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秘籍10不同方法測(cè)密度(原卷版)概率預(yù)測(cè)☆☆☆☆☆題型預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)題☆☆☆考向預(yù)測(cè)①用天平和量筒測(cè)物質(zhì)密度;②其他方法測(cè)物質(zhì)密度。力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題中,物質(zhì)密度測(cè)量屬于??紵狳c(diǎn),同時(shí)也是力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。所以,物質(zhì)密度測(cè)量應(yīng)作為備考重點(diǎn)加以重視。有關(guān)密度測(cè)量實(shí)驗(yàn),在中考試卷中所占分值比例較大,少則4分,多則八分,甚至更高??疾槲镔|(zhì)密度測(cè)量,常見(jiàn)的可分為兩個(gè)大類:一是常規(guī)方法測(cè)密度;二是特殊方法測(cè)密度。對(duì)本部分內(nèi)容的考查與備考做如下概括:一、質(zhì)量測(cè)量1.實(shí)驗(yàn)室中,測(cè)量質(zhì)量的常用工具是天平;在生活中,質(zhì)量的測(cè)量還有桿秤、案秤、磅秤、電子秤等等。2.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡。3.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡。4.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。5.使用天平注意事項(xiàng):①被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平的量程;②用鑷子加減砝碼時(shí)要輕拿輕放;③保持天平清潔、干燥,不能把潮濕的物體和化學(xué)藥品直接放在盤(pán)上,也不能把砝碼弄濕、弄臟,以免銹蝕。二、密度1.某種物體的質(zhì)量與它的體積之比叫物體的密度。2.密度是物體的特征。油比水輕,說(shuō)的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。3.密度公式是:。4.不同物質(zhì),在體積一定時(shí),質(zhì)量跟密度成正比;不同物質(zhì),在質(zhì)量一定時(shí),體積跟密度成反比。5.國(guó)際單位制中,密度單位是kg/m3,常用單位還有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。6.平時(shí)我們所見(jiàn)的瓶裝液體體積經(jīng)常用毫升(ml)表示,1ml=1cm3。1m3=103l(升)。水的密度(其物理意義為:體積為1m3的水,質(zhì)量為1.0×103kg,也就是1t)。7.不同物質(zhì),質(zhì)量相等時(shí),體積跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,當(dāng)甲、乙都是m時(shí),V甲<V乙)。如質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊,銅塊體積小于鐵塊體積。8.不同物質(zhì),體積相等時(shí),質(zhì)量跟密度成正比(ρ甲>ρ乙,當(dāng)甲乙兩物質(zhì)體積都是V時(shí),m甲>m乙)。如同一個(gè)瓶,裝滿水和裝滿油相比較,裝滿水的質(zhì)量大。9.氣體有充滿空間的特點(diǎn),比如氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣用掉一半,質(zhì)量減小一半,體積不變,則密度減小一半。三、浮力1.浮力:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的力叫浮力。2.浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。3.浮力產(chǎn)生的原因(實(shí)質(zhì)):液(氣)體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差就是浮力。4.影響浮力大小的因素:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)(控制變量法):浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大。四、漂浮問(wèn)題“五規(guī)律”規(guī)律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規(guī)律二:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同;規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;規(guī)律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;規(guī)律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。