6.3 测量液体和固体的密度 同步课堂 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2025-06-18
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内容正文:
6.3 测量液体和固体的密度
知识点目录
【知识点1】量筒的使用方法 1
【知识点2】测量液体的密度 4
【知识点3】测量固体的密度 7
【小试牛刀】 10
学习目标
1.掌握量筒的使用方法,包括量筒的选择、读数,会用量筒测量液体和不规则固体的体积。(重点)
2.掌握用天平和量筒测量液体、固体密度的实验方法。(难点)
知识点1
知识点
【知识点1】量筒的使用方法
1.量筒的用途及规格:量筒是用来量取液体体积的一种玻璃仪器,一般规格以所能度量的最大容量(mL)表示,常用的有10mL,20mL,25mL,50mL,100mL,250mL、500mL,1000mL等多种规格。
2.量筒的单位、量程和分度值
(1)单位:量筒上的标度单位一般是mL,1mL=1cm3=10-6m3。
(2)分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量程的分度值,分度值越小,测量结果越精确。
(3)量程:最上面的刻度值是量筒的最大测量值,量筒的测量范围即为量筒的量程。
3.量筒的选择方法
量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也就越大。所以,实验中应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取会引起较大误差。如量取70mL液体,应选用100mL量筒一次量取,而不能用10mL量筒量取7次。
4.读取液体的体积方法:注入液体后,要等一会,使附着在内壁上的液体流下来,再读取刻度值。否则,读出的数值将偏小。
读数时,观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平。若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准。若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底)。
5.使用方法:
(1)选:选择量程与分度值适当的量筒;
(2)放:把量筒放在水平桌面上;
(3)测:若量筒内的液体内有气泡,可轻轻摇动,让气泡释放出来;
(4)读:读数时视线要与量筒内液面的中部相平,即要与凸液面(如水银)的顶部或凹液面的底部(如水)相平。
(5)记:记录数值和单位。
典型例题
例1:
【例1】(2025春•陵水县期中)如图所示,下列关于量筒的使用,读数正确的是( )
A. B.C. D.
【例2】(2025春•姑苏区校级月考)如图所示,欣欣利用方铁块、细线和量筒测量不规则泡沫块的体积,则泡沫块的体积为 cm3,若在完成②时,欣欣俯视读数,其余操作规范,这会使得泡沫块体积的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
【例3】(2024秋•来宾期末)实验室有下列四种量筒,分别标有最大量度范围和分度值,要一次较准确地量出100g,密度为0.8×103kg/m3的酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,2mL
C.250mL,2mL D.50mL,5mL
【例4】(2024秋•华蓥市期末)如图所示,量筒中液体的体积为 mL。若读数时仰视读数,则得到的测量值与真实值相比将 (选填“偏大”或“偏小”)。
【例5】(2023秋•霍邱县期末)在测量物体体积实验操作中,图甲中所示读取液体体积方法正确的是 (选填“A”、“B”、“C”)图。图乙中量筒的量程是 mL,测得石块的体积是 mL。
知识点2
知识点
【知识点2】测量液体的密度
测量液体的密度通常采用取样法,即从烧杯中取出一部分液体倒入量筒中测出它的体积,再测出它的质量,然后根据密度公式求出密度。以盐水为例,主要步骤如下
1.往玻璃杯中倒入适量的盐水,用天平称出玻璃杯和盐水的总质量m1;
2.把杯中的一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;
3.用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2;
4.计算盐水的密度:。
典型例题
例1:
【例1】(2025•海淀区校级一模)丽用天平和量筒做“测酸奶密度”的实验,他用已调节好的天平测得空烧杯的质量为m0,接着把酸奶倒入烧杯中,测烧杯和酸奶的总质量m1,倒入量筒中,测出酸奶的体积V。利用公式可算出酸奶的密度。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.酸奶的质量是81.4g
B.利用公式ρ计算酸奶的密度
C.测量的酸奶密度比真实值偏大,因为酸奶的质量测量值偏大
D.测量的酸奶密度比真实值偏大,因为酸奶的体积测量值偏小
【例2】(2024秋•延庆区期末)用天平和量筒多次测量某种液体的密度。每次实验测得烧杯和液体的总质量记为m,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测得液体的体积记为V,实验数据如表所示。则下列选项中正确的是( )
m/g
66
82
98
114
130
146
V/cm3
20
40
60
80
100
120
A.烧杯的质量是35g
B.液体的密度是1.25g/cm3
C.50cm3这种液体的质量为50g
D.该液体的质量与体积的关系为m液=(0.8g/cm3)V
【例3】(2024秋•淄川区期末)在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙)。下列分析正确的是( )
A.量筒中液体的体积是20cm3
B.添加砝码的合理顺序是5g、10g、20g
C.量筒中液体的质量是39g
D.液体的密度是1.1×103kg/m3
【例4】(2025•无锡模拟)无锡江阴特产黑杜酒值得一尝!在无锡旅游结束的小明回到家,打算利用物理知识测量黑杜酒的密度。小明的测量过程如下:
①将适量黑杜酒倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和黑杜酒的总质量如图甲;
②将烧杯中的部分黑杜酒倒入量筒中,如图乙所示,测出黑杜酒的体积 mL;
③用天平测量烧杯和剩余黑杜酒的总质量,天平平衡后,右盘中的砝码及标尺上的情况如图丙所示,则该质量 g;
④根据测量的实验数据,得出黑杜酒的密度 。
【例5】(2025•射洪市校级模拟)小冬用托盘天平和量筒测量某种液体的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示,她应将平衡螺母向 端移动(选填“左”或“右”),才能使天平横梁水平平衡。将烧杯内倒入适量液体,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量,如图乙所示,烧杯和液体的总质量m= g,再把烧杯内的部分液体倒入量筒中,量筒内液面的位置如图丙所示,然后用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为58g,该液体的密度为ρ= g/cm3。
知识点3
知识点
【知识点3】测量固体的密度
1.实验思路:根据密度公式,用天平测出固体的质量,用量筒测出固体的体积,即可求出固体的密度。可见,固体密度的测量关键是测出物体的质量m和体积V。
(1)固体的质量m可用天平直接测得(也可以用弹簧测力计测出重力来计算质量);
(2)体积的测量:若物体的形状规则,可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若形状不规则利用量筒或量杯“排水法”来测得,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。
2.利用天平和量筒测量固体的密度(以石块为例)
(1)用天平称出石块的质量m;
