第四节 测量固体和液体的密度(举一反三讲义)物理沪科版2024八年级全一册
2025-08-19
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内容正文:
第5章 质量与密度
第四节 测量固体和液体的密度
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:量筒和量杯 2
知识点2:测量小石块的密度 5
知识点3:测量液体的密度 8
【方法技巧】 10
一、特殊方法测不规则固体体积 10
二、特殊方法测液体体积 10
【巩固训练】 11
【学习目标】
1.能完成“测量固体和液体的密度”的实验.
2.会制订实验方案,获得实验数据,得出实验结果.
3.有分析实验误差的意识,能完成实验报告.
教学重点:
1. 认识量筒,会用量筒测量液体和不规则固体的体积。
2. 利用天平和量筒测量液体和不同形状固体的密度,体会等量替代的方法。
教学难点:
1. 能会用量筒测量液体的体积。
2.会用天平和量筒测量固体和液体的密度
【思维导图】
【知识梳理】
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。
例1 (24-25八年级上·全国·课后作业)在使用量筒时,无论液面是下凹还是
上凸,测量者读数时其视线都应与凹液面的 部或凸液面的 部
在同一水平线上。如图所示,该量筒的量程为 mL,液体的体
积为 mL。
【答案】 底 顶 0~50 40
【详解】[1][2]在使用量筒时,无论液面是下凹还是上凸,测量者读数时其视线都应与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上,否则读出的数据会偏大或偏小。
[3][4]如图所示,量筒的最大测量值是50mL,所以该量筒的量程为0~50mL,分度值为2mL,液体的体积为40mL。
4. 变式1-1 在使用量筒测量液体体积时,甲、乙、丙三位同学读数情况如图所示,其
中 同学读数方法正确。该量筒的量程为 ,
量筒中液体体积为 。
【答案】 乙 0~100 59
【详解】[1]量筒读数时,视线要与凹液面或凸液面相平,所以乙同学读数正确。
[2]图中,量筒的最小刻度为0.最大刻度为100,所以量程为0~100mL。
[3]如图所示,量筒的分度值为1mL,凹液面刚好与50mL以上9小格相平,所以液体的体积为59mL。
变式1-2 在使用量筒或量杯测液体的体积时,应先观察你所使用的量筒或
量杯的 和 ,读数时,如图所示,测得石块的体积为 。
【答案】 量程 分度值 20cm3
【详解】[1][2]在使用量筒和量杯测量液体体积时,应先观察你所使用的量筒和量杯的量程和分度值,读数时,视线要与液面所对刻度线相平。
[3]由图可知,不放石块时量筒中水的体积为40mL,放入石块后量筒中水和石块的总体积是60mL,所以石块的体积为
60mL-40mL=20mL=20cm3
变式1-3 睿睿想测一根质地均匀的圆柱形物体的密度。他用天平测出其质量为30g后,欲测体积时,发现其长度超过量筒(如图)。她使用一根细线标出了圆柱体的中点A,然后将圆柱体竖直缓慢放入盛有20mL水的量筒中,发现液面与A相平时,液面对准40mL刻度线,而其底面恰好与10mL刻度处对准,则圆柱体密度为 g/cm3,圆柱体与量筒的横截面积之比为 。
【答案】 0.75 2∶3
【详解】[1]圆柱体质量为30g,一半浸入水中,液体上升体积
V水=40mL-20mL=20 mL=20cm3圆柱体的总体积 V=2V水=2×20cm3=40cm3
则圆柱体密度
[2]由右图可知,20mL的水和圆柱体一半的体积之和为40cm3,设圆柱体的横截面积为S1,量筒的横截面积为S2,量筒上两条相邻刻度之间长度为d,根据V=Sh可得
4dS2=2dS2+3dS1解得S1∶S2=2∶3
知识点2.测量小石块的密度
【实验目的】测量小石块的密度。
【实验原理】
【实验器材】天平、量筒、烧杯、水、小石块、细线
【进行实验与收集证据】
(1)用天平测出小石块的质量,如图甲所示,并将测量的数据记录在表格中;
(2)在量筒中倒入适量的水,记下体积为,如图乙所示;
(3)用细线系住石块,将石块缓慢浸没在水中,记下体积为,如图丙所示;则石块的体积;
(4)计算石块的密度:。
实验数据记录表格:
石块的质量/g
量筒内水面对应的刻度/cm3
放入石块后水面对应的刻度/cm3
石块的体积/cm3
石块的密度/(kg·m-3)
【实验结论】
根据公式计算出石块的密度为。
【实验注意事项】
(1)天平使用前要现将游码拨到零刻度线处,再调平,然后使用。
(2)被测量物体放在左盘,砝码放在右盘,不能放反了。
(3)量筒内液体读数时视线要与液体的凹(或凸)液面相平。
(4)测液体的质量时,必须先测出烧杯和液体的总质量,再测烧杯和剩余液体的质量,如果先测空烧杯质量,再测烧杯与液体的总质量,将烧杯中液体倒入量筒中时,烧杯壁上会附着一定量的液体,使测得的体积偏小,求得的密度偏大。
(5)为了使所测得的质量准确,固体的质量应在测量体积之前进行,否则固体上沾有大量的水,使测得的质量偏大,求得的密度偏大。
例2 (2024·安徽安庆·二模)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61.1g
C.石块的密度是2.04×103kg/m3 D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
【答案】C
【详解】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,天平的标尺的分度值为0.2g,示数为1.2g,砝码的质量为
50g+10g=60g
石块的质量为 故B错误;
C.图丙中,水的体积为20mL,水和石块的总体积为50mL,则石块的体积为
石块的密度为 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,而水的体积测量值是准确的,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,由公式可知,会使得石块密度的测量值偏大,故D错误。 故选C。
变式2-1 . (2025·山东泰安·二模)测固体密度时,如果固体体积较大放不进细窄的量筒,我们常采用“补水”的方法来进行体积测量。结合如下实验步骤,请选出实验误差最小的方案表达式( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.由实验步骤知,所补的水的质量m水=m4-m1
虽然将石块由水中取出时带走小部分水,但对所补水的质量无影响,则对所补水的体积,即对石块的体积无影响,石块的体积
石块的质量是准确值,石块的密度
所以求得的密度值较准确,故A符合题意;
B.用m2-m3求石块的质量,石块取出带走了部分水,造成求得的水的质量偏小,用m4-m3求所补的水的体积,即石块的体积,因为石块带走了部分水,造成所补水的质量偏大,求得的体积偏大,所以求得的石块的密度有较大误差,故B不符合题意;
