内容正文:
第5章第4节 测量:固体和液体的密度
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 会正确使用量筒和量杯测量物体体积。2. 会用天平、量筒测量固体和液体的密度。)
知识点1 量筒和量杯
1.作用:测量物体体积。
2.单位:常以毫升(ml)为单位。
1 mL=1cm3。1L=103mL=10-3m3。
3.常用量筒而不用量杯的原因:
量筒刻度均匀,测量误差小。
4.量筒使用方法:
(1)“选”:选择量程和分度值合适的量筒。
(2)“放”:把量筒放在水平台上(切忌拿在手中)。
(3)“读”:读数时,视线与凹液面底部相平。
5.如何测体积:
(1)液体体积:把液体倒入量筒,直接读数。
(2)固体体积:用排水法(助沉法)测量。
V=V2-V1。
知识点2 测固体密度
(一)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。
(二)测液体密度:
1.实验原理:
2.实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯等。
3.实验步骤:
(1)先用天平测出烧杯和盐水的总质量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)用天平称出烧杯和剩余液体的总质量m2 。
(4)表达式:ρ= m1-m2/V。
教材习题02
为了探究物质的某种特性,某同学在实验中测得下列 4 组数据,如下表所示。
(1)表中的空格应填 ___,比较第 1、2 次的实验数据,可得结论:同种物质的质量与它的体积的比值 ___________。
(2)比较第 2、3 次数据,可得结论:质量相同的不同物质,通常体积 _______。
(3)比较第 1、4 次数据,可得结论:体积相同的不同物质,通常质量 _______。
解析:
(1)第3次数据中松木块1的质量是108g,体积是216 cm3,
所以m/V=108g/216cm3=0.5g/cm3,所以表中的空格应填0.5。
比较第1、2次数据,铝块1、铝块2的质量与体积的比值相同。
(2)比较第2、3次数据可以看出:铝块2、松木块1的质量都是108g,体积分别是40 cm3、216 cm3,故质量相同的不同物质,其体积是不相同的。
(3)比较第1、4次数据可以看出:铝块1、松木块2的体积都是20 cm3,质量分别是54 g、10g,故体积相同的不同物质,其质量是不相同的。
【答案】见解析。
教材习题03
如图所示为甲、乙两种物质的质量与体积关系图像,则这两种物质的密度之比ρ甲: ρ乙=______。
解析:
由题图可知,横坐标为体积,纵坐标为质量,当甲物质的体积为20cm3时,质量为30g,乙物质的体积是30cm3时,质量为20g,则根据密度公式ρ=m/V得,甲、乙的密度之比
【答案】见解析
教材习题04
用天平和量筒测一石块的密度。在调节天平平衡时发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向_____端调节使天平平衡;然后用调节好的天平测石块的质量,天平平衡时右盘中砝码的情况、游码在标尺上的位置如图(a)所示,石块的质量为____g;最后用量筒测出石块的体积如图(b)所示,则石块的密度为_________kg/m3。若不小心将砝码和石块放反,则石块的实际密度为________kg/m3。
解析:
指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向右端调节使天平平衡。
石块的质量为m=20g+20g+2.2g=42.2g
石块的体积V=35cm3-20cm3=15cm3
石块的密度为
ρ=m/V=42.2g/15cm3=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3
若不小心将砝码和石块放反,则石块的实际质量为
m=40.0g-2.2g=37.8g
则石块的实际密度为2.52×103kg/m3.