(2)向量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;
(3)用细线系住石块,把石块没入量筒里的水中,记下石块和水的总体积V2;
(4)计算石块的密度:。
典型例题
例1:
【例1】(2025春•武侯区校级月考)某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是调节横梁时指针静止时情形,图乙和图丙分别是正确测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A.甲图中应将左边平衡螺母向左调,右边平衡螺母向右调,使指针对准中央刻度线
B.乙图中测石块质量时,天平的读数是71.2g
C.由丙图可知小石块的体积是80cm3
D.根据图乙、丙数据可计算出石块的密度是3.57×103kg/m3
【例2】(2025•锡山区校级三模)小明为测量小石块的密度,进行了如下实验:将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,此时指针位置如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向 调节;小明接着用天平测出小石块的质量,测量结果如图乙所示,则小石块质量为 g。小明发现砝码有磨损,则所测小石块质量相比于真实值 (选填“偏大”或“偏小”)
【例3】(2025春•滨湖区期中)小明利用天平和量筒测量石块的密度。
(1)用天平测得石块质量为 g,将其放入装水的量筒中再取出,步骤如图所示,石块的密度为 kg/m3,测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)根据密度的定义,迁移得到城市人口密度为城市人口数量与城市土地面积之比。无锡市滨湖区2025年人口密度约为1100 (填上合适的单位)。
【例4】(2025•郯城县一模)小明想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度:
(1)他先用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高 cm;
(2)把托盘天平放在水平桌面,游码移到标尺左端零刻度线处,指针如图乙所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡;
(3)用托盘天平测量木块质量时,反复加减砝码后,指针如图丙所示,接下来的操作是 ;(选填序号)
A.向左调节平衡螺母,直至天平横梁平衡
B.向右调节平衡螺母,直至天平横梁平衡
C.取下最小砝码,向右调节游码直至天平横梁平衡
(4)正确操作后,所用砝码质量和游码示数如图丁所示,则木块的密度为
kg/m3。
【例5】(2025•铁岭县二模)物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验,以下是他的操作过程:
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节;
(2)用调节好的天平测量小石块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小凯应 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块质量为 g;
(4)将石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图丙、丁所示,则小石块的体积为 cm3;
(5)小石块的密度为 g/cm3;
(6)实验完毕,小凯在整理器材时发现20g的砝码沾有油污,则他测量的小石块的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
小试牛刀
6.3 测量液体和固体的密度
一、选择题(共8小题)
1.(2025春•江阴市期中)用量筒量取液体时某同学操作如下:将量筒水平放置,面对刻度仰视凹液面最低处读数为24mL(如图甲)。倒出一部分液体后又俯视液体凹液面的最低处,读数为15mL(如图乙)。则这名同学取出液体的体积( )
A.大于9 mL B.等于9 mL C.小于9 mL D.无法判断
2.(2024春•扬州期中)量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,如图所示,你认为主要原因是( )
A.细高的量筒便于操作
B.细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度
C.细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,能较准确地读数
D.粗矮量筒中的液体较多,需用较厚的玻璃,因而不便读数
3.(2024秋•金沙县期末)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
4.(2025•招远市一模)为测出石块的密度,某同学用天平测石块的质量,天平砝码与游码的读数如图乙所示,接着用量筒和水测石块的体积如图丙所示,下列判断正确的是( )
A.测量前天平指针如图甲所示,此时应该向右调节平衡螺母
B.石块的质量为70.2g
C.石块的密度是2.4g/cm3
D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
5.(2025春•玄武区期中)小明用天平和量筒测量盐水的密度,过程如图所示,下列说法中正确的是( )
①量筒中液体的质量为82.4g
②利用图中的数据,盐水密度的测量值是1.16×103kg/m3
③按照乙、甲、丙的顺序实验,会使密度的测量值偏大
④按照甲、丙、乙的顺序操作,用纸擦干乙图中的烧杯再测质量可以减小实验误差
A.①③ B.②③ C.②④ D.②③④
6.(2025春•新沂市期中)测量小石块密度时,需要向量筒中注入适量水,下列选项中关于“适量”理解错误的是( )
A.放入小石块前,水要能超过最低刻度线
B.放入小石块后,总体积不能让水从量筒里溢出
C.放入小石块后,水要能淹没小石块
D.放入小石块后,总体积不能超过量筒的量程
7.(2025春•碑林区校级期中)在实验中常借助“悬锤法”测定蜡块的密度,用天平测出蜡块的质量为m,用量筒测定蜡块的体积如图所示(上方为蜡块),请写出蜡块的密度表达式( )
A. B. C. D.
8.(2024秋•延庆区期末)用天平和量筒多次测量某种液体的密度。每次实验测得烧杯和液体的总质量记为m,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测得液体的体积记为V,实验数据如表所示。则下列选项中正确的是( )
m/g
66
82
98
114
130
146
V/cm3
20
40
60
80
100
120
A.烧杯的质量是35g
B.液体的密度是1.25g/cm3
C.50cm3这种液体的质量为50g
D.该液体的质量与体积的关系为m液=(0.8g/cm3)V
二、填空题(共4小题)
9.(2024秋•武威期末)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 同学读数方法正确,量筒中液体体积为 mL。
10.(2024•庆阳模拟)如图所示,此量筒的分度值为 mL,该物块的体积为 cm3。
11.(2025•无锡模拟)无锡江阴特产黑杜酒值得一尝!在无锡旅游结束的小明回到家,打算利用物理知识测量黑杜酒的密度。小明的测量过程如下:
①将适量黑杜酒倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和黑杜酒的总质量如图甲;
②将烧杯中的部分黑杜酒倒入量筒中,如图乙所示,测出黑杜酒的体积 mL;
③用天平测量烧杯和剩余黑杜酒的总质量,天平平衡后,右盘中的砝码及标尺上的情况如图丙所示,则该质量 g;
④根据测量的实验数据,得出黑杜酒的密度 。