C.用m2-m1求石块的质量,较准确,用V1-V2求所补水的体积,即石块的体积,因为石块取出时带走了部分水,所补的水的体积偏大,即石块的体积偏大,则求得的密度偏小,故C不符合题意;
D.所补的水的体积V水=V2-V1 即石块的体积V=V水=V2-V1
但石块取出时带走部分水,则造成所加水的体积偏大,即测得的石块的体积偏大,石块的质量是准确值,据知,求得的石块的密度偏小,故D不符合题意。故选A。
知识点3.测量液体的密度
【实验目的】测量盐水的密度。
【实验原理】
【实器材】天平、烧杯、量筒、盐水
【进行实验与收集证据】
(1)用天平测量烧杯和盐水的总质量,如图甲所示,并把测量的数据记录在表格中;
(2)将一部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V,如图乙所示;
(3)用天平测量烧杯 剩余盐水的总质量,如图丙所示;则量筒中盐水的质量:;
(4)计算盐水的密度:。
实验数据记录表格:
烧杯和盐水的质量/g
烧杯与所剩盐水的质量/g
量筒中盐水的质量/g
量筒中盐水的体积/cm3
盐水的密度/(kg·m-3)
【实验结论】
根据公式计算出盐水的密度为。
例3 (2025·北京·一模)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,再将酸奶倒入量筒中,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
【详解】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,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,所测的密度偏大,故C错误,D正确。
故选:D。
变式3—1 (24-25八年级上·福建三明·期末)在测量某液体的密度时,根据实验数据绘制的液体和烧杯总质量m与液体体积V的关系图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.该液体的密度与质量成正比 B.体积为60cm3的该液体的质量为100g
C.所用烧杯的质量为20g D.该液体的密度为1.0g/cm3
【答案】D
【详解】A.密度是物质的一种属性,不随质量的变化而变化,故A错误;
B.由图可知体积为60cm3的该液体和烧杯的总质量为100g,故B错误;
CD.设烧杯的质量为m1,液体的密度为ρ,由图可知当液体体积为20cm3时,液体和烧杯的总质量为60g,即,同理,当液体体积为60cm3时,有,解得,故C错误,D正确。 故选D。
变式3—2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
【方法技巧】
方法技巧:
一、特殊方法测不规则固体体积
.(一) 一漂一沉法(用漂浮时排开水的质量代替物体质量,以橡皮泥为例)
【实验原理】物体漂浮时m物=m排=ρ水V排。【“一漂”得质量;“二沉”得体积。】
【实验器材】量筒、橡皮泥
【实验步骤】
(1)量筒中装入适量的水,体积为V1;
(2)把橡皮泥做成船形漂浮在量筒的水面上,记下体积V2;
(3)让橡皮泥沉入量筒的水底,记下体积V3;
(4)计算物体密度ρ=
(二):测量小石块的密度
【实验步骤】
(1)量筒中装入适量的水,将一小杯子放入盛水的量筒中,小杯子漂浮,测得此时该量筒示数为V1;
(2)把小石块放入小杯子内,小杯子漂浮,记下量筒示数为V2;
(3)让小石块沉入量筒的水底,小杯子漂浮,记下体积为V3;
(4)计算物体密度:ρ=
(三).双提法
【实验器材】弹簧测力计
【实验步骤】
(1)用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G,求出物体质量;
(2)将物体完全浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F。求出物体体积:F浮=G-F,V物=V排=;
(3)推导出物体的密度为:ρ==
二、方法测量液体密度
(一).双漂法
【实验原理】同一物体两次漂浮时的浮力相等。
【实验器材】刻度尺
【实验步骤】
(1)将自制密度计放入水中,测出密度计浸入水中的深度h1;
(2)将自制密度计放入待测液体中,测出密度计浸入待测液体中的深度h2;
(3)可推导出待测液体的密度为:ρ液 =
(二).三提法
【实验原理】两次浸没时排开液体体积相等。
【实验器材】弹簧测力计
【实验步骤】
(1)用弹簧测力计测出物体A在空气中的重力G;
(2)将物体A完全浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F1;
(3)将物体A完全浸没在待测液体中,读出此时弹簧测力计的示数F2;
(4)可推导出待测液体的密度为:ρ液 =
(三).等压强法
【实验原理】玻璃管下端的橡皮膜水平时,玻璃管内液体和水槽中液体对橡皮膜压强相等。
【实验器材】刻度尺
【实验步骤】
(1)通过细线用橡皮膜将玻璃管下端密封住。
(2)玻璃管内部装有适量的待测液体,用刻度尺测量玻璃管内液面高度为h1,将玻璃管缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平。
(3)测得橡皮膜到水面的高度为h2。
(4)推导出待测液体的密度为:ρ =
【巩固训练】
1.(2025·河南平顶山·一模)如图所示的实验操作正确的是( )
A.甲:用刻度尺测量物体长度 B.乙:用嘴吹灭酒精灯
C.丙:用量筒测量液体体积 D.丁:用天平测量物体质量
【答案】C
【详解】A.刻度尺的刻度线与被测物没有紧贴,故A错误;
B.熄灭酒精灯时要用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭,如果用嘴吹灭,火焰可能会沿着灯颈进入酒精灯,从而引发火灾,故B错误;
C.量筒读数时,视线与液柱的凹液面相平,故C正确;
D.用天平测物体质量时,被称量物应放在左盘,砝码应放在右盘,并且不能用手拿取砝码,故D错误。
故选C。
2.(24-25八年级上·山东淄博·期末)测量是物理学的必备技能。下列测量方案中最合理的是( )
A.测邮票质量:把一张邮票和一块橡皮同称,再减去橡皮质量
B.测小木块密度:先用天平测其质量,再用装有适量水的量筒测其体积
C.物理课本长度:用一把分度值为厘米的刻度尺对课本进行多次测量求平均值
D.测同学短跑速度:用停表计时10s,同时用皮卷尺测该同学10s通过的路程并计算速度
【答案】D
【详解】A.测量邮票的质量用累积法比较合适,即测量50张邮票的质量m总,每张邮票的质量 ,故A不符合题意;
B.小木块密度小于水的密度,将小木块放入水中,小木块漂浮在水面,无法测量出其体积,故此方法不适合,故B不符合题意;
C.物理课本是规则物体,长度在20cm左右,可以用分度值为毫米的刻度尺测量,多次测量求平均值可以提高测量的准确性,故C不符合题意;