一、測(cè)量固體物質(zhì)的密度(固體不溶于水)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)量固體物質(zhì)的密度、太平的使用。【實(shí)驗(yàn)器材】密度測(cè)量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測(cè)量固體和液體的體積;用天平測(cè)量物體質(zhì)量?!緦?shí)驗(yàn)步驟】一、天平的使用:用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。天平的使用及注意事項(xiàng):測(cè)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡;將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡;被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。二、固體密度的測(cè)量:固體密度的測(cè)量步驟如下:(1)用天平測(cè)量固體的質(zhì)量m;(2)在量筒中倒入適量的水,讀出水的體積V1;(3)用細(xì)線拴住固體,輕放浸沒(méi)在水中,讀出固體與水的總體積V2;(4)計(jì)算固體的密度:QUOTEρ=????2???二、測(cè)量液體物質(zhì)的密度【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)量液體物質(zhì)的密度、太平的使用?!緦?shí)驗(yàn)器材】密度測(cè)量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測(cè)量固體和液體的體積;用天平測(cè)量物體質(zhì)量。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、天平的使用:用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。天平的使用及注意事項(xiàng):測(cè)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡;將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡;被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。二、液體密度的測(cè)量:液體密度的測(cè)量步驟如下:(1)用天平稱出燒杯的質(zhì)量m1;(2)將適量的液體倒入燒杯中,用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2;(3)將燒杯中的液體倒入量筒中,讀出量筒中液體的體積V;(4)計(jì)算液體的密度:。三、特殊方法測(cè)密度1.有天平無(wú)砝碼測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:量筒、兩個(gè)燒杯、天平、細(xì)線、水和滴管。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、將兩個(gè)相同的燒杯分別放在調(diào)節(jié)好的天平的左右盤(pán)中;二、在左盤(pán)的燒杯中放入石塊,在右盤(pán)的燒杯中注入一定量的水后,用滴管緩慢增加水的質(zhì)量,直到天平的橫梁重新平衡,則左盤(pán)中石塊的質(zhì)量和右盤(pán)中水的質(zhì)量相同,即m石=m水;三、將右盤(pán)燒杯中的水倒入量筒,測(cè)得水的體積V水,則水的質(zhì)量為:m水=ρ水V水;所以石塊的質(zhì)量m石=m水=ρ水V水;四、把左盤(pán)燒杯中的石塊用細(xì)線系好輕輕放入剛剛已倒入水的量筒中,測(cè)出此時(shí)水和石塊的總體積V;則石塊的密度為:。2.有天平無(wú)量筒測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:天平、水、空瓶、石塊。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m1;二、瓶中裝滿水,測(cè)出其質(zhì)量m2;三、將石塊放入瓶中,溢出一部分水后,測(cè)出瓶、石塊和剩余水的質(zhì)量m3;則石塊的密度為:。3.有量筒無(wú)天平測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:水槽、燒杯、量筒、足夠多的水、細(xì)線、石塊和筆。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、將石塊放入燒杯中,然后將燒杯放入盛有水的水槽中,用筆在燒杯上標(biāo)記出此時(shí)水槽頁(yè)面的位置;二、取出燒杯中的石塊,往燒杯中緩慢倒入水,直到水槽內(nèi)頁(yè)面達(dá)到標(biāo)記的高度;三、將燒杯內(nèi)的水倒入量筒中,讀出水的體積V1,則石塊的質(zhì)量為V1ρ水;四、在量筒中裝入適量的水,示數(shù)為V2,然后用細(xì)線系住石塊,將石塊浸沒(méi)在水中,此時(shí)示數(shù)為V3,則石塊的體積為V3-V2;則石塊的密度為:。【考向點(diǎn)撥】1.天平調(diào)平衡:移動(dòng)平衡螺母(指針左偏,平衡螺母右移;指針右偏,平衡螺母左移);2.天平使用:把天平放在水平桌面上,游碼放在“零”位,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡,左盤(pán)放被測(cè)物體,右盤(pán)放砝碼,不得用手夾取砝碼;3.