【答案】见解析。
教材习题05
小明测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用已调节好的天平测量出空烧杯的质量为m1;
(2)将适量的待测液体倒入空烧杯中,测出烧杯和液体的总质量为m2;
(3)将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测出液体的体积为V。
请根据小明的实验步骤写出计算该种液体密度的表达式_____________。请分析小明的实验步骤产生误差的主要原因,并提出优化措施。
解析:
液体的质量m= m2 – m1,体积为V。液体的密度 ρ=m/V=(m2 – m1)/V
在第3步中,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,在这个过程中由于量筒上会附着液体,导致测量的体积偏小,根据ρ=m/V可知,最终测得的密度值偏大。
优化措施:①测量烧杯和盐水的总质量m1. ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测量烧杯和剩余盐水的总质量m2. ③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V.④盐水的密度
ρ=(m1-m2)/V
【答案】见解析。
教材习题06
蜡块会漂浮在水面上,用天平和量筒能不能测量它的密度呢?请写出实验设计和实验步骤。
解析:
实验设计和实验步骤如下:
实验器材:天平、量筒、针或细棒、细线。
实验步骤:
(1)使用天平测量蜡块的质量,记为m。
(2)在量筒中加入适量的水,记录量筒中水的初始体积,记为V1 。
(3)使用针或细棒将蜡块压入水中,使其完全浸没,然后读取量筒中水的体积,记为V2。
(4)蜡块的体积V=V2−V1,蜡块的密度 ρ=m/V= m/(V2−V1 )
【答案】见解析。
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考点 测量:固体和液体的密度
1.暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。
(1)把天平放在________上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是________,直至横梁在水平位置平衡;
(2)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为________g;
(3)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。
①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;
②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为________;
③算出奖牌的密度是________。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是________制成的(答案合理即可)。
物质
密度/(kgm-3)
铜
铁
铝
2.贺兰山东麓产区位于北纬至之间,是世界公认的种植酿酒葡萄和生产葡萄酒的黄金地带;某研学小组参观酒庄后,想测红酒的密度,进行了如下实验;
(1)实验过程:
①把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②用天平测出空烧杯质量为46.4g;
③向烧杯中倒入适量红酒,放在天平的左盘中,在右盘加减砝码并调节游码,天平平衡时,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则质量为 g;
④将红酒全部倒入量筒,如图丙所示;
(2)利用上述方法测出红酒的密度为 ;(结果保留两位小数)
(3)这种方法测量的红酒密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”);只需将②③④的操作顺序稍做调整即可减小这种误差,调整后的顺序是 。
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.量筒的作用、测量单位、使用方法。
2.如何测量固体密度。
3.如何测量液体密度。
一、填空题
1.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 同学的读数方法正确,该量筒的量程是 mL,量筒中液:体的体积为 mL; 同学读数偏大, 同学读数偏小。
2.下图是小明测量小铁块体积时的情景,所测量小铁块的体积为 ;因为细线具有一定的体积,所以小明所测得小铁块的体积比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
3.测量物质密度的实验原理是: ,它属于 测量(选填“直接”或“间接”)。物体的质量可以用 测量,物体的体积可以用 或 测量。
4.在测量物质密度实验中,调节天平时应将游码移至标尺左端的 刻度线处,用调好的天平测量一枚草莓的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则草莓的质量为 g,使草莓全部浸没在装满水的烧杯中,测得从烧杯中溢出水的质量为20g,则草莓的密度为 g/cm3。
5.小航在实验室测量盐水密度,小航先将盐水倒入量筒,如图甲所示,则盐水的体积为 cm3时,接着小航用天平测出空烧杯的质量为30g,然后他将量筒中的盐水全部倒入烧杯,用天平测量烧杯和盐水的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量为 g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为 kg/m3。