D.测量同学10s跑的平均速度,用秒表测量时间,用皮卷尺测量出10s跑的距离,测量工具适合,测量误差较小,测量方法合理,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,下列测量工具读数正确的是( )
A.甲图物体的长度:9.8cm B.乙图温度计的示数:
C.丙图被测物体质量是62g D.丁图被测液体体积是25mL
【答案】C
【详解】A.甲图刻度尺的分度值为0.1cm,物体的长度为9.80cm-6.00cm=3.80cm,故A错误;
B.乙图温度计的分度值为1℃,液柱在0℃以下,示数为-22℃,故B错误;
C.丙图中天平标尺的分度值为0.2g,游码的读数为2g,所以丙图被测物体质量是50g+10g+2g=62g,故C正确;
D.丁图量筒的分度值为1mL,被测液体体积是24mL,故D错误。
故选C 。
4.(2024·江苏无锡·一模)如图是华为折叠屏手机MateX5, 它采用柔性OLED 外屏和可折叠柔性内屏,双屏展现,具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点。以下关于柔性屏的物理属性中描述错误的是( )
A.韧性好 B.吸水性好 C.耐磨性好 D.透光性好
【答案】B
【详解】柔性屏具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点,其韧性好,耐磨性好,透光性好,吸水性差,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
5.(24-25八年级上·安徽淮南·期末)小峰参加学校春季运动会获得一枚金牌,他想测出该金牌的密度。他先用天平测出金牌的质量178g,然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为50g的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量为70g。已知水的密度为,金的密度为,则下列说法正确的是( )
A.排开水的体积是50cm3 B.金牌的体积是70cm3
C.金牌的密度是 D.金牌是纯金做成的
【答案】C
【详解】AB.由题意可知,溢出水的质量为
水的密度为
由可知,溢出水(排开水)的体积为
根据题意可得,金牌的体积等于溢出水的体积,为 故AB 错误;
C.金牌的密度为故C正确;
D.金牌的密度为
所以金牌不是纯金做成的,故D错误。故选C。
6.在“测定液体的密度”实验中,用天平测量液体的质量时,砝码应该放在天平的 盘(选填“左”或“右”),若加减砝码天平仍不能平衡,则应该移动 使天平平衡,此时眼睛应该观察 。液体的体积可以用 进行测量。
【答案】 右 游码 见解析 量筒(量杯)
【详解】[1][2][3][4]在天平的使用规则中规定,待测物体应放在天平的左盘中,砝码应放在天平的右盘中;在称量过程中,如果天平不平衡,应通过加减砝码来使其平衡,当试加到最小的砝码仍不平衡时,应通过移动游码来使其平衡,此时眼睛应该观察指针是否指在刻度板的中央;量筒和量杯是用来测量液体体积的,液体的体积可以用量筒(或量杯)进行测量。
7.(2025·四川成都·中考真题)小殷测量红砖的密度,他采集了一块红砖样本,先用天平测出其质量,再用装有适量水的量筒测出其体积。由于红砖吸水,导致他计算出的红砖密度偏 ;要想更准确测出红砖样本的体积,可采取的方法有 。(写出一条即可)
【答案】 大 见解析
【详解】[1][2]由于红砖吸水,会使量筒中水和红砖的总体积减小,则所测体积偏小,质量测量准确,由可知红砖密度偏大;要想更准确测出红砖样本的体积,将红砖浸没水中充分吸水至饱和状态,再用湿布擦去表面水分后测量体积,此时砖不再额外吸水,测量的体积比较准确。
8.(2025·江苏盐城·一模)小鸣做测量金属块密度实验,调节天平平衡时,发现将游码移到零刻度线处,天平指针在ab之间摆动如图甲所示,此时应向 调平衡螺母。天平平衡后,用天平测量金属块的质量,天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g。然后,小鸣将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置。该金属块的密度为 kg/m3。
【答案】 左 27.2 2.72×103
【详解】[1]由图甲可知,指针在ab之间摆动,向右侧偏转的多,说明天平向右倾斜,则应当向左调节平衡螺母,直至天平在水平位置平衡。
[2]如图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为2.2g,则金属块的质量为m=20g+5g+2.2g=27.2g
[3]如图丙所示,量筒的分度值为2mL,示数为60mL,则量筒水和金属块的体积为60mL;则金属块的体积为V=60mL-50mL=10mL=10cm3
则根据密度公式可得金属块的密度为
9.(2025·北京昌平·二模)为了测量某种液体的密度,小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验:
(1)将天平、量筒放在 台面上。将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则烧杯及杯内液体的总质量为 g。
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图乙所示,则量简中液体的体积为 cm3;再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为108g。
(3)根据上述实验数据计算此种液体的密度为 kg/m3。
【答案】(1) 水平 163
(2)50
(3)1.1×103
【详解】(1)[1]使用天平和量筒测量时,应将它们放在水平台面上,这样才能保证测量的准确性。
[2]由图甲可知,烧杯和液体的总质量为m总=100g+50g+10g+3g=163g
(2)由图乙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中液体的体积为V=50mL=50cm3
(3)量筒中液体的质量m=m总-m剩=163g-108g=55g
液体的密度
10.(2025·吉林长春·模拟预测)在测量花生油密度的实验中:
(1)在称量前,把天平放置在 ,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直到横梁平衡;
(2)实验步骤:①将花生油倒入空烧杯,用天平称量质量时操作过程如图乙所示,请指出错误之处: 。在改正错误后,称得其总质量为79g;②再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中花生油的体积为60mL;③然后用天平称量剩余花生油和烧杯的质量,当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的质量为 g;④通过计算得出花生油的密度为 kg/m3。
【答案】(1) 水平桌面上 右
