内容正文:
测密度专项训练
1.如图是李强同学“测量瓷片密度”的实验步骤及观察到的实验现象,按要求完成下列各题。
把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节______使天平平衡;
用调节好的天平测量瓷片的质量时,所用砝码的个数和游码的位置如图所示,则瓷片的质量为______;
因瓷片放不进量筒,李强同学改用如图乙、丙所示的方法测量瓷片的体积;
往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置作上标记,然后取出瓷片;
先将量筒中盛入的水,然后将量筒中的水缓慢倒入取出瓷片的烧杯中,让水面达到标记处,量筒里剩余水的体积如图丙所示,则瓷片的体积为______;
该瓷片的密度为______;
李强同学的测量方法会导致瓷片密度的测量值______选填“偏大”或“偏小”。
2.受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水密度为、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下请将步骤补充完整。
如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置:
如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积。
如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积。
如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面______,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积。
完成下列填空选用、、和表示以下物理量:
小玻璃珠的总体积为______。
小玻璃珠的总质量为______。
小玻璃珠密度的表达式为______
在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:______示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗。
3.为了测定一石块的密度,实验中学物理兴趣小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
往量筒内倒入的水;
让小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上如图甲所示,此时水面与刻度线相平;
将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上如图乙所示,此时水面与刻度线相平;
取出小玻璃杯,将石块浸没在量筒内的水中如图丙所示,此时水面与刻度线相平.
根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为________,石块的体积是________,石块的密度是________.
4.小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,做了以下实验:
由、得物体所受浮力的大小与物体排开液体的______有关。
要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关应选择______两图。
小明在实验过程的中发现浮力的实验也可以用来测量物体的密度:
A.利用弹簧测力计测出物体的重力B.将物体放入水并完全浸没,测出此时的浮力,物体的密度表达式为______用、和来表达
根据上面实验的启发小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,他们利用调好的电子秤进行了以下如图所示的操作:小明利用这些数据可计算出木块的密度______,爱思考的小杨却提出了不同的看法,她认为软木块浸入水中后会吸水,所以小李测得的木块密度应该比真实值______选填“偏大”“偏小”或“无影响”。
5.在综合实践活动中,小明制作了简易密度计,如图甲和图乙所示。他利用一根饮料吸管,在其下端加适当的配重并用石蜡封口,再将此进行技术处理过的饮料吸管置于被测液体中进行液体密度测量实验。
根据上述信息和实际操作的体验,在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重,其目的是使吸管能__________在液体中。
将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入水中的长度为;当放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入液体中的长度为。请用、及水的密度表示被测液体的密度,即__________。
若图丙中画出的是吸管漂浮在水面时所处的水面位置,酒精的密度比水的密度小,则吸管漂浮在酒精液面上时,酒精液面所处的位置在刻度线的__________方填“上”或“下”。
小明根据液体密度与浸入液体中的长度的对应关系作出图像,如图丁。据此分析,这种简易密度计的刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越__________填“大”或“小”。
如果我们使用更细一点的饮料吸管制作密度计,则测量结果的误差将__________填“增大”或“减小”。
6.小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度______;
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
若先完成实验,再完成实验,则测得的浮力将______选填“偏大”或“偏小”;
完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为;
将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为;
______,用刻度尺测得水面高度为;
金属块的密度______用,,,表示。
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测密度专项训练