求被測(cè)量物體質(zhì)量:物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù);4.液體體積測(cè)量:視線要與液面相平,1mL=1cm3;5.被測(cè)物體密度:用密度公式進(jìn)行計(jì)算即可;6.被測(cè)物質(zhì)密度誤差:燒杯或被測(cè)固體均粘有部分液體,由實(shí)驗(yàn)步驟可知被測(cè)質(zhì)量偏小時(shí),密度偏小;被測(cè)質(zhì)量偏大時(shí),密度偏大;7.靠增減砝碼無(wú)法使天平平衡時(shí):取下最小砝碼,調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼;8.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià):根據(jù)測(cè)量過(guò)程確定測(cè)量值偏大還是偏小并分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在問(wèn)題;9.實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因:刻度尺與平面鏡不垂直、實(shí)驗(yàn)裝置安裝存在問(wèn)題。四、稱重法測(cè)物體密度先把物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,測(cè)其重力G;再把物體浸沒(méi)在水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,F(xiàn)浮=G-F。由阿基米德原理可知,F(xiàn)浮=ρ液gV排,整理得到:。此方法適用于物體密度大于水的密度情況。五、漂浮法測(cè)物體密度現(xiàn)在量筒中裝入體積為V1的水,讓物體漂浮在水中,記下此時(shí)水面對(duì)應(yīng)刻度的體積V2;再利用細(xì)針按壓物塊使其完全浸入水中,記下此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度的體積V3,則被測(cè)物體的體積為:。此方法適用于被測(cè)物體密度小于水的密度情況。題型一:物質(zhì)密度的常規(guī)測(cè)量【例1】在“測(cè)量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中:(1)用調(diào)好的天平測(cè)金屬塊質(zhì)量,天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊質(zhì)量m為_(kāi)____g。(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi),水面如圖乙所示,則金屬塊體積V為_(kāi)____cm3。(3)計(jì)算出金屬塊密度ρ=_____g/cm3。(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定誤差,導(dǎo)致所測(cè)密度值_____(偏大/偏小)。(5)在上面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用彈簧測(cè)力計(jì)和該金屬塊,只需增加一個(gè)操作步驟就能測(cè)出圖丙內(nèi)燒杯中鹽水的密度,增加的步驟是:_____。鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水
=_____(選用所測(cè)物理量符號(hào)表示)?!纠?】為了測(cè)量物塊A和B的密度,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后,若指針靜止時(shí)位置如圖甲所示,則應(yīng)將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié);(2)如圖乙是正確測(cè)量A的質(zhì)量時(shí)使用砝碼情況和游碼的位置,其質(zhì)量為_(kāi)_____g;如圖丙是用量筒測(cè)量物塊A體積時(shí)的場(chǎng)景,則它的體積是______cm3
,密度為_(kāi)_____kg/m3
;(3)另一物塊B的密度大于酒精而小于水,請(qǐng)將該同學(xué)測(cè)量其密度的下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①將物塊B放入裝有適量水的燒杯中,然后向燒杯中緩慢注入酒精并充分?jǐn)嚢瑁敝廖飰KB______在混合液中;②取出物塊B后,測(cè)出燒杯及杯內(nèi)混合液的總質(zhì)量為;③將燒杯中的部分混合液倒入空量筒中,測(cè)出它的體積為V,同時(shí)測(cè)出燒杯及杯內(nèi)剩余混合液的總質(zhì)量為;④由測(cè)量結(jié)果得到物塊B的密度表達(dá)式為_(kāi)_____(用步驟中的字母表示)。【例3】小明用“天平和量筒測(cè)量鹽水的密度”。(1)實(shí)驗(yàn)原理是______;(2)小明先將托盤(pán)天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡。接下來(lái)小明按照下面步驟開(kāi)始操作:①測(cè)出空燒杯質(zhì)量為29.2g;②測(cè)出燒杯和鹽水總質(zhì)量;其數(shù)值如圖甲所示為_(kāi)_____g;③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,鹽水體積如圖乙所示,則鹽水的密度ρ=______kg/m3