(2) 用手直接拿砝码 25 0.9×103
【详解】(1)[1]为了能准确测量物体质量,称量物体质量前,应将天平放置在水平桌面上。
[2]称量前调平衡时,先将游码归零,再观察指针是否指在分度盘中央位置,如果不是,则按照“左偏右调、右偏左调”的方法调节,甲图中游码已归零、指针指在分度盘左侧位置,所以需将平衡螺母向右调,直至横梁平衡。
(2)[1]天平的砝码要用镊子夹取,不能用手拿,故他的错误之处是:“用手直接拿砝码”。
[2]如图丙,游码读数为0,剩余花生油和烧杯的总质量为
[3]量筒中花生油的质量
量筒中花生油的体积
花生油的密度
11.(2025·北京海淀·一模)用调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘上的砝码和游码位置如图所示,小石块的质量m为 g,用量筒测出小石块的体积V为10cm3,依据公式ρ= ,可以算出该小石块密度的测量值为 g/cm3。
【答案】 24 2.4
【详解】[1]由图可知石块的质量m=20g+4g=24g
[2][3]根据公式可知石块密度
17.(2025·湖南长沙·一模)小明在研学活动中收集到一个矿石,想知道该矿石的密度,于是做了如下的实验:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏转如图甲所示,小明应该向 调节平衡螺母使天平水平平衡。
(2)用调好的天平测量矿石的质量,天平平衡时,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,该矿石的质量为 g。
(3)根据图丙的操作,测出矿石的体积。则矿石的密度是 g/cm3。
【答案】(1)左 (2)64 (3)3.2
【详解】(1)使用天平时,将天平放在水面桌面上,将游码调至左端零刻度线处,若此时指针不在分度盘的中央时,按照左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中指针右偏,故向左调节平衡螺母。
(2)天平标尺分度值为0.2g,矿石的质量m=50g+10g+4g=64g
(3)量筒的分度值是2mL,由排水法可知此时矿石的体积V=V1﹣V0=40mL﹣20mL=20mL=20cm3
石块的密度
12.在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用电子天平测出物质的 ,本实验需要进行多次测量,其目的是为了 (选填字母A“得到普遍规律”或B“求平均值减小误差”)。在“测定物质的密度”实验中,其实验原理是 ,实验时要用 (选填“同种”或“不同”)物质进行多次实验。
【答案】 质量 A ρ= 同种
【分析】(1)若要探究物质质量与体积的关系,则需要测量这种物质的质量和体积,据此作答;
(2)在物理实验中,多次测量的目的有两个:将测量数据取平均值,减小误差;总结普遍规律,避免结论的偶然性;
(3)根据密度公式分析即可。
【详解】[1]在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要测量这种物质的质量和体积,而需要用电子天平测出的是该物质的质量;
[2]本实验需要进行多次测量,其目的是为了总结普遍规律,避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性;
[3]在“测定物质的密度”实验中,其实验原理是;
[4]实验时要用不同体积的同种物质进行多次测量。
13.某物理兴趣小组的同学用托盘天平和量筒测量纯牛奶的密度。
(1)小明的实验过程:
①把天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡;
②用调好的天平测量烧杯和牛奶的总质量﹐所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,总质量为 g;
③将部分牛奶倒入量筒中,读数如图丙,再测出烧杯和剩余牛奶的质量为30g;根据以上数据,计算牛奶的密度为 kg/m3;
(2)小亮的方法:
①用调好的天平测量空烧杯的质m1;
②向空烧杯中倒入适量牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量m2;
③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,记下量筒中牛奶的体积V;
④代入计算牛奶的密度;
(3)你认为 (选填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大。
【答案】 左 71.6 1.04×103 小亮
【详解】(1)[1]由图甲可知调节天平横梁平衡时指针偏向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,平衡螺母向上翘的左端移动。
[2]由图乙可知烧杯和牛奶的总质量为
m1=50g+20g+1.6g=71.6g
[3]量筒中液面位置如图丙所示,则量筒中牛奶的体积为
V=40mL=40cm3
量筒内牛奶的质量为
m=m1﹣m2=71.6g﹣30g=41.6g
牛奶的密度为
(2)[4]小亮将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,会有一部分的牛奶粘在烧杯上而倒不干净,导致量筒中的牛奶偏少,即测得的牛奶体积偏小,而测的质量是准确的,根据公式知测得的密度比真实值偏大,所以小亮所测密度误差较大。
14.(2024·河南信阳·一模)小华和小兰所在的实验小组利用托盘天平和砝码、烧杯、量筒等器材测量盐水的密度。
(1)小华将天平放在水平桌面上,用镊子将游码移至标尺左端零刻线处,分度盘的指针如图甲所示,此时应将 向右调节,使天平的横梁水平平衡。
剩余的实验步骤如下:
A.往小烧杯倒入适量的盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量,为;
B.将小烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V为;
C.用天平测出小烧杯和剩余盐水的总质量,如图乙所示;
D.计算盐水的密度。
(2)下表为小华记录实验数据的表格,请你将表格①②③处的内容补充完整。
小烧杯和盐水的总质量
小烧杯和剩余盐水的总质量
①
量筒中盐水的体积
盐水的密度
89.4
②
40
③
(3)小兰用电子秤、烧杯、蒸馏水、带盖的塑料瓶和抹布也能测出盐水的密度,蒸馏水的密度已知。请完善小兰设计的实验步骤:
A.用电子天平测出空塑料瓶(带盖)的质量;
B.给塑料瓶倒满蒸馏水后打紧瓶盖,用电子秤测出瓶子和水的总质量;
C.将塑料瓶中的水倒掉并擦干瓶子内外后,向瓶中 且打紧瓶盖,用电子秤测出瓶和盐水的总质量;
D.计算该盐水的密度表达式为 。(用已知量和测量的量表示)
【答案】(1)平衡螺母
(2) 量筒中盐水的质量m1-m2/g 45.4 1.1
(3) 倒满盐水
【详解】(1)由图甲可知,分度盘指针偏向左侧,应向右调节平衡螺母,直到指针指向分度盘的中心位置。