一、实验探究题:本大题共6小题,共36分。
1.如图是李强同学“测量瓷片密度”的实验步骤及观察到的实验现象,按要求完成下列各题。
把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节______使天平平衡;
用调节好的天平测量瓷片的质量时,所用砝码的个数和游码的位置如图所示,则瓷片的质量为______;
因瓷片放不进量筒,李强同学改用如图乙、丙所示的方法测量瓷片的体积;
往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置作上标记,然后取出瓷片;
先将量筒中盛入的水,然后将量筒中的水缓慢倒入取出瓷片的烧杯中,让水面达到标记处,量筒里剩余水的体积如图丙所示,则瓷片的体积为______;
该瓷片的密度为______;
李强同学的测量方法会导致瓷片密度的测量值______选填“偏大”或“偏小”。
【答案】平衡螺母 偏小
【解析】解:把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节平衡螺母使天平平衡;
瓷片的质量:;
由图丙可知,量筒的分度值为,量筒中液体的凹液面的底部与刻度线相平,所以瓷片的体积:。
瓷片的密度:;
因为取出瓷片时,瓷片上会沾有水,因此倒入水的体积大于瓷片的体积,由可知,测量结果偏小。
故答案为:平衡螺母;;;;偏小。
天平使用前必须进行调节,调节要做到放--放在水平台上,拨--将游码拨到零刻度线,调--调节平衡螺母使横梁平衡;
天平的调节原则是:相对于指针,平衡螺母“左偏右调”、“右偏左调”;
被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
读数时视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部相平,读数前要看清量筒的分度值,要注意量筒的零刻度在量筒的最下方。
直接根据密度公式即可求出瓷片的密度。
根据测量的质量和体积分析即可。
固体密度的测量是初中物理的重要实验,一定要熟练掌握。天平、量筒的读数,以及利用密度公式进行简单的计算,这都是测密度实验中最基本的技能,需要我们熟练掌握。
2.受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水密度为、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下请将步骤补充完整。
如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置:
如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积。
如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积。
如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面______,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积。
完成下列填空选用、、和表示以下物理量:
小玻璃珠的总体积为______。
小玻璃珠的总质量为______。
小玻璃珠密度的表达式为______
在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:______示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗。
【答案】相平;
;
;
;
取出碗中所有的小玻璃珠,慢慢放入量筒中,注意不要溅出水或测量水的体积时,视线要以凹液面为准。
【解析】解:如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积;
量筒中水的体积,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积,小玻璃珠的总体积为;
取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积。
将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,根据等效替代法,量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,
因减小水的体积:,
减小水的质量:,
小玻璃珠密度的表达式为:;
在不改变实验方法的前提下,提高测量精度的措施:取出碗中所有的小玻璃珠,慢慢放入量筒中,注意不要溅出水或测量水的体积时,视线要以凹液面为准。
故答案为:相平;
;
;
;
取出碗中所有的小玻璃珠,慢慢放入量筒中,注意不要溅出水或测量水的体积时,视线要以凹液面为准。
本题测量小玻璃珠的密度,考查排水法测体积和等效法测量物体的质量及减小误差的方法。
根据等效替代法分析;
根据排水法得出小玻璃珠的总体积;
由题意,根据等效替代法,量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,求出量筒中减小水的体积,根据密度公式求出减小水的质量;
根据求出小玻璃珠密度的表达式;
从提高测量体积的精度考虑。
3.为了测定一石块的密度,实验中学物理兴趣小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
往量筒内倒入的水;
让小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上如图甲所示,此时水面与刻度线相平;
将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上如图乙所示,此时水面与刻度线相平;
取出小玻璃杯,将石块浸没在量筒内的水中如图丙所示,此时水面与刻度线相平.
根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为________,石块的体积是________,石块的密度是________.
【答案】
【解析】小玻璃杯漂浮于水面时,
,
小玻璃杯漂浮时,浮力等于重力,即,
小玻璃杯的质量.
石块体积.
由图乙知,,
则,
石块的密度.