,此實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出鹽水的密度會(huì)______(選填“偏大”或“偏小”);(3)小明在學(xué)習(xí)浮力相關(guān)知識(shí)后,認(rèn)為利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、細(xì)線、分別裝有適量鹽水和水的燒杯等器材,同樣可以測(cè)出鹽水密度(實(shí)驗(yàn)時(shí)石塊不能碰到容器底和容器壁)。請(qǐng)你幫助小明完成下列實(shí)驗(yàn)操作:①將小石塊用細(xì)線系好,掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)G;②將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊,浸沒(méi)在水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1
;③取出石塊并擦干,將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊______,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2
;④鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水
=______。(用所測(cè)量的物理符號(hào)表示,水的密度ρ水
)【例4】小麗同學(xué)在“測(cè)量雞蛋的密度”實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了以下操作:(1)將天平放在_____桌面上,在天平托盤(pán)中分別放入不吸水的紙,把游碼移到零刻度線處,指針靜止后的情形如圖(甲)所示.要使橫梁平衡,應(yīng)將橫梁上的平橫螺母向_____(選填“左”或“右”)調(diào),直至天平平衡.接著將雞放在天平的左盤(pán),在右盤(pán)加減砝碼、移動(dòng)游碼直到天平重新復(fù)平衡,所加砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖(乙)所示,則被測(cè)雞蛋的質(zhì)量為_(kāi)____g。(2)因可供選擇的量筒口徑較小,雞蛋無(wú)法放入,小麗自制了一個(gè)溢水杯,采用如圖(丙)所示的方法測(cè)量雞蛋的體積,其具體做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好與溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,將雞蛋慢慢放入水杯中,雞蛋最終沉入水底,量筒收集完從溢水杯溢出的水后,示數(shù)如圖(丙)所示.他所使用量筒的分度值為_(kāi)____cm3
,在讀取量筒中水的體積時(shí),視線與液面_____(選填“相平”或“不相平”),雞蛋的體積為_(kāi)____cm3
。(3)被測(cè)雞蛋的密度為_(kāi)____g/cm3
。(4)若小麗用上述方法先測(cè)出雞量的體積V,再取出溢水杯中的雞蛋,放在天平的左盤(pán),稱出它的質(zhì)量為m,然后利用計(jì)算出雞蛋的密度。用種方法測(cè)得雞蛋的密度與真實(shí)值相比會(huì)_____。(選填“偏大”“偏小”或“一樣”
)
。題型二:特殊方法測(cè)密度【例5】小華同學(xué)在學(xué)習(xí)阿基米德原理后,發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)也能測(cè)量金屬塊的密度于是和同學(xué)一起按以下操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊靜止在空中如圖(甲)所示,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_______N。(2)然后將金屬塊緩慢地完全浸沒(méi)在水中,示數(shù)如圖(乙)所示,則金屬塊所受的浮力為_(kāi)______N,可求出金屬塊的體積為_(kāi)_________m3。(3)通過(guò)計(jì)算,金屬塊的密度為_(kāi)_______________kg/m3
。(4)實(shí)驗(yàn)中讓金屬塊在水中的深度繼續(xù)下降,不接觸杯底,金屬塊受到的浮力將如何變化?_______。(5)在交流討論中,小李同學(xué)認(rèn)為一次測(cè)量就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論不科學(xué),你認(rèn)同他的觀點(diǎn)嗎?________。你認(rèn)為怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差?_______。【例6】小紅想測(cè)出一個(gè)實(shí)心小木球的密度.但是發(fā)現(xiàn)小木球放在水中會(huì)漂浮在水面上,無(wú)法測(cè)出它的體積.小紅設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟:a.把適量的水倒進(jìn)量筒中如圖甲所示,記錄此時(shí)水的體積為V1