(2)[1]根据题意,要计算盐水的密度,需要用量筒中盐水的质量除以量筒中盐水的体积,故需要计算量筒中盐水的质量,即m1-m2,故该空需统计:量筒中盐水的质量m1-m2/g。
[2]由图乙可知,右盘中砝码的总质量为
20g+20g+5g=45g
游码数值为0.4g,小烧杯和剩余盐水的总质量为
m2=45g+0.4g=45.4g
[3]盐水的密度为
(3)[1][2]小兰设计的实验步骤:
A.用电子天平测出空塑料瓶(带盖)的质量m1;
B.给塑料瓶倒满蒸馏水后打紧瓶盖,用电子秤测出瓶子和水的总质量m2;
C.将塑料瓶中的水倒掉并擦干瓶子内外后,向瓶中倒满盐水且打紧瓶盖,用电子秤测出瓶和盐水的总质量m3;
D.计算该盐水的密度表达式为
15.(2025·山西阳泉·一模)篆刻爱好者小明购买了一块练习用的印章石,他想知道该印章石的密度,于是和小组同学设计了如下方案。
实验思路:
(1)首先测出印章石的质量和体积,然后计算印章石的密度。
实验过程:
(2)实验时,应将天平放在水平桌上。图甲所示是小明调节天平时的情景,他在操作上的错误之处是 改正错误后,调节横梁平衡。
(3)小明测量印章石的质量时,在右盘放入最小的砝码后,发现指针静止时指在如图乙所示位置,接下来的操作应该是 。
(4)天平恢复平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则印章石的质量m= g。
(5)往量筒中加入20mL水,用细线系住印章石,将其轻轻放入量筒中,如图丁所示,算出印章石的体积。
实验结论:
(6)印章石的密度ρ= kg/m3,若该印章石放在水中时会吸水,用此测量方法测得印章石的密度值与真实值相比会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 未将游码移至标尺的零刻线处 取下最小的砝码,调节游码使天平平衡 48.4 2.42×103 偏大
【详解】(2)[1] 实验时,应将天平放在水平台上,由图甲可知,小明在操作上的错误之处是未将游码移至标尺的零刻线处。
(3)[2] 如图甲所示,加上砝码后指针指向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,此时要取下右盘中最小的砝码,向右移动游码,使天平的横梁重新平衡。
(4)[3] 由图丙可知,标尺的分度值为,印章石的质量为
(6)[4] 由图丁可知,水的体积为20mL,印章石与水的总体积为40mL,
则印章石的体积为
根据可知,印章石的密度为
[5] 如果印章石放在水中时会吸水,则测量的体积会偏小,由可知,所测印章石的密度会偏大。
16.(2018九年级·江苏盐城·专题练习)在“测量牛奶密度”的实验中
(1)小明先将牛奶倒入量筒,如图甲所示体积为30mL;接着将天平放在水平台面上,将游码归零,发现指针静止时位置如图乙所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图丙所示,烧杯和牛奶的总质量为 g。
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 kg/m3,由于牛奶在容器壁有残留,导致用该方法测得的密度比真实值小。对此小华认为这是由于以量筒中的牛奶为研究对象,所测质量偏小所引起的;小明认为这是由于以烧杯中的牛奶为研究对象,所测体积偏大所引起的。这两位同学的分析 。
A.只有小华正确 B.只有小明正确 C.两人都正确 D.两人都错误
【答案】 右 63.6 1.02×103 C
【详解】(1)[1]将天平放在水平台面上,将游码归零,发现指针静止时指向分度盘左侧,则需将平衡螺母向右调节,使天平平衡。
[2]由图丙知,烧杯和牛奶的总质量为m=50g+10g+3.6g=63.6g
(2)[3]牛奶的密度为
[4]当将量筒中的牛奶倒入烧杯中,会有牛奶沾在量筒壁上,而倒不干净,以量筒中的牛奶为研究对象,所测质量偏小,根据公式得测得的密度比真实值偏小;以烧杯中的牛奶为研究对象,所测体积偏大,根据公式得测得的密度比真实值偏小,故两人都正确。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.(2025·山东泰安·一模)牛奶密度是检验牛奶质量的常用指标,正常未掺水的纯牛奶密度为1.02~1.03g/cm3。为检测某纯牛奶是否掺水,小红利用天平和量筒来测量该牛奶的密度。
(1)小红将天平放在水平台面上,将游码调到标尺左端的零刻度线处,发现分度盘指针的位置如图甲所示,应向右调节 ,使横梁水平平衡;
(2)在烧杯中倒入适量牛奶,测得其总质量为103g;然后将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,则牛奶的体积为 cm3;
(3)再用天平测出空烧杯的质量,如图丙所示,由此算出牛奶的质量为 g;
(4)根据以上数据可以算出该牛奶的密度为 g/cm3,由此可以判断,该牛奶是否掺水: (选填“是”或“否”);
(5)由于步骤(2)中将牛奶全部倒入量筒时,会有少量牛奶附着在烧杯内壁, (选填“会”或“不会”)因此造成密度测量值出现较大误差;
(6)实验结束,小红在整理实验器材时发现了一个实心铜块,于是她灵机一动,并进行了如图丁所示的实验:
a.将牛奶倒入烧杯后,将铜块放入牛奶中(未溢出),在液面处做标记,测得牛奶、烧杯和铜块的总质量为m1;
b.将铜块取出(不考虑铜块带走的牛奶质量),测得牛奶和烧杯的总质量为m2;
c.再次倒入牛奶,使液面重新到达标记处,测得牛奶和烧杯总质量为m3;
d.在物理书中查出铜块的密度为ρ铜。
由上述可知,该牛奶的密度ρ奶= (用已知物理量符号表示)。
【答案】(1)平衡螺母
(2)40
(3)41
(4) 1.025 否
(5)不会
(6)
【详解】(1)图甲中,分度盘中指针向左偏转,应向右调节平衡螺母,才能横梁水平平衡。
(2)由图乙知,量筒的分度值为2mL,示数为40mL,牛奶的体积为
(3)由图丙知,空烧杯的质量
量筒中牛奶的质量
(4)[1]牛奶的密度
[2]牛奶的密度大1.02g/cm3到1.03g/cm3之间,所以该牛奶不掺水。
(5)实验中,牛奶的质量等于牛奶和烧杯的总质量减去空烧杯的质量,全部倒入牛奶后,再测量空烧杯的质量,此时测量的空烧杯的质量已经含有附着在烧杯内壁的少量牛奶,所以不会造成密度测量值出现较大误差。
(6)此实验中再次倒入牛奶的质量为
此实验中倒入牛奶的体积为
该牛奶的密度
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第5章 质量与密度
第四节 测量固体和液体的密度
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:量筒和量杯 2
知识点2:测量小石块的密度 4
知识点3:测量液体的密度 6
【方法技巧】 8
一、特殊方法测不规则固体体积 8
二、特殊方法测液体体积 9
【巩固训练】 10
【学习目标】
1.能完成“测量固体和液体的密度”的实验.
