6.3 密度知识的应用(知识解读)--2025-2026学年八年级物理下册同步知识解读与专题训练(苏科版2024)
2026-01-15
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2份
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46页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、密度知识的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.04 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55977545.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦密度知识的应用,系统梳理量筒使用(量程、分度值、读数规范及误差分析)、固体密度测量(天平测质量、排水法测体积)、液体密度测量(烧杯与量筒配合减小误差)、密度应用与物质鉴别(利用密度特性鉴别物质、计算质量体积)、空心及混合物质密度计算(空实心判断、混合密度求解)等核心知识点,构建从仪器操作到实验探究再到实际应用的递进式学习支架。
该资料以科学探究为主线,通过典例与变式题结合(如量筒使用的读数误差分析、固体密度测量中种子吸水影响讨论)培养学生实验操作与误差分析能力,体现科学思维的严谨性。随堂检测覆盖选择、填空、计算等题型,课中辅助教师引导学生深化理解,课后帮助学生查漏补缺,强化对密度知识应用的掌握,落实科学态度与责任素养。
内容正文:
6.3 (知识解读)(原卷版)
•知识点1 量筒的使用
•知识点2 固体密度的测量实验
•知识点3 液体密度的测量实验
•知识点4 密度的应用与物质鉴别
•知识点5 空心、混合物质的密度计算
•作业 随堂检测
知识点1 量筒的使用
1、量筒的使用方法
(1)使用前:首先认清量筒的量程(最大测量值)和分度值(每个小格所代表的刻度值)。
(2)使用时,量筒放在水平桌面上,量筒内的液面大多是凹液面,比如水、煤油等的液面。读数时,视线应与量筒内凹液面的底部保持相平。如果是凸液面,比如水银,读数时应与凸液面的顶部相平。
2、量筒读数时,仰视会导致读数偏小,而俯视则会导致读数偏大。
3、量筒选取原则:
(1)量筒的量程要大于或等于所要量取的液体体积。
(2)选择的量筒的量程应尽可能接近所要量取的液体体积。
(3)选择分度值最小的量筒。
4、量筒读数正确方法
(1)量筒水平放置,视线与筒内液体最低凹液面处保持水平,再读出所取液体的体积。即:眼睛、刻度线、凹液面的最低处,三点保持在同一水平线上。
(2)读数=格数×分度值。
【典例1】小晋在公园里捡到一块形状不规则的小石块,想测量它的体积。于是,用量筒测量小石块的体积。测量时,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.加水时水面可以超出40mL B.必须将量筒拿起来读数
C.读数时的视线是正确的 D.小石块的体积为15cm3
【变式1-1】在用量筒测形状不规则物体的体积活动中,小明准确地测量出80mL的水,关于量筒的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用量筒时,可将量筒放置在任意的桌面上
B.量程0-200mL、分度值1mL的量筒比量程0-100mL、分度值2mL的量筒更精确
C.将量筒放在水平桌面上,人可以站着俯视凹液面的最低处进行读数
D.读数时,将量筒从桌面上拿起来,视线要与凹液面的最低处齐平
【变式1-2】如图所示用来测量液体的体积的工具是 ,该测量工具的分度值是 。图示的测量方法中,所测小石块的体积是 cm3。
【变式1-3】某物理兴趣小组用天平和量筒测量一块矿石的密度。
(1)将托盘天平放在水平台面上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)旋转平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处。
(2)多次增减砝码后,当指针静止在分度盘中央刻度线 (选填“甲”、“乙”或“都可以”)图所示的位置时,向右移动游码使横梁恢复平衡。右盘中砝码和游码位置如图丙所示,这块矿石的质量是 g。
(3)把这块矿石放入装有水的量筒后,量筒内水面如图丁所示,正确读数视线是 (选填“a”、“b”或“c”),这块矿石的密度是 。若矿石吸水,测量的密度值将偏 。
知识点2 固体密度的测量实验
1、用天平测量固体的质量m。
2、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1。
3、用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2。
4、计算固体的密度:。
注意:测固体体积的方法
(1)对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积。
(2)对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积。
【典例2】永春农场在春天播种时需要选择一批优质的水稻种子培育秧苗,科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)将天平放置于水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,分度盘标尺指针如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,使天平指针对准分度盘中央刻度线;
(2)如图丙小华用托盘天平称出稻谷种子质量为 g。往量筒中加入适量的水,测得其体积V为300mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中后,量筒液面如图丁所示,则可算出种子的密度 ;
(3)小华发现一些种子上有小气泡,这会导致实验测得的密度 ,小华通过搅拌去除了种子上的气泡,小华又发现种子浸入水中时要吸水,这会导致实验测得的密度 (以上两各均选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)小华经过反思后补充了以下实验步骤,将量筒中稻谷全部倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为,则稻谷的密度应该修正为 (保留两位小数)。
【变式2-1】某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A.甲图中应将平衡螺母向左调,使横梁水平平衡
B.乙图中测石块质量时,天平的读数是71.2g
C.由丙图测得石块的体积是
D.计算出石块的密度是
【变式2-2】小亮同学想测出一个质量为的实心塑料球的密度,但是发现塑料球被放在水中会漂浮在水面上,于是他把适量的水倒进量筒中如图甲所示,读出示数;又用细线(体积忽略不计)在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图乙所示;取出塑料球,把小铁块单独放入水中,静止时如图丙所示,由此可知塑料球的密度等于 ,小亮的操作中,可以省略的是图 的测量步骤。
【变式2-3】小军在“测量橡皮的密度”实验中:
(1)测量实验原理:
(2)把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺零刻度线处,发现指针静止在分度标尺中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置平衡;
(3)正确测量橡皮质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,橡皮质量m为 g。然后用细线系住橡皮放入装有20mL水的量筒内,橡皮完全浸没后水面如图丙所示;可计算出橡皮密度 ;
(4)若先测量体积后测量质量,这样做会导致结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
知识点3 液体密度的测量实验
1、将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m1。
2、将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V。
3、用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2。
4、计算液体的密度:。
5、解题方法点拨
(1)在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。
(2)在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量。
(3)测量液体的质量时,是用液体和容器的总质量减去剩余液体和容器的总质量,就是倒入量筒液体的质量。
(4)若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。
【典例3】物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水的密度。
(1)小巴将天平放在水平工作台上,将游码归零,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)天平调平后小巴进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙。则盐水的密度为 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 ,为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)小蜀发现如果不用砝码和量筒也可以粗略测出盐水的密度,测量过程如下:
①调节天平平衡后,将两个完全相同烧杯分别放在天平的左右两盘;
②在右盘的烧杯中倒入适量的水,在左盘烧杯中倒入适量的盐水,用胶头滴管微调直到 ;
③用 测出水面到烧杯底的深度为和 的深度为;
④请写出盐水密度的表达式: (用所测的物理量和表示)。
【变式3-1】以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)将矿泉水瓶中的水倒完吹干,再装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将部分菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:① ② ③ ,你认为比较合理的表达式有:(为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
【变式3-2】某同学在“测液体的密度”的实验中,测得的实验数据如表所示,那么这个容器的质量为 g,液体的密度是 g/cm3,表中的V值是 。
液体和容器的总质量m/g
20
28
65
液体的体积V/cm3
5
15
V
【变式3-3】如图为测量盐水密度的实验。
(1)将托盘天平置于水平台上,游码归零后指针偏转如图甲,应向 端调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)调节天平平衡后,完成下列实验步骤:
①测得烧杯和盐水的总质量101.4g;
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙,读出量筒中的盐水体积是 mL;
③测得烧杯和剩余盐水的总质量如图丙是 g;
④计算出盐水密度是 g/cm3;
(3)另一小组采用一种新方案:用两个相同的烧杯分别装25mL的水和盐水,放在已调好的天平两侧托盘上,仅通过调节游码使天平再次平衡如图丁,即可计算出盐水的密度(已知):
①装水的烧杯必须放在天平的 盘;
②盐水的密度是 ;
③若调节游码过程中,指针偏转与图甲相同时,就急于读数,则所测盐水密度将偏 。
知识点4 密度的应用与物质鉴别
1、鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。
2、求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
3、求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。
【典例4】如图所示是某学校运动会的奖牌。小明想知道这块奖牌是不是纯铜制成的,于是他用天平测量出奖牌的质量为60g,再将奖牌放入装满水的烧杯中,测得溢出水的质量为12g。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3,求:
(1)该奖牌的体积是多少?