6.为测量某种酒的密度,小华进行以下操作:①用天平测出空烧杯的质量:②将酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和酒的总质量;③将烧杯中的一部分酒倒入量筒,测出这部分酒的体积V;④用天平测出烧杯和剩余酒的质量。以上操作步骤中多余的一步是 (填序号)。酒的密度是 (用测得的物理量表示)。
二、单选题
7.实验室里有下列四种量筒,分别标有量程和分度值,要较精确地一次量取200mL酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,1mL
C.250mL,5mL D.250mL,2mL
8.用量筒和水测小石块的体积时,先在量筒内注入适量水,“适量”的标准是( )
A.看上去不多不少
B.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水不会溢出
C.水面约在量筒中间位置处
D.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值
9.关于量筒的使用,以下说法中正确的是( )
A.对量筒读数时,可以将量筒举在眼前
B.测量液体质量时,可以把量筒放在托盘上
C.量筒通常做得细高而不是粗矮,主要原因是可以使得相应的刻度间隔较大
D.在测量固体体积时,量筒中加入的水要适量,既要让被测物体能浸没在水中,又要保证放入固体后水不从量筒中溢出
10.某中学物理老师提供天平、量筒、烧杯、水,以及各种物质的密度表,让学生完成下列实践课题:①测量早餐奶的密度②测定小铜球的体积③鉴定小铜球是空心还是实心④辨别金项链的真伪你认为能够完成的是( )
A.①② B.①②④
C.①③④ D.①②③④
11.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.天平调平时不小心放了几粒米在左盘
B.测量过程中观察量筒读数时,视线均与液面边缘相平
C.用粗绳扎住这块火山岩,浸没在量筒中测它的体积
D.测完火山岩体积,将其取出立即放在天平的左盘中称质量
12.用量杯盛某种液体,测得液体和量杯共同质量m与液体体积V的关系如图所示,下列关于图像中信息的分析不正确的是( )
A.量杯的质量是20g
B.该液体的密度是1.25×103kg/m3
C.共同质量为100g时,液体体积是80cm3
D.该液体可能是水
13.如图所示,实验室需要测量一块矿石的密度,按从图A到图D的顺序进行实验,这样操作测得的密度值比真实值( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
14.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法错误的是( )
A.电影道具的制作选用泡沫材料是因为它的密度小
B.可以根据人体的密度跟水的密度差不多估算人体的体积
C.为减轻质量,比赛采用强度高、密度小的材料制造体育器材
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
15.密度与我们的生活息息相关,小华利用密度公式间接测量下列物体的密度,其中对物体质量和体积的测量,最合理的方案是( )
A.测一枚硬币的密度:用装有适量水的量筒测体积后,直接放在天平上测质量
B.测正方体小木块的密度:用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
C.测一根粉笔的密度:用天平测质量后,再将粉笔放入装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用的铅球的密度:用天平测质量后,再选用装有适量水的量筒测体积
三、实验题
16.某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是 g;
(4)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在 (选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是 ,金属块密度是 。
17.小华为了鉴别某种未知液体,利用天平、量筒和烧杯测量了该液体的密度。
(1)如图甲所示,他把托盘天平放在桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。请你指出小华操作的错误之处是 。
(2)改正错误后,小华进行了规范操作:他先用天平测出空烧杯的质量为70g,然后将未知液体倒入烧杯,用天平测量液体和烧杯的总质量,天平平衡时如图乙所示,测得液体的质量是 g;再将烧杯内的液体倒入量筒,如图丙所示,则该液体的密度为 kg/m3。
(3)测量完成后小华发现烧杯里还残留有少许液体,这样会导致液体的密度测量值偏 ,为了得到更精确的测量结果,他应进行的操作是 (选填序号)。
A.忽略残留的液体
B.将残留液体倒入量筒重新测量液体体积
C.测量烧杯和残留液体的质量,重新计算密度
D.用滴管滴两滴液体到量筒里,补足量筒里的液体体积
四、计算题
18.在冬季大家都喜欢涮火锅,冻豆腐是非常好的火锅食材。小明妈妈买来1kg 鲜豆腐,体积为800cm²,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水流出,该过程主要通过结冰使豆腐定型,最后形成数量繁多的孔洞,且豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了含水分很少的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时豆腐就可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的。小明称得冻豆腐的质量比鲜豆腐减少了45%。()求:
