内容正文:
物理
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大单元2 质量 密度 压强 浮力
力学专项2 特殊方法测量物体的密度
(不涉及浮力)
[2024.20(3)、2023.19(3)、2022.11]
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已知条件 过程示意图 操作步骤及密度表达式 误差分析
有天平、
无量筒,
物体体积
较大 (1)用天平测出物体的质量为 ,空小烧杯的质量为;
(2)用细线把物体系好放入装满水的溢水杯中,用天平测出溢出的水和小烧杯的总质量为 ;
(3)根据等效替代法可知: _______,则物体的密度:
_____ (1)若溢水杯中的水未装满,则物体体积的测量值③______,密度的测量值④______;
(2)若考虑细线的体积或小烧杯中本来就有部分水时,则会导致物体体积的测量值⑤_____,密度测量值⑥______.(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
偏小
偏大
偏大
偏小
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已知条件 过程示意图 操作步骤及密度表达式 误差分析
有天平、无
量筒 (1)用天平测出物体的质量为 ;(2)在烧杯中装适量的水,用天平测出水和烧杯的总质量为 ;(3)将物体浸没在水中,待稳定后在水面处做标记,然后取出物体;(4)往烧杯中加水至标记处,用天平测出此时水和烧杯的总质量为 ;
(5)根据等效替代法可知: ,则物体的密度: ______ (1)若左边第(3)步中取出物体时沾有水,则会导致物体体积的测量值⑧_____,密度测量值⑨______;
(2)若左边第(4)步中加水没有到达标记处,则物体体积的测量值⑩______,密
度测量值⑪______;若加水超过标记处,则会导致物体体积的测量值⑫______,
密度测量值⑬______.(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
不变
不变
偏小
偏大
偏大
偏小
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已知条件 过程示意图 操作步骤及密度表达式 误差分析
有天平、
量筒,物
体体积较
大量筒放
不下 (1)用天平测出物体的质量为 ;(2)把物体放入装有适量水的烧杯中,待浸没稳定后在水面处做标记,然后取出物体;(3)把装有体积为 水的量筒中的水倒入烧
杯,⑭_________________为止,记下此时量筒中剩余水的体积为 ;
(4)根据等效替代法可知:
,则物体的
密度: ⑮______ (1)若左边第(2)步中取出物体时沾有水,则会导致物体体积的测量值⑯
______,密度测量值
⑰______;
(2)若左边第(3)步中加水没有到达标记处,则会导致物体体积的测量值⑱______,密度测量值
⑲______;若加水超过标记处,则会导致物体体积的测量值⑳______,密度的测量值㉑_______.(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
偏大
偏小
直至水面到达标记处
偏小
偏大
偏大
偏小
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类型1 特殊方法测固体密度
1.(2022河南11题2分)小丽在乒乓球比赛中获得一枚金牌,她想测出该金
牌的密度.她先用天平测出金牌的质量 ,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 的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量
为.已知水的密度为 ,则金牌的密度为( )
A. B.
C. D.
√
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【解析】金牌放在盛满水的溢水杯中,金牌的体积等于金牌溢出水的体积,
由于知道空烧杯的质量,烧杯和水的总质量 ,则溢出水的质量:
,溢出水的体积: .由于金牌的体积和溢出水的
体积相等,所以金牌的体积: ,金牌的密度:
.故选B.
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2.(2023河南19题节选)家乡的土豆丰收了,小红想利用所学知识测量土
豆的密度.
第2题图
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的__________处,调节
__________使横梁平衡.
(2)将土豆放在天平左盘,向右盘增减砝码并调节游码,当天平平衡时,
砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示,土豆的质量为_____ .
零刻度线
平衡螺母
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(3)由于土豆较大,无法放入量筒,于是小红将它缓缓放入一个盛满水
的溢水杯中,直至浸没.测得溢出水的质量为 ,已知水的密度为
,则土豆的体积为_____,密度为_____ .在测量溢出水
的质量时,不小心有水溅出,测得土豆的密度与真实值相比______(选
填“偏大”或“偏小”).
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偏大
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第3题图
3.(2024广西改编)小明在测量实心物体 的密度时,不慎碰坏了量筒,于是
利用矿泉水瓶代替量筒继续进行实验,实验步骤如下:
①用天平测出物体的质量 ;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其
总质量 ;
③_______________________________________________,测出其总质量 ;
④求得物体的体积_ _________,密度为__________(用 、
、和 来表示).
把物体放入灌满水的矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子
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4.(2023南充改编)小明同学利用以下器材设计方案测量金属球的密度.
(1)器材:金属球、电子秤、溢水杯、水.
(2)实验步骤:
①用电子秤测出金属球的质量,如图甲所示;
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中
注满水,测出总质量,如图乙所示;
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图丙所示.
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(3)金属球密度的测量值是_____ ,实验中取出金属球时会带出一
些水,则金属球密度的测量值将______(选填“偏大”“不变”或“偏小”).