(2)该奖牌的密度是多少?
(3)该奖牌是不是纯铜制成的?
【变式4-1】如图所示在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精,A、B是同一深度的两点,甲、乙两容器底部受到的液体压强分别为、,下列说法正确的是( )
A. B.
C.甲容器盛的是酒精,乙容器盛的是水 D.
【变式4-2】“玫瑰金(rose gold)”是一种黄金和铜的合金,由于它颜色好看,深受年轻人的喜爱。现有一块玫瑰金,实验测出的质量为460g,体积为40cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3g/cm3和8.9g/cm3。请根据实验结果计算这块玫瑰金的密度 g/cm3,商店一般会用含金量(黄金的质量占合金质量的比值)来形容玫瑰金的品质,它的含金量为 %。(结果保留一位小数)
【变式4-3】有一个金属的质量是178g,体积是20cm3,这种金属的密度是多少g/cm3?等于多少kg/m3?查密度表,这种金属是什么?
物质
密度(kg/m3)
银
10.5×103
铜
8.9×103
铝
2.7×103
知识点5 空心、混合物质的密度计算
1、判断球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。
2、空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。
【典例5】一个空心铜球质量为267g,在铜球的空心部分注满水后总质量为417g。(铜的密度)求:
(1)求这个铜球的空心部分的体积;
(2)将这个空心铜球装满密度为的液体,求装入的液体的质量;
(3)若在铜球的空心部分装入270g的金属颗粒后再注满水,总质量为587g,求注入的金属颗粒的密度。
【变式5-1】可以用测量密度的方法检验医用酒精是否合格。已知合格医用酒精的体积分数为75%,密度为0.85g/cm3,若检测到某待测医用酒精样品的密度为0.89g/cm3,则表明该样品中酒精的体积分数( )
A.大于75% B.等于75% C.小于75% D.不能确定
【变式5-2】现有a、b两个小球,分别由ρa=4g/cm3、ρb=5g/cm3的两种材料制成,两小球质量之比为ma:mb=6:5,体积之比为Va:Vb=9:7。若只有一个球是空心的,则 球是空心的;且空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为 。
【变式5-3】如图是北京冬季奥运会的吉祥物冰墩墩.假设一金匠用纯金捏了一个带空心的“冰墩墩”送给八年级的儿子当作纪念品。儿子想多了解父亲制作的“冰墩墩”,于是用天平测出它的质量是77.2g,同时也测出了它的体积为6cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ银=10.5×103kg/m3)
(1)这个“冰墩墩”中纯金的体积是多少cm3?
(2)如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量是多少g?
(3)这个纯金捏的“冰墩墩”空心部分体积是多少cm3?
1.下列估算合理的是( )
A.一瓶酱油体积约为500L B.菜籽油的密度约为
C.正常成年男子的鞋子长度约为42cm D.一张食堂饭卡的质量约为5g
2.在进行测量之前,首先要根据被测量的量选择合适的器材,小明想测量240mL的水,则下列量筒(量筒的局部图)中最合适的是( )
A. B. C. D.
3.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.人体的密度跟水的密度差不多,所以中学生的体积约为50m3
B.冬天开空调制热时,排风口向上,可以使屋子里更快暖和起来
C.航空材料常采用高强度、低密度的合金材料
D.从地球带到太空中的“冰墩墩”能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
4.由同种材料制成的甲、乙两个金属球,它们的质量分别为120g、72g,体积分别为10cm3、8cm3,其中有一个是空心的,则下列说法正确的是( )
A.甲是空心球,乙是实心球 B.实心球的密度是10g/cm3
C.空心球的密度是7.2g/cm3 D.空心球的空心部分体积为2cm3
5.三个小球甲、乙、丙由同种材料制成,体积之比为1:2:3,质量分别为12g、18g、36g,其中一个是空心的,则空心的小球是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法判断
6.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.根据密度公式,所以密度与质量成正比
B.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
C.水管在冬天容易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变大,体积变小
D.我们常说“铁比木头重”,是指铁的密度比木头大
7.根据你对物质密度的理解,下列关于“人口密度”的说法中错误的是( )
A.人口密度应是指单位土地面积上的人口数量
B.某区域的人口密度大,则人口数量大
C.人口密度等于居住的人口数除以土地面积
D.人口密度能反映出不同区域人口的密集程度
8.把一个铜球放入装满水的杯中,铜球沉入杯底,测得从杯中溢出的水的质量是20g,铜球的质量是89g,已知,,下列说法中正确的是( )
A.该铜球的体积为10cm3
B.该铜球的密度是8.9×103kg/m3
C.该铜球空心部分的体积是8cm3
D.将空心部分注满水后,球的总质量为99g
9.综合实践小组用天平(量程为0~200g、分度值为0.2g)和烧杯制作“密度计”,将水和待测液体加至“标记”处,如图甲所示;用天平测量出烧杯、烧杯和水、烧杯和待测液体的总质量分别为60g、100g、m。下列说法正确的是( )
A.该密度计刻度是不均匀的
B.该密度计的量程为0~5g/cm3
C.若装入待测液体低于标记,读出的密度值偏大
D.该密度计的分度值是0.005g/cm3
10.我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测,为深潜器提供浮力,技术水平居于世界前列,固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球)。若用质量为60g,密度为的玻璃制成“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料,其内部结构的放大示意图如图所示。粘剂的密度为,粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%,制成后的固体浮力材料密度为,下列说法错误的是( )
A.这块固体浮力材料中黏合剂的质量为60g
B.这块固体浮力材料的总体积是
C.这块固体浮力材料中空心部分的体积为
D.这块固体浮力材料中所用玻璃的体积是
11.如图所示,小明用量筒和水测石块的体积,则石块的体积为 。
12.一定质量的空气受热后体积 ,密度 。热空气上升后,冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。(选填“不变”、“变大”、“变小”),炎热的夏天屋内开空调制冷时,应让排风口向 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地凉快下来。
13.已知小于,质量一定的水凝固成冰后,质量 ,体积 (以上两格均选填“变大”、“变小”或“不变”),所以罐装饮料 (选填“能”或“不能”)以下冷冻保存。
14.小宇在游戏中不小心把乒乓球压瘪了,但没有破裂,对于乒乓球内气体而言,其密度将 。某氧气瓶内氧气的密度是,用去一半后,瓶内剩余氧气的密度是 。