;b.用細(xì)線在小木球下吊一個(gè)小鐵塊放入水中,靜止時(shí)如圖乙所示,記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V2
;c.把小鐵塊單獨(dú)放入水中靜止時(shí)如圖丙所示,記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V3
;d.從水中取出小木球,用天平測(cè)量質(zhì)量,天平平衡時(shí)如圖丁所示,記錄小木球質(zhì)量為m;e.利用密度公式計(jì)算出結(jié)果。(1)實(shí)驗(yàn)中使用天平測(cè)出木球的質(zhì)量m=_______g,木球的體積V=_______cm3
,計(jì)算出小木球的密度ρ木
=_______g/cm3
。此值比木球密度的真實(shí)值要_______(偏大/偏?。#?)實(shí)驗(yàn)后,她總結(jié)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用天平測(cè)量小木球質(zhì)量誤差較大,如不用天平,只在a、b、c三個(gè)步驟中增加一個(gè)步驟也可以測(cè)出小木球的密度,請(qǐng)你寫(xiě)出這個(gè)步驟______________。根據(jù)你補(bǔ)充的步驟,寫(xiě)出計(jì)算小木球密度的表達(dá)式ρ木
=_______。(用字母表示,水的密度為ρ水
)【例7】小致同學(xué)在測(cè)固體密度時(shí),操作步驟如下:(1)把天平放在水平桌面上,將游碼移至左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)_____(選填“左”或“右”)使天平橫梁平衡。(2)小紋選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測(cè)它的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示,天平恢復(fù)平衡,則測(cè)得的礦石質(zhì)量為_(kāi)____。(3)如圖乙,在量筒中裝入適量的水,將系了細(xì)線的礦石輕放入量筒,測(cè)得礦石的體積是_____cm3(4)實(shí)驗(yàn)后,小致發(fā)現(xiàn)使用的
20g
砝碼破損了,由此得知測(cè)得的礦石密度會(huì)_____(選填“偏大”、“偏小”或“個(gè)變”)(5)實(shí)驗(yàn)中,另一名同學(xué)使用一個(gè)溢水杯和小燒杯也測(cè)量出了小礦石的體積,如圖丙,其步驟如下:A.用天平測(cè)出空小燒杯的質(zhì)量m1
;B.將溢水杯裝滿水后,將小礦石放入溢水杯中,并用小燒杯盛按溢出的水C.用天平測(cè)出小燒杯和溢出水的總質(zhì)量m2則小礦石的體積V石
=_____(用所測(cè)物理量和ρ水
表示
)?!纠?】安安和康康在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可愛(ài)的卡通小玩偶,如圖甲所示。他們選擇不同的方法測(cè)量它的密度。(1)康康用天平(砝碼)、量筒、細(xì)線和水測(cè)量小玩偶的密度。①當(dāng)天平右盤(pán)所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時(shí),天平在水平位置平衡,則小玩偶的質(zhì)量為
g;②在量筒中裝有適量的水,小玩偶放入量筒前后水面變化的情況如圖丙所示,則小玩偶的體積為
cm3;③小玩偶的密度為
kg/m3。(2)安安利用彈簧則力計(jì)、燒杯,細(xì)線和水,用另一種方法量小玩偶的密度,如圖丁所示,她進(jìn)行了如下操作:①在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛小玩偶,彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)示數(shù)為FG。②將小玩偶浸沒(méi)水中,靜止時(shí)讀出彈簧力計(jì)示數(shù)為F1,她用FG、F1和ρ水,計(jì)算出小玩偶的密度,如若小玩偶未完全浸沒(méi)水中,那么安安所測(cè)得的小玩偶密度將會(huì)偏
(選填“大”或“小”)?!纠?】如圖甲、乙所示,用天平、量筒測(cè)量金屬塊的密度。(1)將天平放在水平工作臺(tái)上,將游碼移到標(biāo)尺的
處,調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡;(2)將金屬塊放在天平左盤(pán)里,用鑷子向右盤(pán)加減砝碼并移動(dòng)游碼,當(dāng)天平再次平衡時(shí),右盤(pán)中所放砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為
g;(3)將金屬塊用細(xì)線系好輕輕放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如圖乙所示的位置,金屬塊的體積為
cm3,金屬塊的密度為
g/cm3。(4)利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水,也可以測(cè)量出此金屬塊的密度,如圖丙、丁所示。將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端的掛鉤上,測(cè)出金屬塊的重力為G,再將金屬塊完全浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F.則金屬塊質(zhì)量為