不变
(4)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现此方案和用量筒
测金属球体积得到的密度值依然有差异.进一步分析发现产生差异的原因是
________________________________________.
用电子秤测量体积比量筒测量体积时更精确
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5.端午节,爸爸从超市买了一包陕北大红枣,小梦想测量其密度,于是选
了一颗新鲜的大红枣进行了如下实验:
(1)用调好的托盘天平测出这颗红枣的质量为 .
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(2)由于家里找不到量筒,小梦不用
量筒,同样测出了红枣的体积,其方法如下:
①如图甲,在烧杯中加入适量的水,用细针
将红枣压入水中(刚好浸没),待稳定后
在水面到达的位置做上标记;
②如图乙,取出红枣,用天平测得烧杯和水的总质量为 ;
③如图丙,向烧杯中加水,直至________________,测得此时烧杯和水的总
质量为 .
水面到达标记处
(3)该颗红枣的密度为____________ .
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(4)完成实验后,小梦发现红枣表面湿漉漉的,则她测得的密度值和真实值
相比______(选填“偏大”或“偏小”),原因是_________________________
_______________________.
偏小
从水中取出红枣时表面沾
了水,导致所测体积偏大
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6.为测定某种金属块的密度,若实验中缺少量筒,某
同学用烧杯代替量筒继续做实验,其探究步骤如下:
第6题图
①往烧杯中倒入适量水,将一个质量为 的金属块放
入烧杯中,如图甲所示,用笔标记下此时水面的位置 ;
②用天平测出烧杯、水和金属块的总质量 ;
③将金属块从水中取出,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升到标记 处,
如图乙所示;
④用天平测出烧杯和水的总质量 ;
⑤已知水的密度为,则金属块密度的表达式: _ _________(请用
、、和 表示);由于取出金属块会带出一部分水,会导致所测
金属块的密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
不变
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第6题图
【解析】由题可知,加入烧杯中的水的质量
,所加的水的体积,即金属块
的体积 ,金属块的密度
;取出金属块时,
带出一部分水,在第二次加水时得到了补充,由于是
通过加到标记处时水的质量和原来烧杯中水的质量差
来计算金属块排开水的体积,所以金属块带出部分水
不会对结果造成影响,则对求得的金属块的体积无影响,测得的金属块密
度不变.
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类型2 特殊方法测液体密度
7.(2023商丘二模)小杰想测一下自己喝的果汁的密度.他先用天平测出一
空烧杯的质量 ,然后向烧杯倒入适量水,用笔在液面的位置做好标记,并用
天平测出烧杯和水的总质量 ;接着他将烧杯中的水倒掉并把杯内擦干后,
再向烧杯中倒入果汁至标记处,用天平测出烧杯和果汁的总质量 .由此可
计算果汁的密度为( )
A. B.
C. D.
√
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8.只利用天平、两个完全相同的烧杯和适量的水也能测量出某种饮料的密
度,步骤如下:
①调好天平,测出一个空烧杯的质量为 ;
②给一个烧杯中装入适量的水,测出烧杯和水的总质量 ;
③给另一个烧杯中装__________的饮料,测出烧杯和饮料的总质量 ;
④则烧杯内饮料的体积_ ______,饮料的密度 __________.
(两空均用测量量的字母表示,水的密度用 表示)
同样高度
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9.(2024河南20题(3)3分)蜂蜜的品质与密度有关.为测量蜂蜜的密度,
先测出一个空瓶的质量;再将瓶子装满水,测出总质量 ;然后倒出
瓶中的水,擦干后装满蜂蜜,测出总质量 .请根据所测的物理量和水的
密度 ,推导出蜂蜜密度的表达式.
解:蜂蜜的质量: ,
蜂蜜的体积: ,
蜂蜜的密度: .
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10.(2024眉山改编)实验小组选择天平和容积为 的两个完全相同瓶子等
器材测量橙汁饮料的密度,给两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的
天平左右两盘,移动游码使天平平衡.游码示数为 ,如图所示.则橙汁的
质量___________,密度_ _______(用字母、和 来表示).
第10题图
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11.(2024广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度.
第11题图
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的__________处,然后调节平衡
螺母,使天平平衡.
零刻度线
(2)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
码的位置如图甲所示,李子的质量为____ ;用量筒和水测得李子的体积
为,则李子的密度为_____ .
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第11题图
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该
李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图乙所示,并在烧杯上标记此时液面的位
置,测得凉茶和烧杯的总质量为 ;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图丙
所示,在烧杯上标记此时液面的位置 ;
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③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置_____处,测得此
时凉茶和烧杯的总质量为 .根据实验数据,可得凉茶的密度为______
.从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果
____(选填“有”或“无”)影响,原因是_______________________________
__________________________________________.
无
取出李子后向烧杯中加凉茶使液
面上升至位置时,已经把带走的凉茶补齐了
第11题图
25
$