12.(2025•广陵区二模)为了研究“瓜浮李沉”现象,小芳买来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。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丁所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为20cm3,则李子的密度为 g/cm3;若测量体积时,小芳读出水的体积为50cm3,但是读取李子和水的体积时仰视读出总体积为70cm3,则测量出李子的密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
三、实验探究题(共2小题)
13.(2025•东城区一模)如图所示,小阳利用天平、量筒和烧杯来测定某种液体的密度,进行的实验操作如下:
(1)把托盘天平放在水平台面上,将游码移动到标尺左端零刻度线处,镊子离开游码后,发现指针在分度盘的中央刻度线两侧不断摆动,摆动的幅度如图甲所示,将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端移动,使横梁水平平衡;
(2)天平调平衡后,将适量的液体倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和液体的总质量,通过加减砝码的操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针向右偏,接下来他应该 (选填序号);
A.向左调节平衡螺母
B.移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(3)调节好后,烧杯和液体总质量如图乙所示,为 g;把烧杯中的一部分待测液体倒入量筒中如图丙;用天平测出烧杯和剩余待测液体的质量为60g;
(4)计算出这种液体的密度是 kg/m3。
14.(2025•沂源县二模)小阳在洗绿豆时发现饱满的绿豆在水中是沉底的,他想测量饱满绿豆的密度,于是进行了下列实验。
(一)利用实验室的天平和量筒进行实验:
(1)将天平置于水平桌面上,游码移动归零后,如图甲所示,应将平衡螺母向 调节使横梁平衡。
(2)用调好的天平测量适量绿豆的质量,当横梁再次平衡时,砝码及游码如图乙所示,则绿豆的质量为 g;
(3)用量筒测绿豆的体积,如图所示,则绿豆体积为 cm3;
(4)绿豆的密度为 kg/m3;
(5)分析数据,可发现饱满的绿豆在水中沉底的原因是 。
(二)利用家中的电子秤和矿泉水瓶进行实验:
(1)用矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用电子秤测出瓶和水的总质量为m1;
(2)把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为m2;
(3)用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为m3;
(4)把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和绿豆的总质量为m4;
则瓶中绿豆的体积V= ,绿豆密度的表达式ρ= 。(用所测物理量表示,已知水的密度为ρ水)
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6.3 测量液体和固体的密度
知识点目录
【知识点1】量筒的使用方法 1
【知识点2】测量液体的密度 5
【知识点3】测量固体的密度 11
【小试牛刀】 17
学习目标
1.掌握量筒的使用方法,包括量筒的选择、读数,会用量筒测量液体和不规则固体的体积。(重点)
2.掌握用天平和量筒测量液体、固体密度的实验方法。(难点)
知识点1
知识点
【知识点1】量筒的使用方法
1.量筒的用途及规格:量筒是用来量取液体体积的一种玻璃仪器,一般规格以所能度量的最大容量(mL)表示,常用的有10mL,20mL,25mL,50mL,100mL,250mL、500mL,1000mL等多种规格。
2.量筒的单位、量程和分度值
(1)单位:量筒上的标度单位一般是mL,1mL=1cm3=10-6m3。
(2)分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量程的分度值,分度值越小,测量结果越精确。
(3)量程:最上面的刻度值是量筒的最大测量值,量筒的测量范围即为量筒的量程。
3.量筒的选择方法
量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也就越大。所以,实验中应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取会引起较大误差。如量取70mL液体,应选用100mL量筒一次量取,而不能用10mL量筒量取7次。
4.读取液体的体积方法:注入液体后,要等一会,使附着在内壁上的液体流下来,再读取刻度值。否则,读出的数值将偏小。
读数时,观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平。若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准。若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底)。
5.使用方法:
(1)选:选择量程与分度值适当的量筒;
(2)放:把量筒放在水平桌面上;
(3)测:若量筒内的液体内有气泡,可轻轻摇动,让气泡释放出来;
(4)读:读数时视线要与量筒内液面的中部相平,即要与凸液面(如水银)的顶部或凹液面的底部(如水)相平。
(5)记:记录数值和单位。
典型例题
例1:
【例1】(2025春•陵水县期中)如图所示,下列关于量筒的使用,读数正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【分析】量筒是测量液体体积的仪器,读数时视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部在一条水平线上。
【解答】解:量筒读数时,视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部在一条水平线上,不能俯视(测量结果偏大),也不能仰视(测量结果偏小),故A确、BCD误。
故选:A。
【点评】本题考查了量筒的读数方法,属于基础题目。
【例2】(2025春•姑苏区校级月考)如图所示,欣欣利用方铁块、细线和量筒测量不规则泡沫块的体积,则泡沫块的体积为 cm3,若在完成②时,欣欣俯视读数,其余操作规范,这会使得泡沫块体积的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
【答案】20;偏小。
【分析】(1)用排水法测量物体体积时,如果物体的密度小于水,常采用悬挂密度大于水的重物的方法进行测量。
(2)在量筒的读数时,视线要与水的凹液面最底端相平,如果俯视会使读数偏大,仰视会使读数偏小。
【解答】解:已知铁块、泡沫块和水的总体积是50mL,铁块和水的总体积是30mL,则泡沫块的体积为50mL﹣30mL=20mL=20cm3;
在完成②时,欣欣俯视读数,会使测得水和铁块的体积偏大(即V1偏大),其余操作规范,而泡沫块的体积V泡沫=V2﹣V1,所以会使得泡沫块体积的测量值偏小。
故答案为:20;偏小。
【点评】本题考查用排水法测量物体的体积以及量筒的读数,是一道基础题。
【例3】(2024秋•来宾期末)实验室有下列四种量筒,分别标有最大量度范围和分度值,要一次较准确地量出100g,密度为0.8×103kg/m3的酒精,则应选用的量筒是( )
A.500mL,10mL B.100mL,2mL
C.250mL,2mL D.50mL,5mL
【答案】C
【分析】知道酒精的质量,根据公式V求出酒精的体积,然后根据酒精的总体积和量筒的量程以及分度值综合考虑,选取合适的量筒去测量。在选取过程中,要考虑两方面因素:一是一次量取;二是尽可能精确,即分度值越小越精确。
【解答】解:酒精的质量m=100g,密度ρ=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,
由ρ得100g酒精的体积:
V125cm3=125mL,
用量筒量取125mL酒精的质量就是100g,因为要一次量取酒精,因此答案B、D不符合要求。