(1)鲜豆腐的平均密度为多少kg/m3?
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少cm3?
19.《乌鸦喝水》的寓言故事大家都很熟悉:一个容积为0.95L的瓶内盛有750g水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为20g的同规格小石块投入瓶中,当乌鸦投了27枚同规格小石块后水面升到瓶口,乌鸦喝到了水。ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)瓶内水的体积。
(2)石块的密度是多少kg/m3?
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第5章第4节 测量:固体和液体的密度
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第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 会正确使用量筒和量杯测量物体体积。2. 会用天平、量筒测量固体和液体的密度。)
知识点1 量筒和量杯
1.作用:测量物体体积。
2.单位:常以毫升(ml)为单位。
1 mL=1cm3。1L=103mL=10-3m3。
3.常用量筒而不用量杯的原因:
量筒刻度均匀,测量误差小。
4.量筒使用方法:
(1)“选”:选择量程和分度值合适的量筒。
(2)“放”:把量筒放在水平台上(切忌拿在手中)。
(3)“读”:读数时,视线与凹液面底部相平。
5.如何测体积:
(1)液体体积:把液体倒入量筒,直接读数。
(2)固体体积:用排水法(助沉法)测量。
V=V2-V1。
知识点2 测固体密度
(一)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。
(二)测液体密度:
1.实验原理:
2.实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯等。
3.实验步骤:
(1)先用天平测出烧杯和盐水的总质量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)用天平称出烧杯和剩余液体的总质量m2 。
(4)表达式:ρ= m1-m2/V。
教材习题02
为了探究物质的某种特性,某同学在实验中测得下列 4 组数据,如下表所示。
(1)表中的空格应填 ___,比较第 1、2 次的实验数据,可得结论:同种物质的质量与它的体积的比值 ___________。
(2)比较第 2、3 次数据,可得结论:质量相同的不同物质,通常体积 _______。
(3)比较第 1、4 次数据,可得结论:体积相同的不同物质,通常质量 _______。
解析:
(1)第3次数据中松木块1的质量是108g,体积是216 cm3,
所以m/V=108g/216cm3=0.5g/cm3,所以表中的空格应填0.5。
比较第1、2次数据,铝块1、铝块2的质量与体积的比值相同。
(2)比较第2、3次数据可以看出:铝块2、松木块1的质量都是108g,体积分别是40 cm3、216 cm3,故质量相同的不同物质,其体积是不相同的。
(3)比较第1、4次数据可以看出:铝块1、松木块2的体积都是20 cm3,质量分别是54 g、10g,故体积相同的不同物质,其质量是不相同的。
【答案】见解析。
教材习题03
如图所示为甲、乙两种物质的质量与体积关系图像,则这两种物质的密度之比ρ甲: ρ乙=______。
解析:
由题图可知,横坐标为体积,纵坐标为质量,当甲物质的体积为20cm3时,质量为30g,乙物质的体积是30cm3时,质量为20g,则根据密度公式ρ=m/V得,甲、乙的密度之比
【答案】见解析
教材习题04
用天平和量筒测一石块的密度。在调节天平平衡时发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向_____端调节使天平平衡;然后用调节好的天平测石块的质量,天平平衡时右盘中砝码的情况、游码在标尺上的位置如图(a)所示,石块的质量为____g;最后用量筒测出石块的体积如图(b)所示,则石块的密度为_________kg/m3。若不小心将砝码和石块放反,则石块的实际密度为________kg/m3。
解析:
指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向右端调节使天平平衡。
石块的质量为m=20g+20g+2.2g=42.2g
石块的体积V=35cm3-20cm3=15cm3
石块的密度为
ρ=m/V=42.2g/15cm3=2.8g/cm3=2.8×103kg/m3
若不小心将砝码和石块放反,则石块的实际质量为
m=40.0g-2.2g=37.8g
则石块的实际密度为2.52×103kg/m3.
【答案】见解析。
教材习题05
小明测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用已调节好的天平测量出空烧杯的质量为m1;
(2)将适量的待测液体倒入空烧杯中,测出烧杯和液体的总质量为m2;
(3)将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测出液体的体积为V。
请根据小明的实验步骤写出计算该种液体密度的表达式_____________。请分析小明的实验步骤产生误差的主要原因,并提出优化措施。
解析:
液体的质量m= m2 – m1,体积为V。液体的密度 ρ=m/V=(m2 – m1)/V
在第3步中,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,在这个过程中由于量筒上会附着液体,导致测量的体积偏小,根据ρ=m/V可知,最终测得的密度值偏大。
优化措施:①测量烧杯和盐水的总质量m1. ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测量烧杯和剩余盐水的总质量m2. ③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V.④盐水的密度
ρ=(m1-m2)/V
【答案】见解析。
教材习题06
蜡块会漂浮在水面上,用天平和量筒能不能测量它的密度呢?请写出实验设计和实验步骤。
解析:
实验设计和实验步骤如下:
实验器材:天平、量筒、针或细棒、细线。
实验步骤:
(1)使用天平测量蜡块的质量,记为m。
(2)在量筒中加入适量的水,记录量筒中水的初始体积,记为V1 。
(3)使用针或细棒将蜡块压入水中,使其完全浸没,然后读取量筒中水的体积,记为V2。
(4)蜡块的体积V=V2−V1,蜡块的密度 ρ=m/V= m/(V2−V1 )
【答案】见解析。
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考点 测量:固体和液体的密度
1.暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。
(1)把天平放在________上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是________,直至横梁在水平位置平衡;
(2)测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为________g;
(3)在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。
①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;
②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为________;
③算出奖牌的密度是________。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是________制成的(答案合理即可)。
物质
密度/(kgm-3)
铜
铁
铝
【答案】(1)水平台 向右调节平衡螺母 (2)70.4 (3)8 铜
【解析】(1)实验天平测量物体质量时,应把天平放在水平台面上,把游码移到标尺左端的零刻度处,横梁静止时,由图甲知,指针偏左,为使横梁在水平位置平衡,应将横梁的平衡螺母向右端移动。
(2)由图乙可知,天平标尺的分度值0.2g,奖牌的质量m=50g+20g+0.4g=70.4g
(3)②由图丁可知剩余水的体积V剩=32mL=32cm3,奖牌的体积为V牌=V-V剩=40cm3-32cm3=8cm3
③奖牌的密度
由表中数据可知,铜的密度是8.9×103kg/m3=8.9g/cm3
奖牌可能是铜制成的。
2.贺兰山东麓产区位于北纬至之间,是世界公认的种植酿酒葡萄和生产葡萄酒的黄金地带;某研学小组参观酒庄后,想测红酒的密度,进行了如下实验;
(1)实验过程:
①把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②用天平测出空烧杯质量为46.4g;
③向烧杯中倒入适量红酒,放在天平的左盘中,在右盘加减砝码并调节游码,天平平衡时,所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则质量为 g;
④将红酒全部倒入量筒,如图丙所示;
(2)利用上述方法测出红酒的密度为 ;(结果保留两位小数)
(3)这种方法测量的红酒密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”);只需将②③④的操作顺序稍做调整即可减小这种误差,调整后的顺序是 。
【答案】 (1)右 83.8 (2)0.98 (3)偏大 ③④②
【解析】(1)①[1]把天平放到水平台面上,游码移到标尺左端的零刻度线, 由图甲可知,指针偏向分度盘左侧,说明天平左侧偏重,所以将平衡螺母向右调节, 使天平水平平衡。
③[2]用天平称量红酒和烧杯的总质量时,标尺上分度值为0.2g,游码对应的刻度值是3.8g,所以烧杯和红酒的总质量
m总=50g+20g+10g+3.8g=83.8g
(2)[3]由于烧杯的质量为46.4g,则红酒的质量
m酒=m总-m杯=83.8g-46.4g=37.4g
由丙图知,量筒的分度值为2mL,所以红酒的体积为38mL,即为38cm3;则红酒的密度
(3)[4]当将烧杯中的红酒倒入量筒中时,烧杯壁上会附着一定量的红酒,使体积测量的数值偏小,由可知,测得的红酒的密度值就偏大。
[5]为了减小测量红酒体积的误差,可以先测量红酒和烧杯的总质量,再将红酒倒入量筒中,最后测量剩余红酒和烧杯的质量,所以调整后的顺序③④②。
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.量筒的作用、测量单位、使用方法。
2.如何测量固体密度。
3.如何测量液体密度。
一、填空题
1.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中 同学的读数方法正确,该量筒的量程是 mL,量筒中液:体的体积为 mL; 同学读数偏大, 同学读数偏小。
【答案】 乙 0~100 60 甲 丙