15.如图所示为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。
(1)冬天,湖面的水结成冰,发生的物态变化是 ;
(2)0℃水的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)4℃水的密度。
16.甲、乙两球的质量分别为81g、27g,体积分别为、,若甲、乙两球用同种材料制成,且只有一个球是实心的,则该材料的密度是 ,还可以判断 球是空心的,其空心部分的体积是 。
17.物理课上,小明做了以下实验:
(1)他用刻度尺测量一个钉子的长度,如图甲所示。这把刻度尺的分度值为 ,测量时,刻度尺的读数方法正确的是 (选填“a”或“b”),测出这个钉子的长度是 cm。
(2)小明利用图乙所示的方式测量一个蜡块的体积(蜡块不吸水),蜡块的体积为 , 。
18.鹏鹏学习了密度知识之后,鹏鹏利用天平和量筒测量牛奶的密度。
(1)在量筒中倒入适量的牛奶,如图甲所示;
(2)将天平放在水平工作台面上,游码归零后,鹏鹏发现指针静止时的位置如图乙所示,他应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡;
(3)把量筒中的牛奶全部倒入一个质量为的烧杯中,并用天平测出总质量,如图丙所示,则牛奶的质量为 g,牛奶的密度为 ;
(4)鹏鹏的测量方法,会导致所测牛奶的密度值偏 (选填“大”或“小”);
(5)在实验中,记录了牛奶的体积及牛奶和容器的总质量的数据画出的图像应该为 ,由此推断,该牛奶的质量与体积的关系图线应是 ;(均选填“A”、“B”、“C”或“D”)
19.小新和小中想测未知液体的密度。他们准备了天平、量筒等实验器材,天平配备的砝码规格为100g、50g、20g、10g、5g。
(1)将天平放置于 工作台上,将游码归零后,调平衡时发现刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往 调节;
(2)小新和小中在调节天平平衡后,实验步骤有以下几个:
①测烧杯质量为46g;
②在烧杯中倒入适量待测液体进行称量;
③将杯中的液体轻轻倒入量筒之中,测得体积为20mL;
小新提出,为了减少误差,上述实验步骤顺序应为 (填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则液体的质量为 g,则最终计算出液体的密度是 g/cm3;
(3)经查证,他们发现这种液体是煤油(已知密度为ρ1),并了解到煤油可以用来保存金属钠(已知密度为ρ2),方法是将钠块浸没在煤油中以隔绝空气。某天化学老师拿出了一瓶浸泡着钠块的煤油,想知晓里面剩余钠的质量,但由于钠易与空气发生化学反应而变质,因此不能将其随意拿出称量。于是,小新和小中找来了一个相同的密封瓶倒入煤油,如图丙,两瓶液面相平,测得其总质量分别为m1、m2,则瓶中金属钠的质量为m钠= (用m1、m2、ρ1、ρ2表示)。
20.用天平称得一铜球质量为,将其放入盛有水的量筒中,其完全浸没后水面上升到处。(,)
(1)求空心部分体积是多少?
(2)在空心部分注满煤油,那么注入煤油的质量为多少?
21.小明是2023年杭州亚运会的志愿者,他购买了由铜制成的挂件“宸宸”送给爸爸做纪念品。用天平测出挂件质量是17.8g,同时用排水法测出体积,(;)求:
(1)通过计算说明挂件是空心还是实心;
(2)若挂件是空心的,空心部分注满水后的总质量为多少?
(3)如果用橡皮泥捏制同样大小的实心“宸宸”,则至少需要多少克橡皮泥?
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6.3 (知识解读)(解析版)
•知识点1 量筒的使用
•知识点2 固体密度的测量实验
•知识点3 液体密度的测量实验
•知识点4 密度的应用与物质鉴别
•知识点5 空心、混合物质的密度计算
•作业 随堂检测
知识点1 量筒的使用
1、量筒的使用方法
(1)使用前:首先认清量筒的量程(最大测量值)和分度值(每个小格所代表的刻度值)。
(2)使用时,量筒放在水平桌面上,量筒内的液面大多是凹液面,比如水、煤油等的液面。读数时,视线应与量筒内凹液面的底部保持相平。如果是凸液面,比如水银,读数时应与凸液面的顶部相平。
2、量筒读数时,仰视会导致读数偏小,而俯视则会导致读数偏大。
3、量筒选取原则:
(1)量筒的量程要大于或等于所要量取的液体体积。
(2)选择的量筒的量程应尽可能接近所要量取的液体体积。
(3)选择分度值最小的量筒。
4、量筒读数正确方法
(1)量筒水平放置,视线与筒内液体最低凹液面处保持水平,再读出所取液体的体积。即:眼睛、刻度线、凹液面的最低处,三点保持在同一水平线上。
(2)读数=格数×分度值。
【典例1】小晋在公园里捡到一块形状不规则的小石块,想测量它的体积。于是,用量筒测量小石块的体积。测量时,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.加水时水面可以超出40mL
B.必须将量筒拿起来读数
C.读数时的视线是正确的
D.小石块的体积为15cm3
【答案】C
【详解】A.由图可知,量筒的最大量程是40mL,如果加水超过这个刻度,会导致:溢出、无法准确读数,可能造成误差或安全事故,故A错误;
B.应该将量筒放在水平桌面上,视线与凹液面最低处保持水平读数。如果把量筒拿起来读数,容易因倾斜、晃动导致读数不准,且不符合规范操作,故B错误;
C.从图中可以看出,眼睛的视线与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,这是正确的读数方法,故C正确;
D.由图可知,量筒分度值为1mL,当只有水时量筒读数为15mL,放入石块后读数为31mL,所以小石块的体积为,故D错误。
故选 C。
【变式1-1】在用量筒测形状不规则物体的体积活动中,小明准确地测量出80mL的水,关于量筒的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用量筒时,可将量筒放置在任意的桌面上
B.量程0-200mL、分度值1mL的量筒比量程0-100mL、分度值2mL的量筒更精确
C.将量筒放在水平桌面上,人可以站着俯视凹液面的最低处进行读数
D.读数时,将量筒从桌面上拿起来,视线要与凹液面的最低处齐平
【答案】B
【详解】A.量筒使用时需放置在水平桌面上,不能任意放置,否则液体表面倾斜会导致读数错误,故A错误;
B.量筒的精确程度由分度值决定,分度值越小越精确。量程0-200mL、分度值1mL的量筒分度值更小,比量程 0-100mL、分度值 2mL的量筒更精确,故B正确;
C.读数时视线应与凹液面的最低处相平,俯视会导致读数偏大,故C错误;
D.读数时量筒应保持在水平桌面上,不能拿起来读数,拿起来会导致液体晃动或量筒倾斜,无法准确读数,故D错误。
故选B。
【变式1-2】如图所示用来测量液体的体积的工具是 ,该测量工具的分度值是 。图示的测量方法中,所测小石块的体积是 cm3。
【答案】 量筒 1mL 10
【解析】【小题1】[1][2][3]量筒是测量液体的体积常用工具,如图,该量筒的分度值为1mL,左侧未放石块时量筒的读数为50mL,右侧放入石块后量筒读数为60mL,所以石块的体积为
【变式1-3】某物理兴趣小组用天平和量筒测量一块矿石的密度。
(1)将托盘天平放在水平台面上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)旋转平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处。
(2)多次增减砝码后,当指针静止在分度盘中央刻度线 (选填“甲”、“乙”或“都可以”)图所示的位置时,向右移动游码使横梁恢复平衡。右盘中砝码和游码位置如图丙所示,这块矿石的质量是 g。