量程为500mL和250mL的量筒都可以使用,考虑到要尽可能精确的量取,量筒的分度值越小越精确,因此要选用量程为250mL、分度值为1mL的量筒较合适。
故选:C。
【点评】量筒是初中物理中接触到的测量仪器之一,在测量前要弄清楚量程和分度值,再根据题目要求选取合适的量筒。
【例4】(2024秋•华蓥市期末)如图所示,量筒中液体的体积为 mL。若读数时仰视读数,则得到的测量值与真实值相比将 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】18;偏小。
【分析】量筒是测量液体体积的工具,一般以mL(cm3)为单位,读取量筒中液体的体积时,首先要明确量筒的分度值,读数时视线与液面最凹处所对刻线相平;
【解答】解:读图可知,在量筒上标有“mL”,表示此量筒采用的单位标度是mL,如图所示的量筒内液体的体积为18mL;
观察量筒液体到达的高度时,视线要跟液面相平;测量时如果用仰视的方法读数,则读出的液体体积与真实值相比偏小。
故答案为:18;偏小。
【点评】此题考查的是量筒的量程、分度值和读数,读取不同测量工具的示数时,基本方法是一致的,都要先明确测量工具的量程和分度值,确定零刻度线的位置,视线与刻度线垂直。
【例5】(2023秋•霍邱县期末)在测量物体体积实验操作中,图甲中所示读取液体体积方法正确的是 (选填“A”、“B”、“C”)图。图乙中量筒的量程是 mL,测得石块的体积是 mL。
【答案】B;0~100;20。
【分析】量筒读数时,应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线、刻度线与量筒内液体的凹液面最低处三者保持水平,再读出所取液体的体积数。否则,读数会偏高或偏低。要认清分度值再读数。
【解答】解:量筒读数时,应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线、刻度线与量筒内液体的凹液面最低处三者保持水平,故读取液体体积方法正确的是B;
在丁图中,该量筒的量程是0~100mL,分度值是10mL,石块的体积V=70mL﹣50mL=20mL。
故答案为:B;0~100;20。
【点评】此题考查了量筒中液体体积的读数方法,是一道基础题。
知识点2
知识点
【知识点2】测量液体的密度
测量液体的密度通常采用取样法,即从烧杯中取出一部分液体倒入量筒中测出它的体积,再测出它的质量,然后根据密度公式求出密度。以盐水为例,主要步骤如下
1.往玻璃杯中倒入适量的盐水,用天平称出玻璃杯和盐水的总质量m1;
2.把杯中的一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;
3.用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2;
4.计算盐水的密度:。
典型例题
例1:
【例1】(2025•海淀区校级一模)丽用天平和量筒做“测酸奶密度”的实验,他用已调节好的天平测得空烧杯的质量为m0,接着把酸奶倒入烧杯中,测烧杯和酸奶的总质量m1,倒入量筒中,测出酸奶的体积V。利用公式可算出酸奶的密度。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.酸奶的质量是81.4g
B.利用公式ρ计算酸奶的密度
C.测量的酸奶密度比真实值偏大,因为酸奶的质量测量值偏大
D.测量的酸奶密度比真实值偏大,因为酸奶的体积测量值偏小
【答案】D
【分析】(1)烧杯和酸奶的质量等于砝码的质量加游码的示数;
(2)酸奶的密度等于酸奶的质量除以酸奶的体积;
(3)(4)根据操作过程分析测量的物理量,由于将酸奶从烧杯倒入量筒时不能完全倒干净,从而造成体积的测量有误,根据体积的偏差来判断密度的大小。
【解答】解:A、由图知,烧杯和酸奶的质量m1=50g+20g+10g+1.4g=81.4g,故A错误;
B、酸奶的质量m等于酸奶的总质量m1减去空烧杯的质量为m0,则酸奶的密度ρ,故B错误;
CD、由题意知,当将酸奶倒入量筒时,不能倒干净,所以所测酸奶的体积偏小,根据公式ρ,所测的密度偏大,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题是测量酸奶的密度,掌握测量原理,实验过程不可避免地存在误差,我们在设计实验时,应该考虑到导致误差增大的因素,可能的情况下进行优化设计,以达到减小误差的目的。
【例2】(2024秋•延庆区期末)用天平和量筒多次测量某种液体的密度。每次实验测得烧杯和液体的总质量记为m,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测得液体的体积记为V,实验数据如表所示。则下列选项中正确的是( )
m/g
66
82
98
114
130
146
V/cm3
20
40
60
80
100
120
A.烧杯的质量是35g
B.液体的密度是1.25g/cm3
C.50cm3这种液体的质量为50g
D.该液体的质量与体积的关系为m液=(0.8g/cm3)V
【答案】D
【分析】A.体积为20cm3到40cm3增加了20cm3,质量增加了16g,可求出液体的密度,可知20cm3的质量m1,把烧杯中的液体全部倒入量筒,烧杯的质量偏小于总质量66g减去m1;
B.由A已求出密度;
C.液体的密度已求出,体积已知,质量等于体积乘以密度;
D.由密度公式进行说明。
【解答】解:A.液体的密度0.8g/cm3,空烧杯的质量m空烧杯=66g﹣0.8g/cm3×20cm3=50g,故A错误;
B.液体的密度为0.8g/cm3,故B错误;
C.50cm3液体的质量m=Vρ液体=50cm3×0.8g/cm3=40g,故C错误;
D.液体的密度为0.8g/cm3,体积为V,液体的质量m=(0.8g/cm3)V,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式的应用。
【例3】(2024秋•淄川区期末)在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙)。下列分析正确的是( )
A.量筒中液体的体积是20cm3
B.添加砝码的合理顺序是5g、10g、20g
C.量筒中液体的质量是39g
D.液体的密度是1.1×103kg/m3
【答案】D
【分析】A.量筒的分度值2mL,可读出量筒中液体的体积;
B.使用天平时,添加砝码的按照从大到小的顺序;
C.量筒中液体的质量等于烧杯和液体的总质量减去剩余液体和烧杯的质量,烧杯和液体的总质量已知,剩余液体和烧杯的质量等于砝码质量加游码示数;
D.液体的密度等于量筒中液体的质量除以其体积。
【解答】解:A.量筒的分度值2mL,量筒中液体的体积是V=30mL=30cm3,故A错误;
B.使用天平时,添加砝码的按照从大到小的顺序;故B错误;
C.量筒中液体的质量是液体和烧杯的总质量减去剩余液体和烧杯的质量,由图乙可得剩余液体和烧杯的质量m剩=20g+10g+5g+4g=39g,
所以量筒中液体的质量m=m总﹣m剩=72g﹣39g=33g,故C错误;
D.液体的密度是ρ1.1×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了物体质量测量,量筒读数,密度公式的应用。
【例4】(2025•无锡模拟)无锡江阴特产黑杜酒值得一尝!在无锡旅游结束的小明回到家,打算利用物理知识测量黑杜酒的密度。小明的测量过程如下:
①将适量黑杜酒倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和黑杜酒的总质量如图甲;
②将烧杯中的部分黑杜酒倒入量筒中,如图乙所示,测出黑杜酒的体积 mL;
③用天平测量烧杯和剩余黑杜酒的总质量,天平平衡后,右盘中的砝码及标尺上的情况如图丙所示,则该质量 g;
④根据测量的实验数据,得出黑杜酒的密度 。
【答案】30;108.8;0.87×103kg/m3。
【分析】①③物体的质量等于砝码的总质量和游码所对的刻度 之和;
②对于量筒,明确分度值,正确读数;
④求出量筒中黑杜酒的质量,利用密度公式求出黑杜酒的密度。
【解答】解:①如图甲所示,则烧杯和黑杜酒的总质量是m总=100g+20g+10g+4.8g=134.8g;