【详解】[1]题中量筒内液体的液面是向下凹的,读数时视线应该与凹液面最低处相平,故乙同学的读数方法正确。
[2]对比图中没有放大量筒刻度和放大量筒刻度可知,量筒刻度显示最大刻度为100 mL,则该量筒的量程是0~100 mL。
[3]由图可知,该量筒的分度值为2mL,液体凹液面的最低处与60mL的刻度线相平,因此液体的体积为60mL。
[4][5]甲同学俯视凹液面最低处会导致读数偏大,丙同学仰视凹液面最低处会导致读数偏小。
2.下图是小明测量小铁块体积时的情景,所测量小铁块的体积为 ;因为细线具有一定的体积,所以小明所测得小铁块的体积比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】 20 大
【详解】[1]由图知,量筒中水的体积V1=20mL,水和小铁块的总体积V2=40mL,则小铁块的体积
V=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3
[2]由于细线具有一定的体积,导致小铁块排开水的体积偏大,所以测得小铁块的体积比真实值偏大。
3.测量物质密度的实验原理是: ,它属于 测量(选填“直接”或“间接”)。物体的质量可以用 测量,物体的体积可以用 或 测量。
【答案】 间接 天平(或托盘天平) 刻度尺 量筒
【详解】[1][2]测量物质密度的实验原理是,它属于间接测量;
[3]物体的质量可以用天平(或托盘天平)测量;
[4]形状规则的物体的体积可以用刻度尺测量,形状不规则的物体的体积可以用量筒测量。
4.在测量物质密度实验中,调节天平时应将游码移至标尺左端的 刻度线处,用调好的天平测量一枚草莓的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则草莓的质量为 g,使草莓全部浸没在装满水的烧杯中,测得从烧杯中溢出水的质量为20g,则草莓的密度为 g/cm3。
【答案】 零 18 0.9
【详解】[1]调节天平时,应将天平放在水平工作台面上,然后将游码移至标尺的左端零刻度线处后再调节平衡螺母。
[2]由图可知草莓的质量为
m=10g+5g+3g=18g
[3]使草莓全部浸没在装满水的烧杯中,测得从烧杯中溢出水的质量为20g,草莓的体积
草莓的密度
5.小航在实验室测量盐水密度,小航先将盐水倒入量筒,如图甲所示,则盐水的体积为 cm3时,接着小航用天平测出空烧杯的质量为30g,然后他将量筒中的盐水全部倒入烧杯,用天平测量烧杯和盐水的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量为 g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为 kg/m3。
【答案】 30 63 1.1×103
【详解】[1]由图甲可知,量筒的分度值为1mL,盐水的体积为
V=30mL=30cm3
[2]烧杯和盐水的总质量
m总=50g+10g+3g=63g
[3]由此可得,盐水的质量
m盐水=m总-m杯=63g-30g=33g
所以盐水的密度为
6.为测量某种酒的密度,小华进行以下操作:①用天平测出空烧杯的质量:②将酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和酒的总质量;③将烧杯中的一部分酒倒入量筒,测出这部分酒的体积V;④用天平测出烧杯和剩余酒的质量。以上操作步骤中多余的一步是 (填序号)。酒的密度是 (用测得的物理量表示)。
【答案】 ①
【详解】[1]先测量烧杯和酒的总质量,然后往量筒中倒入适量酒测量体积,然后再称剩余的酒和烧杯的质量,可得倒入量筒中酒的质量,利用可求酒的密度,可见步骤①是多余的。
[2]量筒中酒的质量m=m2-m3,酒的密度
二、单选题
7.实验室里有下列四种量筒,分别标有量程和分度值,要较精确地一次量取200mL酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,1mL
C.250mL,5mL D.250mL,2mL
【答案】D
【详解】B.因为要一次量取200mL酒精,200mL﹥100mL,故B不符合题意;
ACD.量程为500mL和250mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确地量取,量筒的分度值越小越精确,因此要选用量程为250mL、分度值为2mL的量筒,故AC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.用量筒和水测小石块的体积时,先在量筒内注入适量水,“适量”的标准是( )
A.看上去不多不少
B.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水不会溢出
C.水面约在量筒中间位置处
D.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值
【答案】D
【详解】用量筒和水测小石块的体积时,采用了等效替代法,用石头排开水的体积来替代石头的体积,利用两次示数差来算出石头的体积,先在量筒内注入适量水,“适量”的标准是:水能浸没小石块,且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.关于量筒的使用,以下说法中正确的是( )
A.对量筒读数时,可以将量筒举在眼前
B.测量液体质量时,可以把量筒放在托盘上
C.量筒通常做得细高而不是粗矮,主要原因是可以使得相应的刻度间隔较大
D.在测量固体体积时,量筒中加入的水要适量,既要让被测物体能浸没在水中,又要保证放入固体后水不从量筒中溢出
【答案】C
【详解】A.对量筒读数时,应将量筒放在水平桌面上,然后视线要与凹形液面中央最低处或凸面的顶部相平,故A错误;