(3)把这块矿石放入装有水的量筒后,量筒内水面如图丁所示,正确读数视线是 (选填“a”、“b”或“c”),这块矿石的密度是 。若矿石吸水,测量的密度值将偏 。
【答案】(1)左
(2) 乙 62.8
(3) b 3.14 大
【详解】(1)使用托盘天平时,应先将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端零刻度线处。由图甲可知,指针偏右,说明天平右侧较重,根据“左偏右调,右偏左调”的原则,此时应向左旋转平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处。
(2)[1]称量过程中,当分度盘的指针偏左时,可向右移动游码使横梁恢复水平平衡。故选填乙。
[2]由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,这块矿石的质量m=50g+10g+2.8g=62.8g
(3)[1]用量筒测量液体体积时,读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处相平。由图丁可知,正确读数视线是b。
[2]已知量筒中原来水的体积V水=20mL,放入矿石后量筒内水和矿石的总体积如图丁,量筒的分度值为2mL,总体积为V总=40mL,则矿石的体积V=V总−V水=40mL−20mL=20mL=20cm3
这块矿石的密度
[3]若矿石吸水,当把矿石放入量筒的水中时,矿石会吸收一部分水,导致量筒内水面上升的示数偏小,即测量的矿石体积V偏小。根据密度公式,在质量m测量准确的情况下,体积V偏小,则测量的密度值ρ将偏大。
知识点2 固体密度的测量实验
1、用天平测量固体的质量m。
2、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1。
3、用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2。
4、计算固体的密度:。
注意:测固体体积的方法
(1)对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积。
(2)对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积。
【典例2】永春农场在春天播种时需要选择一批优质的水稻种子培育秧苗,科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度,具体做法如下:
(1)将天平放置于水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,分度盘标尺指针如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,使天平指针对准分度盘中央刻度线;
(2)如图丙小华用托盘天平称出稻谷种子质量为 g。往量筒中加入适量的水,测得其体积V为300mL,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中后,量筒液面如图丁所示,则可算出种子的密度 ;
(3)小华发现一些种子上有小气泡,这会导致实验测得的密度 ,小华通过搅拌去除了种子上的气泡,小华又发现种子浸入水中时要吸水,这会导致实验测得的密度 (以上两各均选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)小华经过反思后补充了以下实验步骤,将量筒中稻谷全部倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为,则稻谷的密度应该修正为 (保留两位小数)。
【答案】(1)右
(2) 163
(3) 偏小 偏大
(4)1.48
【详解】(1)如图甲,指针偏向左侧,说明左盘重,要使天平平衡,需将平衡螺母向右调节。
(2)[1][2]如图丙,标尺分度值为0.2g,所以稻谷种子质量
如图丁量筒分度值为10mL,放入种子后量筒读数为400mL,所以种子体积
所以种子密度
(3)[1]气泡附着在种子表面会使排开水的体积变大,使得测得的种子体积偏大,而质量不变,所以密度偏小。
[2]种子吸水,会使得测得的体积偏小,而质量不变,所以测得的密度偏大。
(4)由于种子吸水,水多出来的质量为吸收的水的质量,即
根据可得,这部分水的体积
这部分水被吸收,导致将种子倒入量筒后测得的体积偏小,即种子体积偏小,所以实际的种子体积为
所以修正后稻谷的密度
【变式2-1】某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,下列说法正确的是( )
A.甲图中应将平衡螺母向左调,使横梁水平平衡
B.乙图中测石块质量时,天平的读数是71.2g
C.由丙图测得石块的体积是
D.计算出石块的密度是
【答案】D
【详解】A.由图甲知,指针左偏,应将平衡螺母向右调使横梁平衡,故A错误;
B.对于天平来说,其标尺上的分度值是0.2g,故石块的质量是m=50g+20g+1.4g=71.4g,故B错误;
C.图中量筒的分度值是2mL,量筒中水的体积是60mL=60cm3
放入石块后的体积是80mL=80cm3
石块的体积为V=80cm3-60cm3=20cm3,故C错误;
D.此时石块的密度,故D正确。
故选D。
【变式2-2】小亮同学想测出一个质量为的实心塑料球的密度,但是发现塑料球被放在水中会漂浮在水面上,于是他把适量的水倒进量筒中如图甲所示,读出示数;又用细线(体积忽略不计)在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图乙所示;取出塑料球,把小铁块单独放入水中,静止时如图丙所示,由此可知塑料球的密度等于 ,小亮的操作中,可以省略的是图 的测量步骤。
【答案】 甲
【详解】[1]量筒的每一大格为10mL,每一小格为1mL,则分度值为1mL,由图乙、丙可知,塑料球的体积
塑料球的密度
[2]由于量筒中水的体积不用测量,所以可以省略的是图甲的测量步骤。
【变式2-3】小军在“测量橡皮的密度”实验中:
(1)测量实验原理:
(2)把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺零刻度线处,发现指针静止在分度标尺中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置平衡;
(3)正确测量橡皮质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,橡皮质量m为 g。然后用细线系住橡皮放入装有20mL水的量筒内,橡皮完全浸没后水面如图丙所示;可计算出橡皮密度 ;
(4)若先测量体积后测量质量,这样做会导致结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)左
(3) 11.2 1.4
(4)偏大
【详解】(1)实验中通过天平测质量m,用量筒测体积V,然后由公式求得密度。
(2)指针偏向右侧说明右盘偏重,要使天平平衡,应将平衡螺母向左调节。
(3)[1][2]如图乙,标尺分度值为0.2g,所以橡皮的质量
如图丙,量筒分度值为1mL,放入橡皮后,量筒读数为28mL,所以橡皮的体积
因此橡皮密度
(4)若先测体积:橡皮从水中取出,表面会沾有水,再测质量时,质量会偏大(包含水的质量),而体积测量准确,所以测得的密度会偏大。
知识点3 液体密度的测量实验
1、将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m1。
2、将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V。
3、用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2。
