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特殊方法测量物质的密度
在缺少实验器材的情况下进行探究活动的方法就是“等效替代”,变直接测量为间接测量.如:在体积或质量无法测量时,往往需要借助于水,通过测量与被测物体等体积的水的质量或等质量水的体积,利用水的中间过渡,从而测得密度.
(1)当不能直接利用天平称质量时,可以用“水+量筒”或“已知密度的物体+水+量筒”解决.
(2)当不能直接用量筒测物体的体积时,可以用“水+天平”解决,这种方法是让被测物体的体积与水的体积相等,用天平称出水的质量,即可得出V物=V水= .
类型1 满杯法测量物质的密度
1.小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒.他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及顺序如图甲所示.
(1)他第三次测得物体的质量如图乙中砝码和游码所示,其质量m3=_____ __g.
(2)由三次测量结果可知,水的质量m水=____ g,酱油的体积V油=__ __cm3.
(3)根据小刚测量的数据,酱油的密度ρ油=__ _kg/m3.
类型2 排水法测量物质的密度
2.星开同学想测量妈妈从海南给她带来的小贝壳密度,她准备了托盘天平(配了砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水等器材
(1)如图甲所示是她在调节天平的平衡螺母,从图中可以发现她在使用天平过程中存在的错误是:_____________________________________________________.
(2)纠正错误后,再测贝壳的质量,所用天平的标尺如图乙所示,最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同.测量时按规定在__ __盘加入15 g的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时贝壳的质量___________(填“小于”“等于”或“大于”)15 g,再另加入5 g的砝码后,指针偏向右侧,接下来的操作是:____________________,直至天平平衡.图乙所示为天平最后平衡时的情景,则贝壳的质量m=__________g.
(3)测出空小烧杯的质量m1.
(4)将装有水的大烧杯和空的小烧杯如上图丙所示放置(水至溢水口).
(5)用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯内的水中,有部分水溢出进入小烧杯.
(6)测出溢出的水和小烧杯的总质量m2.
由上述实验可得:溢出水的体积是:____,贝壳的密度是:____(都用物理量符号表示,水的密度为ρ水).
类型3 等质量法测量物质的密度
3.一次课外小组活动中,小明同学做“测石块密度”的实验,实验器材:托盘天平(没有砝码)、量筒、水、两个相同的烧杯、塑料绳、小石块(不吸水).请帮小明完成实验步骤:
(1)将天平放在水平台上,调节天平横梁平衡时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)移动.
(2)将一只空烧杯和小石块放在天平左盘,__________________________________,直到天平重新平衡.
(3)____________________________________________,记下量筒中水的体积V0.
(4)在量筒中加入适量水,记下水的体积V1.
(5)用塑料绳系住小石块,使其浸没在量筒内的水中,读出水面所对的刻度值V2.
(6)石块密度ρ石=______________.(水的密度用ρ水表示)
类型4 标记法测量物质的密度
4.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺_________,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往_______(填“左”或“右”)调.
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g、空烧杯的质量是90 g.
(3)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后将烧杯放在天平左盘,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为___________ g.
(4)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142 g,此时杯中水的体积为__________cm3.
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为____________g/cm3.
类型5 排沙法测量物质的密度
5.某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒物质的密度,测量的部分方法和结果如图1、2所示.
图2
图1
A.在量筒甲中装适量的细铁砂,抹平表面
B.将城中的颗粒装入量筒乙
C.将甲中铁砂全部倒进乙中,反复摇动后抹平表面
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺的________处,然后调节________,使天平平衡.接着,用天平测量适量小颗粒的质量.当天平重新平衡时,砝码质量和游码位置如图