2.会制订实验方案,获得实验数据,得出实验结果.
3.有分析实验误差的意识,能完成实验报告.
教学重点:
1. 认识量筒,会用量筒测量液体和不规则固体的体积。
2. 利用天平和量筒测量液体和不同形状固体的密度,体会等量替代的方法。
教学难点:
1. 能会用量筒测量液体的体积。
2.会用天平和量筒测量固体和液体的密度
【思维导图】
【知识梳理】
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。
例1 (24-25八年级上·全国·课后作业)在使用量筒时,无论液面是下凹还是
上凸,测量者读数时其视线都应与凹液面的 部或凸液面的 部
在同一水平线上。如图所示,该量筒的量程为 mL,液体的体
积为 mL。
4. 变式1-1 在使用量筒测量液体体积时,甲、乙、丙三位同学读数情况如图所示,其
中 同学读数方法正确。该量筒的量程为 ,
量筒中液体体积为 。
变式1-2 在使用量筒或量杯测液体的体积时,应先观察你所使用的量筒或
量杯的 和 ,读数时,如图所示,测得石块的体积为 。
变式1-3 睿睿想测一根质地均匀的圆柱形物体的密度。他用天平测出其质量为30g后,欲测体积时,发现其长度超过量筒(如图)。她使用一根细线标出了圆柱体的中点A,然后将圆柱体竖直缓慢放入盛有20mL水的量筒中,发现液面与A相平时,液面对准40mL刻度线,而其底面恰好与10mL刻度处对准,则圆柱体密度为 g/cm3,圆柱体与量筒的横截面积之比为 。
知识点2.测量小石块的密度
【实验目的】测量小石块的密度。
【实验原理】
【实验器材】天平、量筒、烧杯、水、小石块、细线
【进行实验与收集证据】
(1)用天平测出小石块的质量,如图甲所示,并将测量的数据记录在表格中;
(2)在量筒中倒入适量的水,记下体积为,如图乙所示;
(3)用细线系住石块,将石块缓慢浸没在水中,记下体积为,如图丙所示;则石块的体积;
(4)计算石块的密度:。
实验数据记录表格:
石块的质量/g
量筒内水面对应的刻度/cm3
放入石块后水面对应的刻度/cm3
石块的体积/cm3
石块的密度/(kg·m-3)
【实验结论】
根据公式计算出石块的密度为。
【实验注意事项】
(1)天平使用前要现将游码拨到零刻度线处,再调平,然后使用。
(2)被测量物体放在左盘,砝码放在右盘,不能放反了。
(3)量筒内液体读数时视线要与液体的凹(或凸)液面相平。
(4)测液体的质量时,必须先测出烧杯和液体的总质量,再测烧杯和剩余液体的质量,如果先测空烧杯质量,再测烧杯与液体的总质量,将烧杯中液体倒入量筒中时,烧杯壁上会附着一定量的液体,使测得的体积偏小,求得的密度偏大。
(5)为了使所测得的质量准确,固体的质量应在测量体积之前进行,否则固体上沾有大量的水,使测得的质量偏大,求得的密度偏大。
例2 (2024·安徽安庆·二模)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61.1g
C.石块的密度是2.04×103kg/m3
D.若石块吸水将导致密度的测量值偏小
变式2-1 . (2025·山东泰安·二模)测固体密度时,如果固体体积较大放不进细窄的量筒,我们常采用“补水”的方法来进行体积测量。结合如下实验步骤,请选出实验误差最小的方案表达式( )
