是:用胶头滴管吸出部分水,直至天平平衡。测得 杯中水的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
【考点】有量筒、无天平测密度;测量液体的密度;测量固体的密度;有量筒、有天平(缺砝码)测密度.
· 等效替代法之四利用弹簧测力计测密度版权所有
16.(基础题)(2025•唐山一模)如图1所示,小明利用圆柱形饮料管,一端放入橡皮泥,制成一个密度计。(g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)将密度计放入水中漂浮稳定时,饮料管露出水面部分较少,为了使密度计在水中静止时露出的部分更多一些,可以适当 减小 (选填“增大”或“减小”)橡皮泥质量。
(2)将改装后的密度计放在已调平衡的天平上测量质量。测量结果显示,所用的砝码、游码位置如图2所示,密度计的质量为 13.4 g。将此密度计放入水中漂浮稳定时,密度计所受的浮力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)密度计的重力。
(3)密度计在水中静止时,测出密度计浸入水中的深度为hA。将密度计放入酒精中静止时,测出密度计浸入酒精中的深度为hB,已知水的密度大于酒精的密度,密度计在水和酒精中均未接触容器底,则hB 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)hA。若水的密度用ρ水表示,写出用ρ水、hA、hB表示酒精密度的表达式ρ酒精= ρ水 。
【拓展】如图3所示,小红用弹簧测力计、细线、一个金属块测量液体的密度。她将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数为8.0N,如图3甲所示;金属块浸没在水中,静止时测力计示数为7.0N,如图3乙所示;将金属块浸没在某种液体中,静止时测力计示数为7.2N,如图3丙所示,则该液体的密度为 0.8 g/cm3。
【考点】利用测力计测密度;密度计原理.版权所有
17.(提升题)(2025•万州区校级模拟)如图1所示,爱探究的小明在实验室做测量木块密度的实验。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,移动 游码 至零刻度线,此时指针如图1乙所示,他应该将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡;
(2)小明将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图1丙所示,则木块质量为 12 g;
(3)小明用图1丁测量木块体积,弹簧测力计示数为0.1N,则木块所受浮力为 0.22 N,计算得木块体积;计算可得木块的体积为 22 cm3。
(4)小联认为弹簧测力计不够精确,改进设计了如图2所示的实验。
①图2甲电子秤示数为m0=100g;
②图2乙木块漂浮时,电子秤示数为m1=112g;
③图2丙用细针将木块压入水中,木块未触底,静止时电子秤示数为m2=115g,则该实验测得木块密度为 0.8×103 kg/m3;
(5)若图2乙中木块吸水,则该实验测得木块密度值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(6)小明和小联兴趣正浓,继续探究盐水密度。
④图2丁在烧杯中加入适量盐水,电子秤示数为m3;
⑤图2戊用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为m4;
则盐水密度ρ盐= ρ水 (用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示)。
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18.(挑战题)(2024•兴宁区校级模拟)近期,我国发现2.5亿年前化石宝库(图甲为其中的一部分),其展现了史上最大生物大灭绝后的新世界。小榜和小高同学对此感到自豪,并对化石的密度产生了浓厚的兴趣,所以网购了一块小化石,并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。
(1)小榜将天平放在 水平 桌面上,把游码拨至称量标尺左端零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向分度标尺中线的右侧,此时他应将平衡螺母向 左(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2)将化石放在左盘,向右盘中添加砝码。当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度标尺中线右侧,取出最小砝码时指针偏向分度标尺中线左侧,则此时应 B (选填字母符号);
A.调节平衡螺母的位置 B.调节游码的位置
(3)当横梁再次水平平衡,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,则化石的质量m0为 72.6 g;
(4)因为化石体积较大,不能直接放入量筒中,小榜往一质量为40g的烧杯中倒入适量的水,并将化石放入杯中:一段时间后,在烧杯壁记下此时水面位置为M,如图丙所示:然后测得装有化石、水的烧杯总质量为162.6g,则烧杯中水的体积为 50 cm3;
(5)接着将化石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图丁所示,用天平测出杯和水的总质量为112g,根据所测数据计算出化石的密度为 3.3 g/cm3;
(6)小高思考后发现化石会吸水(体积不变),导致密度测量误差较大,于是擦干化石表面的水,接着马上利用弹簧测力计再次对化石的密度进行了测量。
a.用细线将化石系好,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊a所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F1;
b.在小桶里倒入适量的水,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊b,记录弹簧测力计稳定后的示数为F2;
c.再用手提着细线的一端,将化石缓慢地浸没在水中(化石不接触小桶的底部和侧壁),如图戊c所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F3;
①考虑到将化石从烧杯中取出时已经吸水,上述a、b、c步骤所测得的石块密度值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“准确”),小高再次陷入了沉思……
②请你综合小榜和小高两种方案中的实验数据,写出化石密度最准确的表达式ρ石= (用已知物理量的字母表示)。
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