4、计算液体的密度:。
5、解题方法点拨
(1)在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。
(2)在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量。
(3)测量液体的质量时,是用液体和容器的总质量减去剩余液体和容器的总质量,就是倒入量筒液体的质量。
(4)若先用量筒测出液体的体积,再将液体倒入烧杯测出质量,这种做法会因量筒壁粘液体,而使测出的质量偏小,算出的液体密度偏小。
【典例3】物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水的密度。
(1)小巴将天平放在水平工作台上,将游码归零,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)天平调平后小巴进行了三步操作:
①测空烧杯的质量为32g;
②如图甲,用天平测烧杯和盐水的总质量为 g;
③将盐水全部倒入量筒,液面如图乙。则盐水的密度为 ,按这样的操作步骤会导致密度测量值比真实值偏 ,为减小误差,以上操作合理的顺序是 (填序号);
(3)小蜀发现如果不用砝码和量筒也可以粗略测出盐水的密度,测量过程如下:
①调节天平平衡后,将两个完全相同烧杯分别放在天平的左右两盘;
②在右盘的烧杯中倒入适量的水,在左盘烧杯中倒入适量的盐水,用胶头滴管微调直到 ;
③用 测出水面到烧杯底的深度为和 的深度为;
④请写出盐水密度的表达式: (用所测的物理量和表示)。
【答案】 92 大 ②③① 天平平衡 刻度尺 盐水液面到烧杯底
【详解】(2)②[1]如图甲,天平标尺的分度值为0.2g,读数为2g,用天平测烧杯和盐水的总质量为
③[2]将盐水全部倒入量筒,如图乙,量筒的分度值为2mL,盐水的体积为
盐水的质量
则盐水的密度为
[3][4]按这样的操作步骤,烧杯中的盐水没有全部倒入量筒,测出的盐水的体积偏小,由计算出的密度偏大,导致密度测量值比真实值偏大;为减小误差,应把盐水倒入量筒后再测量空烧杯的质量,合理的顺序是②③①。
(3)②[5]在右盘的烧杯中倒入适量的水,在左盘烧杯中倒入适量的盐水,用胶头滴管微调直到天平平衡,此时两个烧杯中水和盐水的质量相等;
③[6][7]用刻度尺测出水面到烧杯底的深度为,测出盐水液面到烧杯底的深度为;
④[8]两个烧杯中液体的质量相等,设烧杯的底面积为S,则有
盐水密度的表达式
【变式3-1】以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)将矿泉水瓶中的水倒完吹干,再装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将部分菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:① ② ③ ,你认为比较合理的表达式有:(为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
【答案】B
【详解】如果选择步骤1、2、3、7进行实验,矿泉水瓶中水的质量
这些水的体积
相同的瓶子装满水和装满菜油时体积是不变的,即
瓶中菜油的质量
所以菜油的密度
故表达式①合理且误差较小。
如果选择步骤1、3、4、7进行实验,矿泉水瓶中菜油的体积V1,质量
菜油的密度为
在步骤4中,把菜油全部从矿泉水瓶倒入量筒的过程中,一定会有一部分菜油残留在矿泉水瓶中,造成最后计算出来的密度偏大,故表达式②不合理且误差较大。
如果选择步骤3、5、6、7进行实验,被倒入量筒中菜油的体积V2,质量
菜油密度为
因为使用的是倒入量筒中那部分菜油的质量和体积计算的菜油密度,所以不存在残留问题,故表达式③合理且误差较小。综上所述,①③符合题意。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式3-2】某同学在“测液体的密度”的实验中,测得的实验数据如表所示,那么这个容器的质量为 g,液体的密度是 g/cm3,表中的V值是 。
液体和容器的总质量m/g
20
28
65
液体的体积V/cm3
5
15
V
【答案】 16 0.8 61.25
【详解】[1][2]由知道,液体和容器的总质量
结合前两次数据可得,
由上面两式解得,容器的质量m容=16g
液体的密度ρ=0.8g/cm3
[3]最后一次实验中液体的质量
由知道,液体的体积
【变式3-3】如图为测量盐水密度的实验。
(1)将托盘天平置于水平台上,游码归零后指针偏转如图甲,应向 端调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)调节天平平衡后,完成下列实验步骤:
①测得烧杯和盐水的总质量101.4g;
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙,读出量筒中的盐水体积是 mL;
③测得烧杯和剩余盐水的总质量如图丙是 g;
④计算出盐水密度是 g/cm3;
(3)另一小组采用一种新方案:用两个相同的烧杯分别装25mL的水和盐水,放在已调好的天平两侧托盘上,仅通过调节游码使天平再次平衡如图丁,即可计算出盐水的密度(已知):
①装水的烧杯必须放在天平的 盘;
②盐水的密度是 ;
③若调节游码过程中,指针偏转与图甲相同时,就急于读数,则所测盐水密度将偏 。
【答案】(1)左
(2) 40 51.4
(3) 右 大
【详解】(1)由图甲可知,指针偏向分度盘右侧,说明天平右端下沉,左端上翘,应向左端调节平衡螺母使天平水平平衡。
(2)[1]由图乙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中盐水的体积是40mL。
[2]由图丙可知,砝码质量为50g,游码对应的刻度值为1.4g,所以烧杯和剩余盐水的总质量为
[3]烧杯和盐水的总质量为101.4g,倒入量筒中盐水的质量
盐水的体积
根据密度公式,可得盐水密度
(3)[1]因为盐水的密度大于水的密度,根据密度公式,相同体积时,盐水质量大,又因为天平称量时遵循“左物右码”原则,所以装水的烧杯必须放在天平的右盘。
[2]水的体积
根据密度公式,水的质量
天平平衡时,标尺的分度值为0.2g,游码示数为3g,则盐水的质量为
盐水体积
所以盐水密度
[3]若调节游码过程中,指针偏转与图甲(指针偏右)相同时就急于读数,会导致测量的盐水质量偏大,根据密度公式,质量变大,体积不变,则所测盐水密度将偏大。
知识点4 密度的应用与物质鉴别
1、鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可根据密度公式测出体积及质量求出密度鉴别物质。
2、求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
3、求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。
【典例4】如图所示是某学校运动会的奖牌。小明想知道这块奖牌是不是纯铜制成的,于是他用天平测量出奖牌的质量为60g,再将奖牌放入装满水的烧杯中,测得溢出水的质量为12g。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3,求:
(1)该奖牌的体积是多少?
(2)该奖牌的密度是多少?
(3)该奖牌是不是纯铜制成的?
【详解】(1)已知水的密度
溢出水的体积等于物体的体积,则奖牌的体积
(2)奖牌的密度
(3)由于,则奖牌的密度小于铜的密度,奖牌不是纯铜制成的。
【变式4-1】如图所示在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精,A、B是同一深度的两点,甲、乙两容器底部受到的液体压强分别为、,下列说法正确的是( )
A. B.
C.甲容器盛的是酒精,乙容器盛的是水 D.