A. B.
C. D.
知识点3.测量液体的密度
【实验目的】测量盐水的密度。
【实验原理】
【实验器材】天平、烧杯、量筒、盐水
【进行实验与收集证据】
(1)用天平测量烧杯和盐水的总质量,如图甲所示,并把测量的数据记录在表格中;
(2)将一部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V,如图乙所示;
(3)用天平测量烧杯 剩余盐水的总质量,如图丙所示;则量筒中盐水的质量:;
(4)计算盐水的密度:。
实验数据记录表格:
烧杯和盐水的质量/g
烧杯与所剩盐水的质量/g
量筒中盐水的质量/g
量筒中盐水的体积/cm3
盐水的密度/(kg·m-3)
【实验结论】
根据公式计算出盐水的密度为。
例3 (2025·北京·一模)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,再将酸奶倒入量筒中,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
变式3—1 (24-25八年级上·福建三明·期末)在测量某液体的密度时,根据实验数据绘制的液体和烧杯总质量m与液体体积V的关系图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.该液体的密度与质量成正比 B.体积为60cm3的该液体的质量为100g
C.所用烧杯的质量为20g D.该液体的密度为1.0g/cm3
变式3—2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。
【方法技巧】
方法技巧:
一、特殊方法测不规则固体体积
.(一) 一漂一沉法(用漂浮时排开水的质量代替物体质量,以橡皮泥为例)
【实验原理】物体漂浮时m物=m排=ρ水V排。【“一漂”得质量;“二沉”得体积。】
【实验器材】量筒、橡皮泥
【实验步骤】
(1)量筒中装入适量的水,体积为V1;
(2)把橡皮泥做成船形漂浮在量筒的水面上,记下体积V2;
(3)让橡皮泥沉入量筒的水底,记下体积V3;
(4)计算物体密度ρ=
(二):测量小石块的密度
【实验步骤】
(1)量筒中装入适量的水,将一小杯子放入盛水的量筒中,小杯子漂浮,测得此时该量筒示数为V1;
(2)把小石块放入小杯子内,小杯子漂浮,记下量筒示数为V2;
(3)让小石块沉入量筒的水底,小杯子漂浮,记下体积为V3;
(4)计算物体密度:ρ=
(三).双提法
【实验器材】弹簧测力计
【实验步骤】
(1)用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G,求出物体质量;
(2)将物体完全浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F。求出物体体积:F浮=G-F,V物=V排=;
(3)推导出物体的密度为:ρ==
二、方法测量液体密度
(一).双漂法
【实验原理】同一物体两次漂浮时的浮力相等。
【实验器材】刻度尺
【实验步骤】
(1)将自制密度计放入水中,测出密度计浸入水中的深度h1;
(2)将自制密度计放入待测液体中,测出密度计浸入待测液体中的深度h2;
(3)可推导出待测液体的密度为:ρ液 =
(二).三提法
【实验原理】两次浸没时排开液体体积相等。
【实验器材】弹簧测力计
【实验步骤】
(1)用弹簧测力计测出物体A在空气中的重力G;
(2)将物体A完全浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F1;
(3)将物体A完全浸没在待测液体中,读出此时弹簧测力计的示数F2;
(4)可推导出待测液体的密度为:ρ液 =
(三).等压强法
【实验原理】玻璃管下端的橡皮膜水平时,玻璃管内液体和水槽中液体对橡皮膜压强相等。
【实验器材】刻度尺
【实验步骤】
(1)通过细线用橡皮膜将玻璃管下端密封住。
(2)玻璃管内部装有适量的待测液体,用刻度尺测量玻璃管内液面高度为h1,将玻璃管缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平。
(3)测得橡皮膜到水面的高度为h2。
(4)推导出待测液体的密度为:ρ =
【巩固训练】
1.(2025·河南平顶山·一模)如图所示的实验操作正确的是( )
A.甲:用刻度尺测量物体长度
B.乙:用嘴吹灭酒精灯
C.丙:用量筒测量液体体积
D.丁:用天平测量物体质量
2.(24-25八年级上·山东淄博·期末)测量是物理学的必备技能。下列测量方案中最合理的是( )
A.测邮票质量:把一张邮票和一块橡皮同称,再减去橡皮质量
B.测小木块密度:先用天平测其质量,再用装有适量水的量筒测其体积
C.物理课本长度:用一把分度值为厘米的刻度尺对课本进行多次测量求平均值
D.测同学短跑速度:用停表计时10s,同时用皮卷尺测该同学10s通过的路程并计算速度
3.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,下列测量工具读数正确的是( )
A.甲图物体的长度:9.8cm B.乙图温度计的示数:
C.丙图被测物体质量是62g D.丁图被测液体体积是25mL
4.(2024·江苏无锡·一模)如图是华为折叠屏手机MateX5, 它采用柔性OLED 外屏和可折叠柔性内屏,双屏展现,具有可折叠、耐磨、防水、回弹性好等特点。以下关于柔性屏的物理属性中描述错误的是( )
A.韧性好 B.吸水性好 C.耐磨性好 D.透光性好
5.(24-25八年级上·安徽淮南·期末)小峰参加学校春季运动会获得一枚金牌,他想测出该金牌的密度。他先用天平测出金牌的质量178g,然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为50g的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量为70g。已知水的密度为,金的密度为,则下列说法正确的是( )
A.排开水的体积是50cm3 B.金牌的体积是70cm3
C.金牌的密度是 D.金牌是纯金做成的
6.在“测定液体的密度”实验中,用天平测量液体的质量时,砝码应该放在天平的 盘(选填“左”或“右”),若加减砝码天平仍不能平衡,则应该移动 使天平平衡,此时眼睛应该观察 。液体的体积可以用 进行测量。
7.(2025·四川成都·中考真题)小殷测量红砖的密度,他采集了一块红砖样本,先用天平测出其质量,再用装有适量水的量筒测出其体积。由于红砖吸水,导致他计算出的红砖密度偏 ;要想更准确测出红砖样本的体积,可采取的方法有 。(写出一条即可)
8.(2025·江苏盐城·一模)小鸣做测量金属块密度实验,调节天平平衡时,发现将游码移到零刻度线处,天平指针在ab之间摆动如图甲所示,此时应向 调平衡螺母。天平平衡后,用天平测量金属块的质量,天平再次平衡时,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g。然后,小鸣将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置。该金属块的密度为 kg/m3。
9.(2025·北京昌平·二模)为了测量某种液体的密度,小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验:
(1)将天平、量筒放在 台面上。将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则烧杯及杯内液体的总质量为 g。
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图乙所示,则量简中液体的体积为 cm3;再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为108g。
(3)根据上述实验数据计算此种液体的密度为 kg/m3。