,體積為
,密度為
(三空均用已知量的字母表示)。1.(2022·安徽省阜陽(yáng)實(shí)驗(yàn)中學(xué)中考物理一模試卷)俞強(qiáng)家有一個(gè)沉香木工藝品,他將工藝品帶到實(shí)驗(yàn)室,想測(cè)量其密度。(1)俞強(qiáng)先將天平放在水平桌面上,游碼放在標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,他應(yīng)將平衡螺母向______端調(diào),使橫梁平衡。(2)俞強(qiáng)再把工藝品放在天平左盤(pán),平衡時(shí)右盤(pán)砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則工藝品的質(zhì)量為_(kāi)_____g。(3)量筒內(nèi)盛280mL的水,將工藝品放入量筒的過(guò)程中,系在工藝品上的細(xì)線突然脫落,工藝品沉入水中時(shí)一部分水濺在量筒內(nèi)壁,此時(shí)水面到達(dá)的位置如圖丙所示,則工藝品的體積為_(kāi)_____cm(4)利用公式算出工藝品的密度為_(kāi)_____kg/m(5)同組同學(xué)觀察到了俞強(qiáng)測(cè)量的全過(guò)程,提示俞強(qiáng),這樣測(cè)得的工藝品密度要比真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)。2.(2022·安徽省合肥市物理中考模擬卷)如圖所示,晶晶在測(cè)量一塊形狀不規(guī)則的石塊的密度。(1)圖甲是晶晶在調(diào)節(jié)天平時(shí)的情景,你認(rèn)為她在操作上的錯(cuò)誤之處是:;(2)糾正錯(cuò)誤后,他發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)如圖乙所示位置,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;(3)接下來(lái),將小石塊放置在天平的盤(pán),然后夾取砝碼和移動(dòng)游碼,直至天平橫梁再度平衡,此時(shí)砝碼和游碼情況如圖丙所示,此時(shí)小石塊的質(zhì)量為g;(4)然后將小石塊放入盛有適量水的量筒中,量筒中水面位置變化如圖丁,則此小石塊的密度是g/cm3;(5)小魯同學(xué)也想測(cè)量一合金塊的密度,但是她只有下列器材:一架天平(無(wú)砝碼),兩個(gè)完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管,愛(ài)思考的小魯同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后,進(jìn)行如下操作:①調(diào)節(jié)天平平衡后,將兩個(gè)空燒杯分別放在天平的左右兩盤(pán)內(nèi),把合金塊放在左盤(pán)燒杯內(nèi),向右盤(pán)燒杯內(nèi)加水,并用滴管調(diào)節(jié),直至天平平衡;②將燒杯內(nèi)的水都倒入空量筒中,讀出量筒示數(shù)為30cm3;③再用細(xì)線拴好合金塊,將其輕輕放入量筒中,合金塊剛好浸沒(méi),讀出量筒示數(shù)為40cm3;由以上實(shí)驗(yàn)可知合金塊密度為kg/m3,合金塊密度測(cè)量值(選填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值。3.(2021·山東省青島市西海岸新區(qū)中考物理二模試卷)小明在濱河陽(yáng)光沙灘游玩時(shí)撿到一塊鵝卵石,并對(duì)該鵝卵石的密度進(jìn)行了測(cè)量。(1)將天平放在水平桌面上,并將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的零刻度線后,分度標(biāo)尺的指針如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。(2)測(cè)量鵝卵石質(zhì)量時(shí),將最小為5g的砝碼放入托盤(pán)天平的右盤(pán)后,分度標(biāo)尺的指針如圖乙所示,接下來(lái)的操作是,直至天平橫梁平衡。(3)天平平衡時(shí),所用砝碼和游碼在稱量標(biāo)尺上的位置如圖丙所示,該鵝卵石的質(zhì)量是g。(4)如圖丁所示,鵝卵石的體積是cm3。(5)由以上數(shù)據(jù)可知,該鵝卵石的密度為kg/m3。4.(2022·甘肅省定西市中考物理模擬試卷)小賈同學(xué)在學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量之后,準(zhǔn)備測(cè)量身邊礦石的密度。(1)小賈將天平放在臺(tái)面上,把游碼移至標(biāo)尺左端0刻線處,發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向如圖甲,他應(yīng)將向調(diào),使天平橫梁平衡。(2)調(diào)節(jié)完畢后,他使用天平測(cè)量這一小礦石的質(zhì)量如圖乙所示,其操作錯(cuò)誤是:。改正錯(cuò)誤后,他測(cè)出了小礦石的質(zhì)量如圖丙為g。