【答案】B
【详解】A.A、B两点所处的深度相同,而液体的密度不同,根据液体压强公式可知A、B两点液体压强不相等,故A错误;
B.对于直壁容器,液体对容器底压力等于液体的重力,液体的质量相同、重力相同、压力相同,故甲容器与乙容器底部受到的压力相同,且容器的底面积相同,由知,甲、乙两容器底部受到的压强相等,故B正确;
CD.已知甲、乙容器中液体的质量相等,又因为酒精的密度小于水的密度,根据可知体积多的液体为酒精,故甲为水,乙为酒精,A、B两点所处的深度相同,根据液体压强公式可知,,故C、D错误。
故选B。
【变式4-2】“玫瑰金(rose gold)”是一种黄金和铜的合金,由于它颜色好看,深受年轻人的喜爱。现有一块玫瑰金,实验测出的质量为460g,体积为40cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是19.3g/cm3和8.9g/cm3。请根据实验结果计算这块玫瑰金的密度 g/cm3,商店一般会用含金量(黄金的质量占合金质量的比值)来形容玫瑰金的品质,它的含金量为 %。(结果保留一位小数)
【答案】 11.5 42.0
【详解】[1]由可得,这块玫瑰金的密度为
[2]设这块玫瑰金中黄金的质量为m1,则铜的质量
则合金的总体积为
解得
所以含金量为
【变式4-3】有一个金属的质量是178g,体积是20cm3,这种金属的密度是多少g/cm3?等于多少kg/m3?查密度表,这种金属是什么?
物质
密度(kg/m3)
银
10.5×103
铜
8.9×103
铝
2.7×103
【答案】8.9,8.9×103,铜
【详解】解:这种金属的密度为
查密度表得,这种金属是铜。
答:这种金属的密度是8.9g/cm3;等于8.9×103kg/m3;查密度表,这种金属是铜。
知识点5 空心、混合物质的密度计算
1、判断球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。
2、空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。
【典例5】一个空心铜球质量为267g,在铜球的空心部分注满水后总质量为417g。(铜的密度)求:
(1)求这个铜球的空心部分的体积;
(2)将这个空心铜球装满密度为的液体,求装入的液体的质量;
(3)若在铜球的空心部分装入270g的金属颗粒后再注满水,总质量为587g,求注入的金属颗粒的密度。
【详解】(1)注入水的质量
空心部分体积
(2)液体的质量
(3)注入水的质量
水的体积
金属颗粒体积
金属密度
【变式5-1】可以用测量密度的方法检验医用酒精是否合格。已知合格医用酒精的体积分数为75%,密度为0.85g/cm3,若检测到某待测医用酒精样品的密度为0.89g/cm3,则表明该样品中酒精的体积分数( )
A.大于75% B.等于75% C.小于75% D.不能确定
【答案】C
【详解】合格医用酒精中酒精体积分数为75%,密度为。酒精的密度小于水的密度,当样品密度大于合格酒精的密度时,说明样品中密度大的水的占比更大,酒精的体积分数小于75%。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式5-2】现有a、b两个小球,分别由ρa=4g/cm3、ρb=5g/cm3的两种材料制成,两小球质量之比为ma:mb=6:5,体积之比为Va:Vb=9:7。若只有一个球是空心的,则 球是空心的;且空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为 。
【答案】 b 1:9
【详解】[1]根据可得,A、B两种材料的体积之比即实心部分的体积之比
因只有一个球是空心,假设a球实心,由比值可知,b球的体积大于其材料的体积,则b球是空心的。若b球是实心的,则a球的体积小于其材料的体积,与事实不符。故b球是空心的。
[2]因两球的体积之比为Va:Vb=9:7,可设a球的体积为9V,则b球的体积为7V,由前面计算可知b球材料的体积为6V,所以,空心球空心部分的体积与实心球的体积之比
【变式5-3】如图是北京冬季奥运会的吉祥物冰墩墩.假设一金匠用纯金捏了一个带空心的“冰墩墩”送给八年级的儿子当作纪念品。儿子想多了解父亲制作的“冰墩墩”,于是用天平测出它的质量是77.2g,同时也测出了它的体积为6cm3。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ银=10.5×103kg/m3)
(1)这个“冰墩墩”中纯金的体积是多少cm3?
(2)如果“冰墩墩”用纯银捏制成实心体,则它的质量是多少g?
(3)这个纯金捏的“冰墩墩”空心部分体积是多少cm3?
【详解】(1)这个“冰墩墩”是用纯金制作的,其质量就是金的质量,即。根据密度公式可得,纯金的体积为
(2)如果用纯银捏制成一个同体积的实心体,其体积
根据密度公式可得,该实心银体的质量
(3)这个纯金“冰墩墩”是空心的,纯金的体积为,所以空心部分的体积
1.下列估算合理的是( )
A.一瓶酱油体积约为500L B.菜籽油的密度约为
C.正常成年男子的鞋子长度约为42cm D.一张食堂饭卡的质量约为5g
【答案】D
【详解】A.一瓶酱油体积与一瓶矿泉水的体积相当,约为500mL,故A不符合题意;
B.菜籽油的密度比水的密度小,约为,故B不符合题意;
C.正常成年男子的鞋子长度和一张A4纸的长度相当,约为29cm,故C不符合题意;
D.一张食堂饭卡的质量很小,约为5g,故D符合题意。
故选D。
2.在进行测量之前,首先要根据被测量的量选择合适的器材,小明想测量240mL的水,则下列量筒(量筒的局部图)中最合适的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.该量筒的量程为100mL,小于240mL,无法一次性测量240mL的水,故A不符合题意;
B.该量筒的量程为200mL,小于240mL,无法一次性测量240mL的水,故B不符合题意;
CD.如图C,该量筒的量程为500mL,大于240mL,可以测量240mL的水,其分度值为5mL;如图D,该量筒的量程为1000mL,大于240mL,可以测量240mL的水。其分度值为10mL;比较C和D,C的量程(500mL)比D的量程(1000mL)更接近被测体积240mL,且C的分度值(5mL)比D的分度值(10mL)更小,测量更精确。因此,量筒C最合适,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.人体的密度跟水的密度差不多,所以中学生的体积约为50m3
B.冬天开空调制热时,排风口向上,可以使屋子里更快暖和起来
C.航空材料常采用高强度、低密度的合金材料
D.从地球带到太空中的“冰墩墩”能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
【答案】C
【详解】A.人体的密度跟水的密度差不多,中学生质量约为50kg,所以中学生的体积约为,故A错误;
B.相同环境下热空气的密度小于冷空气的密度,若排风口向上,热空气不能到达房间下方,下方很难热起来,故B错误;
C.航空材料需要质量小的元件,要想使航空器材质量减小,在体积一定的情况下,减小密度,一般都选择高强度、低密度的材料作为航空材料,故C正确;
D.物体的质量不随位置的改变而改变,则从地球带到太空中的“冰墩墩”质量不变,故D错误。
故选C。
4.由同种材料制成的甲、乙两个金属球,它们的质量分别为120g、72g,体积分别为10cm3、8cm3,其中有一个是空心的,则下列说法正确的是( )
A.甲是空心球,乙是实心球 B.实心球的密度是10g/cm3
C.空心球的密度是7.2g/cm3 D.空心球的空心部分体积为2cm3