②如图乙所示,读量筒的体积,明确分度值,正确读出量筒中酒的体积为V=30mL=30cm3;
③如图丙所示,则烧杯和剩余黑杜酒的总质量是m1=100g+5g+3.8g=108.8g;
④量筒中黑杜酒的质量m=m总﹣m1=134.8g﹣108.8g=26g,所以黑杜酒的密度是:
ρ0.87g/cm3=0.87×103kg/m3。
故答案为:30;108.8;0.87×103kg/m3。
【点评】本题是测黑杜酒密度的实验,考查了天平平衡的调节、天平和量筒的读数、密度的计算,难度不大。
【例5】(2025•射洪市校级模拟)小冬用托盘天平和量筒测量某种液体的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示,她应将平衡螺母向 端移动(选填“左”或“右”),才能使天平横梁水平平衡。将烧杯内倒入适量液体,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量,如图乙所示,烧杯和液体的总质量m= g,再把烧杯内的部分液体倒入量筒中,量筒内液面的位置如图丙所示,然后用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为58g,该液体的密度为ρ= g/cm3。
【答案】右;124;1.1。
【分析】(1)天平在使用前的调节平衡的过程中,如果指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应该将平衡螺母向右调节,如果指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,则应该将平衡螺母向左调节;
(2)烧杯和液体的总质量等于砝码的质量加上游码在标尺上对应的刻度值;
(3)根据量筒的分度值和液面达到位置,读数液体的体积,利用密度公式计算出液体的密度。
【解答】解:(1)由图甲可知,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,她应将平衡螺母向右端移动,才能使天平横梁水平平衡;
(2)由图乙可知,烧杯和液体的总质量m=100g+20g+4g=124g;
(3)由图丙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中液体的体积V=60mL=60cm3,
量筒中液体的质量m′=124g﹣58g=66g,
液体的密度:ρ1.1g/cm3。
故答案为:右;124;1.1。
【点评】本题是测量液体密度的实验,主要考查天平的使用和读数、量筒的读数、密度的计算,是一道常考题,要求学生掌握。
知识点3
知识点
【知识点3】测量固体的密度
1.实验思路:根据密度公式,用天平测出固体的质量,用量筒测出固体的体积,即可求出固体的密度。可见,固体密度的测量关键是测出物体的质量m和体积V。
(1)固体的质量m可用天平直接测得(也可以用弹簧测力计测出重力来计算质量);
(2)体积的测量:若物体的形状规则,可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若形状不规则利用量筒或量杯“排水法”来测得,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。
2.利用天平和量筒测量固体的密度(以石块为例)
(1)用天平称出石块的质量m;
(2)向量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;
(3)用细线系住石块,把石块没入量筒里的水中,记下石块和水的总体积V2;
(4)计算石块的密度:。
典型例题
例1:
【例1】(2025春•武侯区校级月考)某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是调节横梁时指针静止时情形,图乙和图丙分别是正确测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A.甲图中应将左边平衡螺母向左调,右边平衡螺母向右调,使指针对准中央刻度线
B.乙图中测石块质量时,天平的读数是71.2g
C.由丙图可知小石块的体积是80cm3
D.根据图乙、丙数据可计算出石块的密度是3.57×103kg/m3
【答案】D
【分析】(1)调节天平平衡时,平衡螺母向指针偏转的反方向调节;
(2)明确天平的分度值,物体的质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和;
(3)排水法测固体的体积时,固体和水的体积之和与水的体积之差等于固体的体积;
(4)利用ρ可求固体的密度。
【解答】解:A、指针偏向分度盘左侧,应向右调节平衡螺母(左边平衡螺母、右边平衡螺母都向右调节),直至指针指在中央刻度线,故A错误;
B、由图乙可知,天平的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为1.4g,所以石块的质量m=50g+20g+1.4g=71.4g,故B错误;
C、由丙图可知,石块的体积V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,故C错误;
D、石块的密度ρ3.57g/cm3=3.57×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查固体的密度的测量,掌握天平的使用、排水法测量固体的体积和密度公式是解答本题的关键。
【例2】(2025•锡山区校级三模)小明为测量小石块的密度,进行了如下实验:将天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,此时指针位置如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向 调节;小明接着用天平测出小石块的质量,测量结果如图乙所示,则小石块质量为 g。小明发现砝码有磨损,则所测小石块质量相比于真实值 (选填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)左;72.6;(2)偏大。
【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,然后调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡.天平的调节原则是:指针向左偏平衡螺母向右调、右偏左调;
物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
(2)砝码磨损质量会减小,再根据砝码质量的变化推断测得物体质量的变化。
【解答】解:(1)由图甲可知,现在指针向右偏,说明右边较重,故应将平衡螺母左调;
由图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,砝码的质量有50g、20g各一个,游码所对的刻度值为2.6g,则小石块的质量为:m=50g+20g+2.6g=72.6g;
(2)砝码磨损质量会减小,这样用较大的砝码或多移动游码就可以使横梁恢复平衡,因此所测石块的质量相比于真实值会偏大。
故答案为:(1)左;72.6;(2)偏大。
【点评】本题考查天平的使用、质量的测量,此实验是初中物理重要的实验,要求学生掌握。
【例3】(2025春•滨湖区期中)小明利用天平和量筒测量石块的密度。
(1)用天平测得石块质量为 g,将其放入装水的量筒中再取出,步骤如图所示,石块的密度为 kg/m3,测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)根据密度的定义,迁移得到城市人口密度为城市人口数量与城市土地面积之比。无锡市滨湖区2025年人口密度约为1100 (填上合适的单位)。
【答案】(1)27;2.7×103;偏小;(2)人/km2。
【分析】(1)认清天平标尺的分度值,物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;
认清量筒的分度值,读数时,视线以凹液面的底部相平,物体的体积等于物体浸没水前后水面对应刻度值的差;