(3)在測(cè)量小礦石體積時(shí),他首先應(yīng)該將適量的水倒入量筒中,然后再將小礦石緩慢浸沒(méi)在量筒中,如圖丁測(cè)出小礦石的體積,根據(jù)以上測(cè)量的質(zhì)量和體積算出小礦石的密度為kg/m3;在測(cè)量小礦石體積時(shí),如果考慮棉線的體積,則測(cè)量值(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。5.(2022·山東省泰安市中考物理模擬試卷)小明發(fā)現(xiàn)橙子在水中下沉,他用實(shí)驗(yàn)測(cè)量它的密度。(1)將托盤(pán)天平放在水平桌面上,把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,調(diào)節(jié)直到指針指在分度盤(pán)中線處。(2)用調(diào)節(jié)好的天平稱橙子的質(zhì)量,當(dāng)天平重新平衡時(shí),所用砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示,則橙子的質(zhì)量是g。利用排水法測(cè)出橙子體積是150cm3,則橙子的密度為g/cm3。(3)做完實(shí)驗(yàn)整理器材時(shí),小明發(fā)現(xiàn)天平上的砝碼有一個(gè)生銹了,這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的質(zhì)量。(選填“偏大”或“偏小”)(4)小明換了一種測(cè)量方法,在薄壁透明小水槽中注入適量的水,將其置于水平桌面上。讓空燒杯漂浮在水面上,測(cè)出水的深度為h;再將橙子放入燒杯中,此時(shí)燒杯仍漂浮在水面上,測(cè)出水深為h1;最后將橙子取出放入水槽中,燒杯仍漂浮在水面上,橙子沉底后,浸沒(méi)在水中,測(cè)出水深為h2,由此可求出橙子密度ρ橙=(用字母表示)。(整個(gè)過(guò)程中水沒(méi)有溢出,且橙子不吸水)6.(2022·福建省福州市中考物理模擬試卷)某同學(xué)利用滑輪、完全相同但質(zhì)量未知的若干個(gè)鉤碼、溢水杯、量筒等器材,測(cè)量一個(gè)物塊的密度。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟一:用一根質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線一端系住物塊,另一端繞過(guò)定滑輪掛住3個(gè)鉤碼,此時(shí)物塊、鉤碼靜止不動(dòng),并將注滿水的溢水杯至于物塊下方,如圖甲所示;步驟二:移去1個(gè)鉤碼后,物塊下降浸入水中再次靜止不動(dòng),此時(shí)物塊有一半的體積露出水面;步驟三:將溢出的水全部倒入量筒中,測(cè)出水的體積為20cm3。實(shí)驗(yàn)中不計(jì)一切摩擦,則:(1)物體的質(zhì)量為g;物體的密度為g/cm3;(2)若在完成步驟二后,向溢水杯中加入足量的食鹽,被食鹽充分溶解后木塊露出水面的體積將(大于、等于、小于)物塊體積的一半。7.(2022·山東省青島市中考物理模擬試卷)小明將蘋(píng)果和梨子放入水中,蘋(píng)果漂浮,梨子沉底,如圖甲所示。(1)蘋(píng)果的質(zhì)量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1,梨子的質(zhì)量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2,若F1=F2,則m1m2、V1V2(以上二空格均選填“>”、“<”或“=”)。(2)小明想測(cè)量梨子的密度,他的方案是:先使梨子在鹽水中懸浮,然后測(cè)出鹽水的密度ρ鹽水,則ρ梨子ρ鹽水.天平調(diào)節(jié)好后,測(cè)量步驟如下:步驟一:如圖乙,在小燒杯中倒入適量鹽水,用天平測(cè)出小燒杯和鹽水的總質(zhì)量為m1;步驟二:如圖丙,把小燒杯中一部分鹽水倒入量筒,測(cè)出量筒中鹽水的體積為V;步驟三:測(cè)出小燒杯和杯中剩余鹽水的質(zhì)量m2=36.4g。①則m1=g,小明所測(cè)鹽水的密度ρ鹽水=kg/m3;②小明如果沒(méi)有把游碼放在標(biāo)尺左端的“0”刻度線處,就調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡,然后按照上述步驟進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得的鹽水密度(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。秘籍10不同方法測(cè)密度(解析版)概率預(yù)測(cè)☆☆☆☆☆題型預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)題☆☆☆考向預(yù)測(cè)①用天平和量筒測(cè)物質(zhì)密度;②其他方法測(cè)物質(zhì)密度。力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題中,物質(zhì)密度測(cè)量屬于??紵狳c(diǎn),同時(shí)也是力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。所以,物質(zhì)密度測(cè)量應(yīng)作為備考重點(diǎn)加以重視。有關(guān)密度測(cè)量實(shí)驗(yàn),在中考試卷中所占分值比例較大,少則4分,多則八分,甚至更高??