实验7 测量固体和液体的密度-【专项训练】初中物理专项练 秒解物化生实验物理篇

第二部分 测量类学生必做实验 实验7 测量固体和液体的密度13考 实验 要点精讲 要点1实验过程再现 实验 测量固体的密度 测量液体的密度 目的 。温馨提示 测量固体密度误差分析 实验 测量小石块密度时，如果 原理 p-Y 小石块吸水会导致小石块 放入盛有水的容器中时， 测得的水和小石块的总体 >测量质量测量工县天平→ 选择称量与分度 积偏小，进而导致小石块体 实验 测量转化 值合适的天平 设计 密度p=日，测量体积 积的测量值偏小，密度测量 量工具量筒→ 选择最大测量值与 分度值合适的量简 值偏大。为减小影响，可以 在测体积之前让小石块吸 饱水，或用体积忽略不计 实验 的塑料薄膜包裹小石 天平、量筒、细线、小石块 天平、量筒、烧杯、盐水 器材 块等。 水显 (1)用调好的天平测量小石块 (1)在烧杯中装人适量的盐水，用调 的质量m 实验(2)在量筒中装入适量的水， 好的天平测量烧杯和盐水的总质 操作读取量筒内液面对应的示 量m1o (2)将烧杯中的部分盐水倒入量筒 数Vo 中，读取量筒内液面对应的示数V。 (3)用细线系住小石块，将其 (3)用天平测量烧杯中剩余盐水和 浸没在盛有水的量简中，读取 烧杯的总质量m2 量筒内液面对应的示数V2 密度 m 计算 P固体= V2-V P栋=心，~m2 V 21 目山！秒解物化生实验 初中物理 续表 数据 水和小 小石 小石块 烧杯和 剩余盐水 量筒中 小石 量筒中水 量筒中盐 盐水的密 记录 块质 石块的 块的 的密度 盐水的 和烧杯的 盐水的 的体积 水的体积 度p(g 总体积 体积 pl(g. 总质量 总质量 质量 与处 量m/g Vi/mL V/mL cm3) V2/mL V/em' cm3) m lg m2lg mlg 理 32 20 30 10 3.2 86 64 22 20 1.1 ①测空烧杯质量→测烧杯和液体总 ①测固体体积→测固体质量： 质量→测量液体体积：烧杯有残留 固体上沾有水，导致所测质量 液体，导致所测体积偏小，测量的密 误差偏大，测量的密度偏大。②将 度偏大。②测空烧杯质量→测液体 分析固体放入量筒的过程中有水 体积→测烧杯和液体总质量：量筒 溅出，导致所测体积偏小，测 中有残留液体，导致所测质量偏小， 量的密度偏大 测量的密度偏小 温馨提示。 要点2用量筒测量物体的体积 用量筒测量较黏稠液体 (如蜂蜜)的体积时，应在 (1)根据估测的水的体积，选择合适的量筒。 量筒正上方悬空倒入，待 液面静止时，轻轻晃动量 (2)看量筒的单位、最大测量值和分度值，图中量筒的单位 筒，使液面相平；对于有气 为mL,最大测量值为50mL,分度值为2mL。 泡的液体（如可乐），测量 最大测量值、ml子单位 体积时液体内气泡会影响 分度值 测量结果，可轻轻摇晃量 筒，使气泡释放出来，等液 面稳定后再读数。 用量筒测 量水的体(3)将水顺着量筒壁缓慢倒入，防止飞溅（将量筒放在水平操作 积 台上)。 (4)视线与凹液面的最低处保持水平。如图所示，图中量筒内 水的体积为20mL 22 第二部分 测量类学生必做实验九 续表 (1)排水法（适用于密度大于水的固体，如石块） ①向量筒中倒入适量的水，测出量筒内水的体积V； ②再将物体用细绳拴着慢慢浸没在盛有水的量筒中，测出此时 物体和水的总体积为V2; ③物体的体积V=V,-V,如图所示物体的体积为20cm mL 50 0 (2)针压法（适用于密度小于水的固体，如蜡块） 用量筒测 将固体放入盛有适量水的量筒中，用细针竖直向下压固体，使 量固体的 固体刚好浸没在水中（忽略针的体积） 体积 (3)溢水法（适用于体积较大的固体，如苹果） 将物体浸没在盛满水的溢水杯中，同时用小烧杯接住溢出的 水，再将小烧杯中的水缓慢倒入量筒中测量溢出水的体积（忽 略烧杯壁残留的水)，溢出水的体积即为物体的体积 温馨提示 (4)排沙（或面粉）法（适用于吸水或溶于水的固体，如食盐 对于米、硬币等物体，测量 冰糖) 数量多时物体间会有间 将水换为细沙或面粉，测量思路同排水法，为了使测量结果更 隙，直接用量筒测量时会 导致测量结果偏大，可结 加准确，需要将沙子摇匀压实 合排水法（或排沙法）的思 (5)累积法（适用于体积较小的固体，如回形针） 路减小误差。 