知道物体的质量和体积,根据密度公式ρ=求出物体的密度;
取出的石块上会沾有一些水,导致测量出的体积偏大,而质量不变,根据密度公式ρ进行分析;
(2)根据密度定义方法,填入符合生活实际的答案。
【解答】解:(1)图中标尺的分度值为0.2g,小石块的质量:
m=20g+5g+2g=27g;
量筒的分度值为1mL,石块和水的总体积为40mL,取出石块后水的体积为30mL,则石块的体积:V=V总﹣V水=40mL﹣30mL=10mL=10cm3,
石块的密度:ρ2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
取出的石块上会沾有一些水,导致测量出的体积偏大,而质量不变,由密度公式ρ,可知测的密度值比真实值偏小;
(2)无锡市滨湖区2025年人口密度约为1100人/km2。
故答案为:(1)27;2.7×103;偏小;(2)人/km2。
【点评】本题用天平和量筒测量小石块的密度,考查天平的使用、利用排水法测体积、密度的计算及误差分析。
【例4】(2025•郯城县一模)小明想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度:
(1)他先用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,则木块高 cm;
(2)把托盘天平放在水平桌面,游码移到标尺左端零刻度线处,指针如图乙所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡;
(3)用托盘天平测量木块质量时,反复加减砝码后,指针如图丙所示,接下来的操作是 ;(选填序号)
A.向左调节平衡螺母,直至天平横梁平衡
B.向右调节平衡螺母,直至天平横梁平衡
C.取下最小砝码,向右调节游码直至天平横梁平衡
(4)正确操作后,所用砝码质量和游码示数如图丁所示,则木块的密度为
kg/m3。
【答案】(1)2.00;(2)右;(3)C;(4)1.575×103。
【分析】(1)根据刻度尺的分度值得出木块高;
(2)指针左偏,则应将平衡螺母向 右调节,使天平横梁平衡;
(3)指针右偏,可知砝码的质量大一些,据此分析;
(4)确定标尺的分度值,质量等于砝码质量和游码示数和,根据密度公式得则木块的密度。
【解答】解:(1)他先用刻度尺测量木块的高,如图甲所示,刻度尺分度值为0.1cm,则木块高为2.00cm;
(2)把托盘天平放在水平桌面,游码移到标尺左端零刻度线处,指针左偏,则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡;
(3)用托盘天平测量木块质量时,反复加减砝码后,指针如图丙所示,指针右偏,可知砝码的质量大一些,取下最小砝码,向右调节游码直至天平横梁平衡,故选:C;
(4)正确操作后,所用砝码质量和游码示数如图丁所示,质量为
m=10g+2.6g=12.6g
体积为
V=(2cm)3=8cm3
则木块的密度为
ρ1.575g/cm3=1.575×103kg/m3
故答案为:(1)2.00;(2)右;(3)C;(4)1.575×103。
【点评】本题考查长度的测量及固体密度的测量,为基础题。
【例5】(2025•铁岭县二模)物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验,以下是他的操作过程:
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节;
(2)用调节好的天平测量小石块质量时,通过加减砝码后,天平的指针仍如图甲所示,此时小凯应 ,使天平横梁平衡;
(3)天平平衡时所用的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块质量为 g;
(4)将石块放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图丙、丁所示,则小石块的体积为 cm3;
(5)小石块的密度为 g/cm3;
(6)实验完毕,小凯在整理器材时发现20g的砝码沾有油污,则他测量的小石块的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)右;(2)向右拨动游码;(3)51.4;(4)20;(5)2.57;(6)偏小。
【分析】(1)天平调节平衡时,指针左偏,向右调节平衡螺母,指针右偏,向左调节平衡螺母;
(2)当加减砝码都不能调节平衡时,应向右拨动游码使天平平衡;
(3)天平读数时物体的质量=砝码的质量+游码的刻度;
(4)排水法测固体体积时物体的体积等于两次量筒读数之差;
(5)根据ρ求小石块的密度;
(6)误差分析,当砝码偏重时,测得物体质量应小于实际的质量,会导致密度偏小。
【解答】解:(1)由甲图可知分度盘指针向左偏,故应向右调节平衡螺母,使天平水平平衡;
(2)称量过程中通过加减砝码不能使天平平衡时,故需要向右拨动游码使天平重新平衡;
(3)由乙图可知,砝码的质量为:30g+20g=50g,游码的最小刻度为0.2g,读数为1.4g,故石块的质量为:50g+1.4g=51.4g
(4)由丙丁可知,丙中水的体积为40cm3,丁中石块和水的总体积为60cm3,故石块的体积为:60cm3﹣40cm3=20cm3;
(5)石块的密度:ρ2.57g/cm3;
(6)砝码沾有油污,砝码偏重,测量值小于真实值,故导致石块的质量偏小,测得密度偏小。
故答案为:(1)右;(2)向右拨动游码;(3)51.4;(4)20;(5)2.57;(6)偏小。
【点评】本题考查天平的使用、量筒的读数、测固体和液体的密度实验,属于基本实验考查,难度不大。
小试牛刀
6.3 测量液体和固体的密度
一、选择题(共8小题)
1.(2025春•江阴市期中)用量筒量取液体时某同学操作如下:将量筒水平放置,面对刻度仰视凹液面最低处读数为24mL(如图甲)。倒出一部分液体后又俯视液体凹液面的最低处,读数为15mL(如图乙)。则这名同学取出液体的体积( )
A.大于9 mL B.等于9 mL C.小于9 mL D.无法判断
2.(2024春•扬州期中)量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,如图所示,你认为主要原因是( )
A.细高的量筒便于操作
B.细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度
C.细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,能较准确地读数
D.粗矮量筒中的液体较多,需用较厚的玻璃,因而不便读数
3.(2024秋•金沙县期末)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
4.(2025•招远市一模)为测出石块的密度,某同学用天平测石块的质量,天平砝码与游码的读数如图乙所示,接着用量筒和水测石块的体积如图丙所示,下列判断正确的是( )
A.测量前天平指针如图甲所示,此时应该向右调节平衡螺母
B.石块的质量为70.2g
C.石块的密度是2.4g/cm3
D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
5.(2025春•玄武区期中)小明用天平和量筒测量盐水的密度,过程如图所示,下列说法中正确的是( )
①量筒中液体的质量为82.4g
②利用图中的数据,盐水密度的测量值是1.16×103kg/m3
③按照乙、甲、丙的顺序实验,会使密度的测量值偏大
④按照甲、丙、乙的顺序操作,用纸擦干乙图中的烧杯再测质量可以减小实验误差
A.①③ B.②③ C.②④ D.②③④
6.(2025春•新沂市期中)测量小石块密度时,需要向量筒中注入适量水,下列选项中关于“适量”理解错误的是( )
A.放入小石块前,水要能超过最低刻度线
B.放入小石块后,总体积不能让水从量筒里溢出
C.放入小石块后,水要能淹没小石块
D.放入小石块后,总体积不能超过量筒的量程
7.(2025春•碑林区校级期中)在实验中常借助“悬锤法”测定蜡块的密度,用天平测出蜡块的质量为m,用量筒测定蜡块的体积如图所示(上方为蜡块),请写出蜡块的密度表达式( )