10.(2025·吉林长春·模拟预测)在测量花生油密度的实验中:
(1)在称量前,把天平放置在 ,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直到横梁平衡;
(2)实验步骤:①将花生油倒入空烧杯,用天平称量质量时操作过程如图乙所示,请指出错误之处: 。在改正错误后,称得其总质量为79g;②再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中花生油的体积为60mL;③然后用天平称量剩余花生油和烧杯的质量,当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的质量为 g;④通过计算得出花生油的密度为 kg/m3。
11.(2025·北京海淀·一模)用调好的天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘上的砝码和游码位置如图所示,小石块的质量m为 g,用量筒测出小石块的体积V为10cm3,依据公式ρ= ,可以算出该小石块密度的测量值为 g/cm3。
17.(2025·湖南长沙·一模)小明在研学活动中收集到一个矿石,想知道该矿石的密度,于是做了如下的实验:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏转如图甲所示,小明应该向 调节平衡螺母使天平水平平衡。
(2)用调好的天平测量矿石的质量,天平平衡时,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,该矿石的质量为 g。
(3)根据图丙的操作,测出矿石的体积。则矿石的密度是 g/cm3。
12.在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用电子天平测出物质的 ,本实验需要进行多次测量,其目的是为了 (选填字母A“得到普遍规律”或B“求平均值减小误差”)。在“测定物质的密度”实验中,其实验原理是 ,实验时要用 (选填“同种”或“不同”)物质进行多次实验。
13.某物理兴趣小组的同学用托盘天平和量筒测量纯牛奶的密度。
(1)小明的实验过程:
①把天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡;
②用调好的天平测量烧杯和牛奶的总质量﹐所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,总质量为 g;
③将部分牛奶倒入量筒中,读数如图丙,再测出烧杯和剩余牛奶的质量为30g;根据以上数据,计算牛奶的密度为 kg/m3;
(2)小亮的方法:
①用调好的天平测量空烧杯的质m1;
②向空烧杯中倒入适量牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量m2;
③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,记下量筒中牛奶的体积V;
④代入计算牛奶的密度;
(3)你认为 (选填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大。
14.(2024·河南信阳·一模)小华和小兰所在的实验小组利用托盘天平和砝码、烧杯、量筒等器材测量盐水的密度。
(1)小华将天平放在水平桌面上,用镊子将游码移至标尺左端零刻线处,分度盘的指针如图甲所示,此时应将 向右调节,使天平的横梁水平平衡。
剩余的实验步骤如下:
A.往小烧杯倒入适量的盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量,为;
B.将小烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V为;
C.用天平测出小烧杯和剩余盐水的总质量,如图乙所示;
D.计算盐水的密度。
(2)下表为小华记录实验数据的表格,请你将表格①②③处的内容补充完整。
小烧杯和盐水的总质量
小烧杯和剩余盐水的总质量
①
量筒中盐水的体积
盐水的密度
89.4
②
40
③
(3)小兰用电子秤、烧杯、蒸馏水、带盖的塑料瓶和抹布也能测出盐水的密度,蒸馏水的密度已知。请完善小兰设计的实验步骤:
A.用电子天平测出空塑料瓶(带盖)的质量;
B.给塑料瓶倒满蒸馏水后打紧瓶盖,用电子秤测出瓶子和水的总质量;
C.将塑料瓶中的水倒掉并擦干瓶子内外后,向瓶中 且打紧瓶盖,用电子秤测出瓶和盐水的总质量;
D.计算该盐水的密度表达式为 。(用已知量和测量的量表示)
15.(2025·山西阳泉·一模)篆刻爱好者小明购买了一块练习用的印章石,他想知道该印章石的密度,于是和小组同学设计了如下方案。
实验思路:
(1)首先测出印章石的质量和体积,然后计算印章石的密度。
实验过程:
(2)实验时,应将天平放在水平桌上。图甲所示是小明调节天平时的情景,他在操作上的错误之处是 改正错误后,调节横梁平衡。
(3)小明测量印章石的质量时,在右盘放入最小的砝码后,发现指针静止时指在如图乙所示位置,接下来的操作应该是 。
(4)天平恢复平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则印章石的质量m= g。
(5)往量筒中加入20mL水,用细线系住印章石,将其轻轻放入量筒中,如图丁所示,算出印章石的体积。
实验结论:
(6)印章石的密度ρ= kg/m3,若该印章石放在水中时会吸水,用此测量方法测得印章石的密度值与真实值相比会 (选填“偏大”或“偏小”)。
16.在“测量牛奶密度”的实验中
(1)小明先将牛奶倒入量筒,如图甲所示体积为30mL;接着将天平放在水平台面上,将游码归零,发现指针静止时位置如图乙所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图丙所示,烧杯和牛奶的总质量为 g。
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 kg/m3,由于牛奶在容器壁有残留,导致用该方法测得的密度比真实值小。对此小华认为这是由于以量筒中的牛奶为研究对象,所测质量偏小所引起的;小明认为这是由于以烧杯中的牛奶为研究对象,所测体积偏大所引起的。这两位同学的分析 。
A.只有小华正确 B.只有小明正确 C.两人都正确 D.两人都错误
17.(2025·山东泰安·一模)牛奶密度是检验牛奶质量的常用指标,正常未掺水的纯牛奶密度为1.02~1.03g/cm3。为检测某纯牛奶是否掺水,小红利用天平和量筒来测量该牛奶的密度。
(1)小红将天平放在水平台面上,将游码调到标尺左端的零刻度线处,发现分度盘指针的位置如图甲所示,应向右调节 ,使横梁水平平衡;
(2)在烧杯中倒入适量牛奶,测得其总质量为103g;然后将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,则牛奶的体积为 cm3;
(3)再用天平测出空烧杯的质量,如图丙所示,由此算出牛奶的质量为 g;
(4)根据以上数据可以算出该牛奶的密度为 g/cm3,由此可以判断,该牛奶是否掺水: (选填“是”或“否”);
(5)由于步骤(2)中将牛奶全部倒入量筒时,会有少量牛奶附着在烧杯内壁, (选填“会”或“不会”)因此造成密度测量值出现较大误差;
(6)实验结束,小红在整理实验器材时发现了一个实心铜块,于是她灵机一动,并进行了如图丁所示的实验:
a.将牛奶倒入烧杯后,将铜块放入牛奶中(未溢出),在液面处做标记,测得牛奶、烧杯和铜块的总质量为m1;
b.将铜块取出(不考虑铜块带走的牛奶质量),测得牛奶和烧杯的总质量为m2;
c.再次倒入牛奶,使液面重新到达标记处,测得牛奶和烧杯总质量为m3;
d.在物理书中查出铜块的密度为ρ铜。
由上述可知,该牛奶的密度ρ奶= (用已知物理量符号表示)。
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