B.测量液体质量时,不能用量筒盛放液体在天平上称量,装有液体的量筒放到天平左盘中容易倾倒,液体会流出来,故B错误;
C.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C正确;
D.量筒中物体排开的水的体积就是物体的体积,要放适量的水,如果水放少了,水面没有在物体上面,就无法测出物体的体积,如果水放多了,放入固体后水和固体的总体积就会超过量筒的最大刻度值,故D错误。
故选C。
10.某中学物理老师提供天平、量筒、烧杯、水,以及各种物质的密度表,让学生完成下列实践课题:①测量早餐奶的密度②测定小铜球的体积③鉴定小铜球是空心还是实心④辨别金项链的真伪你认为能够完成的是( )
A.①② B.①②④
C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】①用天平测出烧杯的质量、早餐奶和杯的总质量,可得早餐奶的质量,用量筒测出早餐奶的体积,利用密度公式可求其密度;
②量筒内装有适量水,记下刻度,然后将小铜球放入水中,使其浸没在水中,记下刻度,可得小铜球的体积;
③用天平测铜球的质量,水和量筒测出小铜球体积,可以计算密度,和铜的密度进行对比可以鉴定小铜球是空心还是实心;
④用天平测金项链的质量,水和量筒测出体积,可以计算出金项链的密度,和金的密度进行对比,可以辨别金项链的真伪;
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.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.天平调平时不小心放了几粒米在左盘
B.测量过程中观察量筒读数时,视线均与液面边缘相平
C.用粗绳扎住这块火山岩,浸没在量筒中测它的体积
D.测完火山岩体积,将其取出立即放在天平的左盘中称质量
【答案】C
【详解】A.天平调平时,不小心放了几粒米在左盘中,天平调平后进行测量,对测量质量没有影响,不会造成密度的测量值偏小,故A不符合题意;
B.测量过程中观察量筒读数时,读取水的体积和加入火山岩后水和火山岩的总体积时,视线均与液面边缘相平,产生的偏差相互抵消,对体积的测量结果没有影响,不会造成密度的测量值偏小,故B不符合题意;
C.用粗绳扎住这块火山岩,浸没在量筒中测量它的体积,会导致测量的火山岩的体积偏大,由密度公式可知,测量的密度值偏小,故C符合题意;
D.测完火山岩体积,将其取出立即放在天平的左盘中称质量,测量的质量偏大,由密度公式可知,测量的密度值偏大,故D不符合题意。
故选C。
12.用量杯盛某种液体,测得液体和量杯共同质量m与液体体积V的关系如图所示,下列关于图像中信息的分析不正确的是( )
A.量杯的质量是20g
B.该液体的密度是1.25×103kg/m3
C.共同质量为100g时,液体体积是80cm3
D.该液体可能是水
【答案】B
【详解】A.由图可知,当液体体积为0时,纵坐标对应的质量等于量杯的质量,为m杯=20g,故A正确,不符合题意;
BCD.由图可知,当总质量100g时,液体体积是80cm3,液体的质量m=m总﹣m杯=100g﹣20g=80g
液体的密度为
密度是1g/cm3的可能是水,不能确定一定是水,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
13.如图所示,实验室需要测量一块矿石的密度,按从图A到图D的顺序进行实验,这样操作测得的密度值比真实值( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
【答案】C
【详解】由题意可知,矿石的体积等于从水中取出矿石后所加水的体积,其体积为
矿石从水中取出时,会带出一部分水,但加水时又把这部分水补充到杯子内,所测矿石的体积是准确的,矿石的密度为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法错误的是( )
A.电影道具的制作选用泡沫材料是因为它的密度小
B.可以根据人体的密度跟水的密度差不多估算人体的体积
C.为减轻质量,比赛采用强度高、密度小的材料制造体育器材
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
【答案】D
【详解】A.电影道具用密度小的泡沫材料制作,相同体积下质量较小,避免演员发生危险,故A正确,不符合题意;
B.人的密度与水的密度相似,估测出人的质量,根据公式可以估算出人体的体积,故B正确,不符合题意;
C.制作体育器材的材料必须硬度高,同时用密度小的材料可以减轻质量,故B正确,不符合题意;
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气小,故D错误,符合题意。
故选D。
15.密度与我们的生活息息相关,小华利用密度公式间接测量下列物体的密度,其中对物体质量和体积的测量,最合理的方案是( )
A.测一枚硬币的密度:用装有适量水的量筒测体积后,直接放在天平上测质量
B.测正方体小木块的密度:用天平测质量后,再用刻度尺测边长并计算体积
C.测一根粉笔的密度:用天平测质量后,再将粉笔放入装有适量水的量筒测体积
D.测比赛用的铅球的密度:用天平测质量后,再选用装有适量水的量筒测体积
【答案】B
【详解】A.测一枚硬币的密度:用装有适量水的量筒测量体积后,直接放在天平上测质量,量筒在托盘放不住极容易倒,摔碎量筒,故方案不合理,故A不符合题意;
B.测正方体小木块的密度:用天平测出小木块的质量,再用刻度尺测量小木块的边长,体积等于边长的三次方,就可以计算出体积,由测量出密度,故方案合理,故B符合题意;
C.测量粉笔的密度,用天平测量质量后,再将粉笔放入装有适量水的量筒测量体积,由于粉笔的吸水性较强,测量的体积偏小,误差的较大,故方案不合理,故C不符合题意;