A. B. C. D.
8.(2024秋•延庆区期末)用天平和量筒多次测量某种液体的密度。每次实验测得烧杯和液体的总质量记为m,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测得液体的体积记为V,实验数据如表所示。则下列选项中正确的是( )
m/g
66
82
98
114
130
146
V/cm3
20
40
60
80
100
120
A.烧杯的质量是35g
B.液体的密度是1.25g/cm3
C.50cm3这种液体的质量为50g
D.该液体的质量与体积的关系为m液=(0.8g/cm3)V
二、填空题(共4小题)
9.(2024秋•武威期末)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 同学读数方法正确,量筒中液体体积为 mL。
10.(2024•庆阳模拟)如图所示,此量筒的分度值为 mL,该物块的体积为 cm3。
11.(2025•无锡模拟)无锡江阴特产黑杜酒值得一尝!在无锡旅游结束的小明回到家,打算利用物理知识测量黑杜酒的密度。小明的测量过程如下:
①将适量黑杜酒倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和黑杜酒的总质量如图甲;
②将烧杯中的部分黑杜酒倒入量筒中,如图乙所示,测出黑杜酒的体积 mL;
③用天平测量烧杯和剩余黑杜酒的总质量,天平平衡后,右盘中的砝码及标尺上的情况如图丙所示,则该质量 g;
④根据测量的实验数据,得出黑杜酒的密度 。
12.(2025•广陵区二模)为了研究“瓜浮李沉”现象,小芳买来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。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丁所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为20cm3,则李子的密度为 g/cm3;若测量体积时,小芳读出水的体积为50cm3,但是读取李子和水的体积时仰视读出总体积为70cm3,则测量出李子的密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
三、实验探究题(共2小题)
13.(2025•东城区一模)如图所示,小阳利用天平、量筒和烧杯来测定某种液体的密度,进行的实验操作如下:
(1)把托盘天平放在水平台面上,将游码移动到标尺左端零刻度线处,镊子离开游码后,发现指针在分度盘的中央刻度线两侧不断摆动,摆动的幅度如图甲所示,将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端移动,使横梁水平平衡;
(2)天平调平衡后,将适量的液体倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和液体的总质量,通过加减砝码的操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针向右偏,接下来他应该 (选填序号);
A.向左调节平衡螺母
B.移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(3)调节好后,烧杯和液体总质量如图乙所示,为 g;把烧杯中的一部分待测液体倒入量筒中如图丙;用天平测出烧杯和剩余待测液体的质量为60g;
(4)计算出这种液体的密度是 kg/m3。
14.(2025•沂源县二模)小阳在洗绿豆时发现饱满的绿豆在水中是沉底的,他想测量饱满绿豆的密度,于是进行了下列实验。
(一)利用实验室的天平和量筒进行实验:
(1)将天平置于水平桌面上,游码移动归零后,如图甲所示,应将平衡螺母向 调节使横梁平衡。
(2)用调好的天平测量适量绿豆的质量,当横梁再次平衡时,砝码及游码如图乙所示,则绿豆的质量为 g;
(3)用量筒测绿豆的体积,如图所示,则绿豆体积为 cm3;
(4)绿豆的密度为 kg/m3;
(5)分析数据,可发现饱满的绿豆在水中沉底的原因是 。
(二)利用家中的电子秤和矿泉水瓶进行实验:
(1)用矿泉水瓶装水,使水面与瓶口平齐,用电子秤测出瓶和水的总质量为m1;
(2)把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量为m2;
(3)用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量为m3;
(4)把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至 ,测出此时碗和绿豆的总质量为m4;
则瓶中绿豆的体积V= ,绿豆密度的表达式ρ= 。(用所测物理量表示,已知水的密度为ρ水)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
D
C
B
B
C
D
1.【答案】A
【分析】根据量筒的读数产生误差的情况来考虑本题,可以利用假设数值的方法来解题。
【解答】解:仰视液体凹液面最低处读数为24mL,实际量取液体的体积偏大,液体体积实际大于24mL,倾倒出一部分液体,又俯视液体凹液面最低处,读数为15mL,量筒内剩余液体体积实际小于15mL;根据24mL﹣15mL=9mL,而实际情况是被减数增大,减数减小,所以这位同学取出液体的体积大于9mL。
故选:A。
2.【答案】C
【分析】从量筒的特点(刻度均匀)和刻度线的距离上来考虑:量筒中液体体积变化等于量筒的横截面积与高度变化的乘积,在刻度相同的情况下,液面变化越大,读数越准确。
【解答】解: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。
故选:C。
3.【答案】D
【分析】(1)量筒是用来测量体积的仪器,使用时要首先观察它的量程和分度值。然后根据酒精的总体积和量筒的量程以及分度值综合考虑,选取合适的量筒去测量。
(2)在选取过程中,要考虑两方面因素:一是一次量取;二是尽可能精确,即分度值越小越精确。
【解答】解:B、因为要一次量取200mL酒精,B选项中量程不够,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,分度值为10mL和5mL的量筒,精确不高,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。
4.【答案】C
【分析】(1)天平的正确使用方法,在调节天平平衡时要将平衡螺母向指针偏转的相反方向调节;
(2)天平的读数为砝码质量加游码对应的刻度值;
(3)石块的体积等于水和石块的总体积减去水的体积,根据ρ求出石块的密度。
(4)若石块吸水,分析石块体积测量得偏差情况,根据密度公式判断出密度的偏差。
【解答】解:A、由图甲可知指针偏向分度盘的右侧,所以应向左调节平衡螺母,故A错误;
B、图乙中,砝码的质量是70g,游码的示数是2g,石块的质量m=50g+20g+2g=72g,故B错误;
C、图乙中,水的体积为20cm3,水和石块的总体积为50cm3,则石块的体积V=50cm3﹣20cm3=30cm3;石块的密度为:ρ2.4g/cm3,故C正确;
D、若石块吸水,则导致所测石块和水的总体积偏小,而水的体积是准确的,根据石块体积等于两次量筒示数之差,所以测得石块的体积偏小,会使得石块密度的测量值偏大,故D错误。
故选:C。
5.【答案】B
【分析】(1)知道空烧杯的质量,知道烧杯和盐水的总质量,求出烧杯中盐水的质量;
(2)量筒中盐水的体积等于盐水面对应的刻度值,知道量筒中盐水的质量和体积,根据密度公式求出盐水的密度;
(3)由于烧杯中的盐水不能全部倒入量筒,导致盐水的体积测量值偏小,根据密度公式ρ可以判断密度测量值大小;
(4)按照甲、丙、乙的顺序操作,用纸擦干乙图中的烧杯再测质量,会导致所测量筒中液体的质量增大,根据密度公式ρ,可以判断密度测量值偏大。
【解答】解:①由图知,烧杯和盐水的总质量:m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4g,烧杯的质量:m1=20g+10g+5g+1g=36g,则量筒中液体的质量为m=m2﹣m1=82.4g﹣36g=46.4g,故A错误;