4.小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,做了以下实验:
由、得物体所受浮力的大小与物体排开液体的______有关。
要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关应选择______两图。
小明在实验过程的中发现浮力的实验也可以用来测量物体的密度:
A.利用弹簧测力计测出物体的重力B.将物体放入水并完全浸没,测出此时的浮力,物体的密度表达式为______用、和来表达
根据上面实验的启发小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,他们利用调好的电子秤进行了以下如图所示的操作:小明利用这些数据可计算出木块的密度______,爱思考的小杨却提出了不同的看法,她认为软木块浸入水中后会吸水,所以小李测得的木块密度应该比真实值______选填“偏大”“偏小”或“无影响”。
【答案】体积;;;;偏大
【解析】解:
由图、所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,在液体密度相同的情况下,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关;
要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关,应控制物体排开的液体的体积不变,改变密度,故选两图;
小石块在水中受到的浮力为,因石块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,由可得,石块的体积:,
小石块的密度:。
将烧杯、水、木块视为一个整体,木块的质量;
木块全部浸入水中时,排开的水的质量为:;
由得:木块的体积即木块排开的水的体积为:;
木块的密度为:,
考虑木块的吸水性不考虑木块膨胀,木块吸水后浸没时排开水的质量保持不变,而玻璃杯及水减小的总质量减小,所以,图中电子秤的示数偏小,故求出的木块的体积偏小;而根据图、求出的木块的质量不受影响,根据,小明测得的木块密度应该比真实值偏大。
故答案为:体积;;;;偏大。
根据控制变量法找到不变量的量和变化的量,分析浮力大小与变化量的关系;
知道物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体在水中受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即为物体的体积,根据求出物体的密度。
将烧杯、水、木块视为一个整体,即为木块的质量表示图中电子秤的示数,以下类似,为木块被压浸没时排开水的质量,由此求出木块的体积,根据密度公式可以求出木块的密度;考虑木块的吸水性不考虑木块吸水膨胀,在图实验时,测出的质量偏小,故求出的物体体积偏小,测出的木块密度偏大。
本题是探究影响浮力大小因素的实验,考查了对实验现象的分析及称重法求浮力公式的应用,要注意控制变量法的应用。
5.在综合实践活动中,小明制作了简易密度计,如图甲和图乙所示。他利用一根饮料吸管,在其下端加适当的配重并用石蜡封口,再将此进行技术处理过的饮料吸管置于被测液体中进行液体密度测量实验。
根据上述信息和实际操作的体验,在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重,其目的是使吸管能__________在液体中。
将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入水中的长度为;当放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入液体中的长度为。请用、及水的密度表示被测液体的密度,即__________。
若图丙中画出的是吸管漂浮在水面时所处的水面位置,酒精的密度比水的密度小,则吸管漂浮在酒精液面上时,酒精液面所处的位置在刻度线的__________方填“上”或“下”。
小明根据液体密度与浸入液体中的长度的对应关系作出图像,如图丁。据此分析,这种简易密度计的刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越__________填“大”或“小”。
如果我们使用更细一点的饮料吸管制作密度计,则测量结果的误差将__________填“增大”或“减小”。
【答案】竖直漂浮 上 小 减小
【解析】在吸管下端塞入适量金属丝作为配重并用石蜡封口,能降低吸管的重心,这样做的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中。由于吸管在图甲、乙中均漂浮,所以,则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等,设吸管的底面积为,则根据阿基米德原理可得,所以。因为,所以根据可得,所以吸管放到酒精中时,酒精液面所处的位置在刻度线的上方。根据图像中的变化规律可知,刻度分布是不均匀的,密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小。由知,使用更细一点的饮料吸管减小了底面积,使变大,则测量结果的误差将减小。
6.小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度______;
分析、两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关;
若先完成实验,再完成实验,则测得的浮力将______选填“偏大”或“偏小”;
完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为;
将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为;
______,用刻度尺测得水面高度为;
金属块的密度______用,,,表示。
【答案】物体排开液体的体积 无关 液体的密度 偏大 将烧杯内的金属块拿出直接放入水中
【解析】解:分析、两次实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,观察弹簧测力计的示数变小,根据称量法知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
分析、两次实验可知,深度增加,弹簧测力计的示数不变,浮力不变,说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关;
分析、两次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,观察弹簧测力计的示数变大,根据称量法知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的密度有关;
若先完成实验,再完成实验,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法知浮力变大;
由可知,烧杯前后都是漂浮在水面,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于金属块重力,
两图中浮力的变化量:,所以金属块的重力为:;
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中,用刻度尺测得水面高度为,则金属块的体积为;
则金属块的密度为:。
故答案为:物体排开液体的体积;无关;液体的密度;偏大;将烧杯内的金属块拿出直接放入水中;。
浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度、可能跟物体的重力、可能跟物体的体积有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法;
若先完成实验,再完成实验,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法知浮力可知浮力变化;
比较图乙中两图可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于金属块重力,进一步求出金属块的质量;然后将金属块拿出直接放入水槽内,可以求出金属块的体积。
本题考查探究影响浮力大小的因素,难点是题,分析上面所给出的图示,利用前后几次的水面的高度差找出等量关系。
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