用量筒测量一定数量物体的总体积，再除以物体的数量，计算 出单个物体的体积 考法 实验室 典例1小明在实验室测量某合金块的密度。 50g20g20g 色色岛 00 常考点 10 (1)用天平测质量 0 1 2 3 4 58 ■ 甲 (1)小明用调好的天平测量合金块的质量，天平再次平衡后，右盘中 23 目山秒解物化生实验 初中物理 砝码和游码的位置如图甲所示，则合金块的质量为92g。 (2)用量筒测体积 (2)接下来小明用排水法测合金块的体积，量筒中液面的位置如图乙 所示，合金块的体积为20cm。 (3)数据记录 (3)小明设计的记录实验数据的表格如下表，请你指出表格设计的不 (4)测量结果 完美之处 只有一组数据，应该有多组数据。 合金块的量筒内水的 合金块放入量筒合金块的 合金块的密 (5)结果分析 质量mlg 体积V,/mL 后的示数V,mL 体积VWcm3 度p/(gcm3) (6)误差分析@ (7)特殊方法测密度@ (4)本次实验小明测得的合金块的密度为4.6g/cm3。 (5)查询教材中常见物质的密度表得知，钢和铁的密度均为7,9× 10kgm3,比较可知：此合金块的密度小于（选填“大于”“等于”或 “小于”)钢和铁的密度。 (6)若小明先测出合金块的体积，然后将其从量筒中取出，直接用天 平称出其质量，这样测出合金块的密度将偏大（选填“偏大”“偏 小”或“不变”)。 (7)小明在实验操作过程中不小心将量筒摔碎，于是他采用下列方案 测量合金块的体积，如图所示： ① ② ③ ①用调节好的天平测出合金块质量m,向烧杯中加入适量的水，用 天平测出烧杯和水的总质量m1; ②将烧杯放在水平台面上，用细线系住合金块轻轻放入烧杯中， 使合金块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置； ③将合金块从水中取出后，接着向烧杯中缓慢加水至标记处，再 用天平测出烧杯和水的总质量m2。 合金块的密度p= m P(用所测的物理量和P水表示)。 m-m 重难点变式 解题思路 合金块上附着少量气泡， 重难1误差分析 体积偏大，测得合金块的 变式1有气泡小明将合金块放入盛有水的量筒中测体积时，合金块 密度偏小。 上附着有少量气泡，则测得合金块的密度值与真实值相比（选 24 第二部分 测量类学生必做实验飞 填“偏大”“偏小”或“不变”)。 变式2结果分析小明没有找到细线，于是用一根软铁丝系着合金块 完成了实验，此时小明测得合金块的密度值与真实值相比（选 填“偏大”“偏小”或“不变”)。 重难2特殊方法测密度 变式3用弹簧测力计替代天平接下来小明又舍弃了天平，利用弹簧 测力计、烧杯和水来测量合金块的密度，步骤如下： ①将合金块挂在弹簧测力计下静止时，读出弹簧测力计的示数为F1； ②将挂在弹簧测力计下的合金块浸没在烧杯内的水中静止时（合金 块未接触烧杯底)，弹簧测力计的示数为F2; ③合金块密度的表达式P合金= (用F1、F2和Pk表示)。 解题思路 变式4缺量筒最后，小明使用一个溢水杯和小烧杯也测量出了合金 使用天平测出合金块和空 块的体积，进而测出合金块的密度。如图，其步骤如下： 小烧杯的质量→使用溢水 杯量出与被测合金块等体 积的水→测量水的质量→ 计算出水的体积→合金块 的体积等于水的体积→计 ①用天平测出合金块的质量m和空小烧杯的质量m1; 算出合金块的密度。 ②待溢水杯装满水后，将小石块放入溢水杯中，并用小烧杯接溢出 的水； ③用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2。 则合金块的密度P合金=一（用所测物理量和P水表示）。 变式5替代法测密度用替代的方法测密度，例如：测量鸡蛋的密度。 ①把鸡蛋放入足量清水中，鸡蛋沉底，说明鸡蛋所受的浮力（选 填“大于”“等于”或“小于”)重力； ②向水中缓慢加盐并轻轻搅拌，不断调节盐和水的用量，直至看到 现象，说明鸡蛋的密度恰好等于此时盐水的密度，用密度计测 量盐水密度就可以知道鸡蛋的密度。 常考点 (1)②用天平测质量 典例2小明在实验室测量某品牌牛奶的密度。 ③用量筒测体积 ④利用实验原理计算密度 20g20g 20 10 甲 丙 (1)实验步骤如下： 25 目山秒解物化生实验 初中物理 ①用天平测出空烧杯的质量为30g; ②在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所 示，则牛奶的质量为42g ③将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，如图乙所示； ④测出的牛奶的密度为1.05×103kgm3。 (2)误差分析国 (2)小明测出牛奶的密度会偏大（选填“偏大”或“偏小”），原因是烧 杯中的牛奶没有完全倒入量筒中，导致牛奶的体积测量值偏小。 (3)特殊方法测密度 同组的小刚提出只要将实验步骤的顺序稍作调整，就能减小实验 (4)科学推理 误差，合理的顺序是②③①④。 (3)同桌在本实验中不用量筒，只添加一个完全相同的烧杯和适量的 水，也完成了该实验，实验步骤如下： ①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为mo; ②向一个烧杯中倒入适量牛奶至某一高度处，用天平测出牛奶和 烧杯的总质量，记为m1； ③向另一个烧杯中倒入与牛奶相同高度的水，用天平测出水和烧 杯的总质量，记为m2; ④牛奶的密度表达式为P粉=m二mp(用已知量和测量量表 m2-mo 示，水的密度用P水表示)。 (4)小红同学实验时测量了不同体积的牛奶的质量，描绘出质量、体 积的关系图线如图丙中A所示，小亮分析后发现计算质量时未减 去烧杯的质量，导致图线A未过原，点，则正确描述牛奶质量与体积 关系的图线是C(填字母)。 重难点变式 解题思路 。重难1特殊方法测密度 由题可知，橙汁的体积等 变式1巧用天平一小组测量橙汁饮料的密度，选择天平和容积为V 于水的体积，同样的瓶子 的两个完全相同的瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁，放在 质量相等。又因天平平 已调平的天平左右两盘，移动游码使天平平衡。游码示数为m,如图 衡，所以橙汁的密度等于 水的密度乘水的体积加上 所示。则橙汁的密度p= (用字母V、m,和pk来表示)。 游码的示数除以橙汁的 体积。 澄汁 变式2缺量筒小华在整理实验器材时发现了一个实心铜块，于是他 灵机一动，认为不用量筒仍能测出牛奶的密度，并进行了如图所示的 26 第二部分 测量类学生必做实验心 实验。 m m2 m, a.待牛奶倒入烧杯后，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.将铜块取出测得牛奶和烧杯的总质量为m2; ℃.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.在课本中查出铜块的密度为p铜 由上述可知，该牛奶的密度=（用已知物理量符号表示）。 重难2误差分析 变式3结果分析小华在变式2的操作中取出铜块时，沾上了一些牛 奶，则此次测量的结果将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解题思路 变式4未知液体密度的测量小强为测量未知液体的密度，利用给定 已知柱状杯中未知液体的 深度h1;再测出柱状杯浸 的实验器材完成相应的实验步骤，器材有质量可忽略的薄壁平底的 入水中的深度h2;设柱状 柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。 杯的底面积为S,柱状杯中 液体的体积V=Sh1,质量 m液=pV液=pSh1,重力 G=mag=pVag=pShig, 柱状杯排开水的体积V= Sh2,柱状杯受到的浮力 (1)在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上， F净=p*Vg=p*Sh2g,柱 状杯漂浮，柱状杯的质量 如图所示，测出柱状杯中未知液体的深度h1。 忽略，则F学=G谁，即 (2)接下来的操作是： h2o P*Sh2g=pSh1g,解得p= (3)未知液体密度的表达式：p= (用测物理量h1、h2和水的 h2 密度p水表示)。 27