②由图丙知,量筒中液体的体积V=40mL=40cm3,则盐水密度ρ1.16g/cm3=1.16×103kg/m3,故B正确;
③按照乙、甲、丙的顺序实验时,由于烧杯中的盐水不能全部倒入量筒,导致盐水的体积测量值偏小,根据密度公式ρ,可以判断密度测量值偏大,故C正确;
④按照甲、丙、乙的顺序操作,用纸擦干乙图中的烧杯再测质量,会导致所测量筒中液体的质量增大,根据密度公式ρ,可以判断密度测量值偏大,增大实验误差,故D错误,所以②③正确;
故选:B。
6.【答案】B
【分析】测量小石块密度时,用排水法测小石块的体积,结合实际操作分析。
【解答】解:测量小石块密度时,用排水法测小石块的体积,需要向量筒中注入适量水,水要适量:①放入小石块前,水要能超过最低刻度线,可读出水的体积;②放入小石块后,水要能淹没小石块;③放入小石块后,总体积不能超过量筒的量程。
放入小石块后,总体积不能超过量筒量程。不超过量程的话,水不会从量筒里溢出。
故选:B。
7.【答案】C
【分析】已知蜡块的质量为m,由后两个图,根据排水法可知蜡块的体积,由密度公式得出蜡块的密度表达式。
【解答】解:用天平测出蜡块的质量为m,借助“悬锤法”测定蜡块的密度,如图所示,蜡块的体积为V3﹣V2,则蜡块的密度为
故选:C。
8.【答案】D
【分析】A.体积为20cm3到40cm3增加了20cm3,质量增加了16g,可求出液体的密度,可知20cm3的质量m1,把烧杯中的液体全部倒入量筒,烧杯的质量偏小于总质量66g减去m1;
B.由A已求出密度;
C.液体的密度已求出,体积已知,质量等于体积乘以密度;
D.由密度公式进行说明。
【解答】解:A.液体的密度0.8g/cm3,
空烧杯的质量m空烧杯=66g﹣0.8g/cm3×20cm3=50g,故A错误;
B.液体的密度为0.8g/cm3,故B错误;
C.50cm3液体的质量m=Vρ液体=50cm3×0.8g/cm3=40g,故C错误;
D.液体的密度为0.8g/cm3,体积为V,液体的质量m=(0.8g/cm3)V,故D正确。
故选:D。
9.【答案】乙;60。
【分析】量筒读数时,视线要和液柱的凹形底面相平;要认清分度值再读数。
【解答】解:甲、乙、丙只有乙同学视线和液柱的凹形底面相平,是正确的;
由图知,量筒的分度值是1mL,液面在60mL处,则液体的体积是60mL。
故答案为:乙;60。
10.【答案】(1)2;(2)20。
【分析】(1)量筒的分度值是指最相邻刻线之间表示的液体的体积;
(2)量筒两次示数之差即为物体的体积。
【解答】解:(1)由图示量筒可知,量筒10mL之间有5个小格,所以分度值是2mL;
(2)水的体积为20mL,水和物块总体积为40mL,则物块的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3。
故答案为:(1)2;(2)20。
11.【答案】30;108.8;0.87×103kg/m3。
【分析】①③物体的质量等于砝码的总质量和游码所对的刻度 之和;
②对于量筒,明确分度值,正确读数;
④求出量筒中黑杜酒的质量,利用密度公式求出黑杜酒的密度。
【解答】解:①如图甲所示,则烧杯和黑杜酒的总质量是m总=100g+20g+10g+4.8g=134.8g;
②如图乙所示,读量筒的体积,明确分度值,正确读出量筒中酒的体积为V=30mL=30cm3;
③如图丙所示,则烧杯和剩余黑杜酒的总质量是m1=100g+5g+3.8g=108.8g;
④量筒中黑杜酒的质量m=m总﹣m1=134.8g﹣108.8g=26g,所以黑杜酒的密度是:
ρ0.87g/cm3=0.87×103kg/m3。
故答案为:30;108.8;0.87×103kg/m3。
12.【答案】24;1.2;偏大。
【分析】在读数时,天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量;
根据李子的质量和体积求出其密度。
【解答】解:图中天平的砝码为20g,游码在标尺上的读数为4g,则李子的质量为m=20g+4g=24g。
李子的密度为;
仰视读出时会导致读数偏小,即测得的李子和水的总体积偏小,计算得出李子的体积偏小,由可知测出的密度偏大。
故答案为:24;1.2;偏大。
13.【答案】(1)右;(2)C;(3)116;(4)0.8×103。
【分析】(1)天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母;
(2)在称量过程中,应通过加减砝码或移动游码的方法来使天平平衡;
(3)烧杯和液体的总质量等于砝码总质量加上游码对应的刻度值;读出液体的体积;
(4)液体的质量等于烧杯和液体的总质量减去烧杯和剩余待测液体的质量,利用密度公式ρ求出液体密度。
【解答】解:(1)由题意可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向右调节,使指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍偏向分度盘的右侧,此时应该将最小的砝码取下,再向右移动游码,使天平水平平衡,故C正确;
(3)在烧杯中倒入适量的待测液体,用调好的天平测出总质量,如图乙所示,烧杯和待测液体的总质量为:
m总=100g+10g+5g+1g=116g;
(4)把烧杯中的一部分待测液体倒入量筒中,如图丙所示,量筒的分度值为2mL,则液体的体积为:V=70mL=70cm3;
量筒中液体的质量为:m=m总﹣m余=116g﹣60g=56g,
则这种液体的密度为:ρ0.8g/cm3=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)C;(3)116;(4)0.8×103。
14.【答案】(一)(1)右;(2)25.8;(3)20;(4)1.29×103;(5)绿豆的密度大于水的密度,导致重力大于浮力,所以绿豆下沉;(二)(4)水面又与标记处相平;;ρ水。
【分析】(一)(1)使用天平时,将天平放在水面桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,此时图甲种指针左偏,应向右调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)图乙种称量绿豆的质量等于砝码的质量加游码的示数;
(3)图丙、丁中,量筒中分度值已知,由排水法可知绿豆的体积;
(4)绿豆的密度等于绿豆的质量除以其体积;
(5)利用浮沉条件分析;
(二)用等效代替法求绿豆的体积,绿豆的体积等于倒出水的体积,倒出水的质量为m1﹣m2,对应的水的体积容易表示出来,加入瓶中的绿豆的质量为m3﹣m4,绿豆的密度由密度公式求出。
【解答】解:(一)(1)使用天平时,将天平放在水面桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,此时图甲种指针左偏,应向右调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)图乙种称量绿豆的质量m绿豆=20g+5g+0.8g=25.8g;
(3)图丙、丁中,量筒中分度值2mL,绿豆的体积V绿豆=V2﹣V1=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;
(4)绿豆的密度:ρ绿豆1.29g/cm3=1.29×103kg/m3;
(5)由(4)知,绿豆的密度大于水的密度,导致重力大于浮力,所以绿豆下沉;
(二)(4)把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中,直至水面又与标记处相平,测出此时碗和绿豆的总质量为m4。
倒出水的质量为m倒=m1﹣m2,由题意可知倒出水的体积等于加入绿豆的体积:V=V倒,接入瓶中绿豆质量为m=m3﹣m4,绿豆密度为:
ρρ水
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