【答案】D
【详解】甲球密度
乙球密度
同种材料的实心球密度应相等,甲球密度大于乙,则甲为实心球、乙为空心球,实心球甲的密度为, 空心球乙的密度是。 乙球实心部分体积
乙球空心部分体积
综上,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.三个小球甲、乙、丙由同种材料制成,体积之比为1:2:3,质量分别为12g、18g、36g,其中一个是空心的,则空心的小球是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法判断
【答案】B
【详解】三个小球甲、乙、丙由同种材料制成,体积之比为1:2:3,设甲球体积是V0,乙球体积是2V0,丙球体积是3V0,三个小球质量分别为12g、18g、36g,
甲球密度
乙球密度
丙球密度
同种材料密度相等,故空心的小球是乙,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.根据密度公式,所以密度与质量成正比
B.拍摄影视剧房屋倒塌镜头时,常选用密度大的材料做道具,以保证演员安全
C.水管在冬天容易胀破的主要原因是由于水结成冰时,密度变大,体积变小
D.我们常说“铁比木头重”,是指铁的密度比木头大
【答案】D
【详解】A.密度公式是定义式,但密度是物质的特性,与质量和体积无关,对于同种物质,密度是定值,不会因质量或体积变化而改变,故A错误;
B.由可知,在道具体积相同时,密度越大,质量越大,存在安全隐患,因此应选用密度小的材料,故B错误;
C.水结冰时,质量不变,但密度变小(冰的密度为,小于水的),由可知,体积变大,导致水管胀破,故C错误;
D.“铁比木头重”指相同体积下铁的质量更大,即铁的密度更大,故D正确。
故选D。
7.根据你对物质密度的理解,下列关于“人口密度”的说法中错误的是( )
A.人口密度应是指单位土地面积上的人口数量
B.某区域的人口密度大,则人口数量大
C.人口密度等于居住的人口数除以土地面积
D.人口密度能反映出不同区域人口的密集程度
【答案】B
【详解】A.密度是单位体积某种物质的质量,类比密度的定义,人口密度应指单位土地面积上的人口数量,故A正确,不符合题意;
B.人口密度是单位面积的人口数量,某区域的人口密度大,但若该区域的土地面积很小,其人口数量也可能不大,故B错误,符合题意;
C.从数学角度看,人口密度等于居住的人口数除以对应的土地面积,这与密度的计算方法一致,故C正确,不符合题意;
D.人口密度指单位土地面积上的人口数量,所以人口密度能反映不同区域人口的密集程度,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.把一个铜球放入装满水的杯中,铜球沉入杯底,测得从杯中溢出的水的质量是20g,铜球的质量是89g,已知,,下列说法中正确的是( )
A.该铜球的体积为10cm3
B.该铜球的密度是8.9×103kg/m3
C.该铜球空心部分的体积是8cm3
D.将空心部分注满水后,球的总质量为99g
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,铜球的体积等于溢出水的体积;根据可得,铜球的体积
故A错误;
B.根据可得,该铜球的密度
故B错误;
C.根据可得,铜球中铜的体积
空心部分的体积
故C错误;
D.空心部分注满水,根据可得,加水的质量
球的总质量
故D正确。
故选D。
9.综合实践小组用天平(量程为0~200g、分度值为0.2g)和烧杯制作“密度计”,将水和待测液体加至“标记”处,如图甲所示;用天平测量出烧杯、烧杯和水、烧杯和待测液体的总质量分别为60g、100g、m。下列说法正确的是( )
A.该密度计刻度是不均匀的
B.该密度计的量程为0~5g/cm3
C.若装入待测液体低于标记,读出的密度值偏大
D.该密度计的分度值是0.005g/cm3
【答案】D
【详解】A.因为每次都加到标记处,所以每次体积是定值,只是改变了质量,所以该密度计刻度是均匀的,故A错误;
B.烧杯质量为60g,天平测量的最大总质量为200g,所以最大液体质量为
标记处水的质量为
标记处水的体积为
所以最大液体的密度为
所以该密度计的量程为0-3.5g/cm3,故B错误;
C.若装入待测液体低于标记,则液体质量偏小,体积仍按标记处计算,由可知密度偏小,故C错误;
D.由于天平的分度值为0.2g,可鉴别的质量差异为0.2g,则最小密度差为
故D正确。
故选D。
10.我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测,为深潜器提供浮力,技术水平居于世界前列,固体浮力材料的核心是“微球”(直径很小的空心玻璃球)。若用质量为60g,密度为的玻璃制成“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料,其内部结构的放大示意图如图所示。粘剂的密度为,粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%,制成后的固体浮力材料密度为,下列说法错误的是( )
A.这块固体浮力材料中黏合剂的质量为60g
B.这块固体浮力材料的总体积是
C.这块固体浮力材料中空心部分的体积为
D.这块固体浮力材料中所用玻璃的体积是
【答案】C
【详解】AB.设固体浮力材料的体积为V,由粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%可知,粘合剂的体积为0.2V,因固体浮力材料的质量等于玻璃的质量加上粘合剂的质量,即为
所以有
即
解得
则粘合剂的质量为
故AB正确,不符合题意;
CD.玻璃球中玻璃的体积为
则这块固体浮力材料中空心部分的体积为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
11.如图所示,小明用量筒和水测石块的体积,则石块的体积为 。
【答案】
【详解】量筒的分度值为2mL(即2cm³):左图中水的体积为20cm³;右图中水和石块的总体积为36cm³;
石块的体积=总体积-水的体积=
12.一定质量的空气受热后体积 ,密度 。热空气上升后,冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。(选填“不变”、“变大”、“变小”),炎热的夏天屋内开空调制冷时,应让排风口向 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地凉快下来。
【答案】 变大 变小 上
【详解】[1][2]大多数物质都有热胀冷缩的性质;所以一定质量的空气受热后体积膨胀变大,根据密度公式可知,在质量一定时,体积变大,密度变小。热空气上升后,冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。
[3]由于热空气温度高、密度小,向上运动,而冷空气温度低、密度大,向下运动,夏天屋内开空调制冷时,应让排风口向上吹,冷空气会从上方下沉,能让屋子里很快凉快下来。
13.已知小于,质量一定的水凝固成冰后,质量 ,体积 (以上两格均选填“变大”、“变小”或“不变”),所以罐装饮料 (选填“能”或“不能”)以下冷冻保存。
【答案】 不变 变大 不能
【详解】[1]已知水的质量一定,凝固成冰时,质量是物质的属性,不随状态改变,故质量不变。
[2]由于,根据公式可知,质量相同时,密度越小,体积越大,因此水凝固成冰体积将变大。
[3]罐装饮料若冷冻,水结冰体积膨胀可能导致罐装容器爆裂,因此不能在0℃以下冷冻保存。
14.小宇在游戏中不小心把乒乓球压瘪了,但没有破裂,对于乒乓球内气体而言,其密度将 。某氧气瓶内氧气的密度是,用去一半后,瓶内剩余氧气的密度是 。