D.比赛用的铅球体积大重力大,不适合用量筒测量体积,故方案不合理,故D不符合题意;
故选B。
三、实验题
16.某小组在“测量金属块密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲所示情况,应向 调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误: ;
(3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是 g;
(4)小滨在量筒内倒入20mL的水,放入金属块后量筒内水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在 (选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是 ,金属块密度是 。
【答案】(1) 游码 右
(2)用手直接拿取砝码
(3)79.2
(4) B 10 7.92
【详解】(1)[1]使用天平时,首先将天平置于水平桌面,游码归零,即需要将游码移至标尺左端的零刻度线处。
[2]由图甲可知,天平指针偏向分度盘左侧,说明左侧较重,应将平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘中央。
(2)图乙中存在的错误操作有两处:一是用手直接拿取砝码,这样会污染砝码影响测量结果;二是将砝码放在左盘而金属块放在右盘,这与天平"左物右码"的使用规则相违背。
(3)标尺的分度值为0.2g,游码示数为4.2g,因此金属块的质量为m=50g+20g+5g=75g75g+4.2g=79.2g
(4)[1]读取量筒示数时,视线应与液面最低处保持水平,即图中B位置。
[2]量筒中原有20mL水,放入金属块后总体积为30mL,故金属块体积为V=30mL-20mL=10mL=10cm³
[3]金属块密度
17.小华为了鉴别某种未知液体,利用天平、量筒和烧杯测量了该液体的密度。
(1)如图甲所示,他把托盘天平放在桌面上,调节平衡螺母,使天平平衡。请你指出小华操作的错误之处是 。
(2)改正错误后,小华进行了规范操作:他先用天平测出空烧杯的质量为70g,然后将未知液体倒入烧杯,用天平测量液体和烧杯的总质量,天平平衡时如图乙所示,测得液体的质量是 g;再将烧杯内的液体倒入量筒,如图丙所示,则该液体的密度为 kg/m3。
(3)测量完成后小华发现烧杯里还残留有少许液体,这样会导致液体的密度测量值偏 ,为了得到更精确的测量结果,他应进行的操作是 (选填序号)。
A.忽略残留的液体
B.将残留液体倒入量筒重新测量液体体积
C.测量烧杯和残留液体的质量,重新计算密度
D.用滴管滴两滴液体到量筒里,补足量筒里的液体体积
【答案】(1)调横梁平衡前游码没有归零
(2) 38.8 0.97×103
(3) 大 C
【详解】(1)天平条平衡前,要现将游码归零,由图可知,小华的错误之处是:调横梁平衡前游码没有归零。
(2)[1]如图乙所示,横梁标尺分度值为0.2g,游码所在位置为3.8g,则总质量为
液体质量为
[2]如图丙所示,量筒分度值为1mL,则液体的体积为
则该液体的密度为
(3)[1]烧杯里有少许残留液体,液体没有全倒入量筒,测量的体积偏小,而液体的质量测量准确,由得,液体密度的测量值偏大。
[2]A.忽略残留的液体,无法改变测量结果,故A不符合题意;
B.将残留液体无法全部倒入量筒中,故B不符合题意;
C.为了减小由于液体残留导致体积测量引起的误差,可测量完体积,再称量烧杯质量,则实验中可以测量烧杯和残留液体的质量,重新计算密度,故C符合题意;
D.由于不知烧杯中液体的总体积,则无法确定滴管是否补足量筒里的液体体积,故D不符合题意。
故选C。
四、计算题
18.在冬季大家都喜欢涮火锅,冻豆腐是非常好的火锅食材。小明妈妈买来1kg 鲜豆腐,体积为800cm²,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水流出,该过程主要通过结冰使豆腐定型,最后形成数量繁多的孔洞,且豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了含水分很少的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时豆腐就可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的。小明称得冻豆腐的质量比鲜豆腐减少了45%。()求:
(1)鲜豆腐的平均密度为多少kg/m3?
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少cm3?
【答案】(1)1250
(2)500
【详解】(1)鲜豆腐质量 ,体积 ,故其密度为
(2)冻豆腐减少的质量为鲜豆腐的45%,即 ,这部分水结冰后的体积为当冰融化后,水流出,留下的孔洞体积即为冰的体积,因此孔洞总体积为 500 cm3。
19.《乌鸦喝水》的寓言故事大家都很熟悉:一个容积为0.95L的瓶内盛有750g水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为20g的同规格小石块投入瓶中,当乌鸦投了27枚同规格小石块后水面升到瓶口,乌鸦喝到了水。ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)瓶内水的体积。
(2)石块的密度是多少kg/m3?
【答案】(1)750cm3
(2)2.7×103kg/m3
【详解】(1)750g水的体积为
(2)瓶的容积是0.95L,即950cm3,则投入的石块体积为
石块的质量为
由可知,石块的密度是
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