【答案】 变大 2.5
【详解】[1]质量是物体所含物质的多少,当球被压瘪时,由于球没有破裂,所以球内气体的质量不变。当球被压瘪时,球内气体质量不变,但由于气体体积减小,根据公式可知,球内气体的密度变大。
[2]某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m3,用去一半后,氧气质量减小为原来的一半,但体积不变,根据公式可得氧气的密度
15.如图所示为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。
(1)冬天,湖面的水结成冰,发生的物态变化是 ;
(2)0℃水的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)4℃水的密度。
【答案】(1)凝固
(2)小于
【详解】(1)水结成冰是由液态变为固态的过程,发生的物态变化是凝固。
(2)根据冬天河面封冻后河水温度的分布图示可以看出温度是由上往下逐渐增大,而密度小的液体会漂浮在密度大的液体上面,由图可知4℃的水沉在最底层,说明4℃的水密度最大。那么可以得出规律:温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小;示意图中0℃水的密度小于4℃水的密度。
16.甲、乙两球的质量分别为81g、27g,体积分别为、,若甲、乙两球用同种材料制成,且只有一个球是实心的,则该材料的密度是 ,还可以判断 球是空心的,其空心部分的体积是 。
【答案】 2.7 乙 10
【详解】甲球的密度为
乙球的密度
因为两个同种材料制成的金属球,实心金属球的密度大于空心金属球的密度,所以,乙球是空心的,甲球是实心的,且金属的密度
另一个空心球金属部分体积
空心部分的体积
17.物理课上,小明做了以下实验:
(1)他用刻度尺测量一个钉子的长度,如图甲所示。这把刻度尺的分度值为 ,测量时,刻度尺的读数方法正确的是 (选填“a”或“b”),测出这个钉子的长度是 cm。
(2)小明利用图乙所示的方式测量一个蜡块的体积(蜡块不吸水),蜡块的体积为 , 。
【答案】(1) 1 b 4.40
(2) 20 20
【详解】(1)[1]由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是,即此刻度尺的分度值为1mm。
[2]读取物体长度时,视线要与物体末端所对刻度线相垂直,即刻度尺的读数方法正确的是。
[3]钉子左侧约在0.50cm处,右侧约在4.90cm处,所以钉子的长度为
(2)[1][2]如图乙,通过观察可知,此量筒的量程是100mL,分度值是4mL,放入蜡块前量筒的示数是60mL,放入蜡块后量筒的示数是80mL,故蜡块的体积是20mL,合。
18.鹏鹏学习了密度知识之后,鹏鹏利用天平和量筒测量牛奶的密度。
(1)在量筒中倒入适量的牛奶,如图甲所示;
(2)将天平放在水平工作台面上,游码归零后,鹏鹏发现指针静止时的位置如图乙所示,他应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡;
(3)把量筒中的牛奶全部倒入一个质量为的烧杯中,并用天平测出总质量,如图丙所示,则牛奶的质量为 g,牛奶的密度为 ;
(4)鹏鹏的测量方法,会导致所测牛奶的密度值偏 (选填“大”或“小”);
(5)在实验中,记录了牛奶的体积及牛奶和容器的总质量的数据画出的图像应该为 ,由此推断,该牛奶的质量与体积的关系图线应是 ;(均选填“A”、“B”、“C”或“D”)
【答案】 右 57 小 A C
【详解】(2)[1]把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,由图乙知,指针偏左,此时应将平衡螺母向右调节,直到指针对准分度盘中央的刻度线。
(3)[2]烧杯的质量,丙图中天平标尺的分度值是0.2g,游码的读数是2g,烧杯和牛奶的质量
量筒中牛奶的质量
[3]量筒的分度值为2mL,量筒中牛奶的体积
则牛奶的密度
(4)[4]把量筒中的牛奶全部倒入一个质量为20g的烧杯中,由于有少量牛奶附着在量筒内壁上,则所测牛奶质量偏小,由可知,会导致所测牛奶的密度值偏小。
(5)[5]在倒入液体之前,容器中液体的体积为0,而容器的质量并不是0,随着液体体积的增加,总质量也在不断的增加,故A为液体的体积V及液体和容器的总质量m的图象。
[6]由于液体的密度是液体本身的一种特性,液体的质量与体积的图像与A是平行的,故该牛奶的质量与体积的关系图线应是C。
19.小新和小中想测未知液体的密度。他们准备了天平、量筒等实验器材,天平配备的砝码规格为100g、50g、20g、10g、5g。
(1)将天平放置于 工作台上,将游码归零后,调平衡时发现刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往 调节;
(2)小新和小中在调节天平平衡后,实验步骤有以下几个:
①测烧杯质量为46g;
②在烧杯中倒入适量待测液体进行称量;
③将杯中的液体轻轻倒入量筒之中,测得体积为20mL;
小新提出,为了减少误差,上述实验步骤顺序应为 (填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则液体的质量为 g,则最终计算出液体的密度是 g/cm3;
(3)经查证,他们发现这种液体是煤油(已知密度为ρ1),并了解到煤油可以用来保存金属钠(已知密度为ρ2),方法是将钠块浸没在煤油中以隔绝空气。某天化学老师拿出了一瓶浸泡着钠块的煤油,想知晓里面剩余钠的质量,但由于钠易与空气发生化学反应而变质,因此不能将其随意拿出称量。于是,小新和小中找来了一个相同的密封瓶倒入煤油,如图丙,两瓶液面相平,测得其总质量分别为m1、m2,则瓶中金属钠的质量为m钠= (用m1、m2、ρ1、ρ2表示)。
【答案】(1) 水平 右
(2) ②③① 16 0.8
(3)
【详解】(1)[1]为使测量结果准确,应该将天平置于水平工作台上。
[2]甲图指针偏向分度盘的左侧,说明此时天平左端低右端高,应该将平衡螺母向右端调节。
(2)[1]实验中应先测量出液体和玻璃杯的总质量,将部分液体倒入量筒中,读出液体的体积,测出剩余液体和玻璃杯的质量,则可求出量筒中液体的质量,再根据密度公式求出液体的密度,所以正确的顺序应为②③①。
[2]由图乙可知,此时烧杯和液体的总质量m总=50g+10g+2g=62g
则液体的质量m=m总-m杯=62g-46g=16g
[3]由密度公式可得液体的密度
(3)由图丙可知,两瓶液面相平,说明左瓶中煤油和钠的体积之和等于右瓶煤油的体积,设瓶子质量为m, 根据体积关系有
解得
20.用天平称得一铜球质量为,将其放入盛有水的量筒中,其完全浸没后水面上升到处。(,)
(1)求空心部分体积是多少?
(2)在空心部分注满煤油,那么注入煤油的质量为多少?
【详解】(1)铜的密度
由可得,铜球中铜的体积
根据题意可得,铜球的体积
则空心部分的体积
(2)煤油的密度
空心部分注满煤油,煤油的质量
21.小明是2023年杭州亚运会的志愿者,他购买了由铜制成的挂件“宸宸”送给爸爸做纪念品。用天平测出挂件质量是17.8g,同时用排水法测出体积,(;)求:
(1)通过计算说明挂件是空心还是实心;
(2)若挂件是空心的,空心部分注满水后的总质量为多少?
(3)如果用橡皮泥捏制同样大小的实心“宸宸”,则至少需要多少克橡皮泥?
【详解】(1)挂件若为实心铜,其体积应为
实际体积为,,故挂件为空心。
(2)空心部分体积
注水质量
总质量
(3)实心橡皮泥挂件的质量
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