疾槲镔|(zhì)密度測(cè)量,常見(jiàn)的可分為兩個(gè)大類:一是常規(guī)方法測(cè)密度;二是特殊方法測(cè)密度。對(duì)本部分內(nèi)容的考查與備考做如下概括:一、質(zhì)量測(cè)量1.實(shí)驗(yàn)室中,測(cè)量質(zhì)量的常用工具是天平;在生活中,質(zhì)量的測(cè)量還有桿秤、案秤、磅秤、電子秤等等。2.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡。3.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡。4.用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。5.使用天平注意事項(xiàng):①被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平的量程;②用鑷子加減砝碼時(shí)要輕拿輕放;③保持天平清潔、干燥,不能把潮濕的物體和化學(xué)藥品直接放在盤(pán)上,也不能把砝碼弄濕、弄臟,以免銹蝕。二、密度1.某種物體的質(zhì)量與它的體積之比叫物體的密度。2.密度是物體的特征。油比水輕,說(shuō)的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。3.密度公式是:。4.不同物質(zhì),在體積一定時(shí),質(zhì)量跟密度成正比;不同物質(zhì),在質(zhì)量一定時(shí),體積跟密度成反比。5.國(guó)際單位制中,密度單位是kg/m3,常用單位還有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。6.平時(shí)我們所見(jiàn)的瓶裝液體體積經(jīng)常用毫升(ml)表示,1ml=1cm3。1m3=103l(升)。水的密度(其物理意義為:體積為1m3的水,質(zhì)量為1.0×103kg,也就是1t)。7.不同物質(zhì),質(zhì)量相等時(shí),體積跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,當(dāng)甲、乙都是m時(shí),V甲<V乙)。如質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊,銅塊體積小于鐵塊體積。8.不同物質(zhì),體積相等時(shí),質(zhì)量跟密度成正比(ρ甲>ρ乙,當(dāng)甲乙兩物質(zhì)體積都是V時(shí),m甲>m乙)。如同一個(gè)瓶,裝滿水和裝滿油相比較,裝滿水的質(zhì)量大。9.氣體有充滿空間的特點(diǎn),比如氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣用掉一半,質(zhì)量減小一半,體積不變,則密度減小一半。三、浮力1.浮力:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的力叫浮力。2.浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。3.浮力產(chǎn)生的原因(實(shí)質(zhì)):液(氣)體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差就是浮力。4.影響浮力大小的因素:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)(控制變量法):浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大。四、漂浮問(wèn)題“五規(guī)律”規(guī)律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規(guī)律二:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同;規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積?。灰?guī)律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;規(guī)律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。一、測(cè)量固體物質(zhì)的密度(固體不溶于水)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)量固體物質(zhì)的密度、太平的使用?!緦?shí)驗(yàn)器材】密度測(cè)量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測(cè)量固體和液體的體積;用天平測(cè)量物體質(zhì)量。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、天平的使用:用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。天平的使用及注意事項(xiàng):測(cè)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡;將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡;被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。二、固體密度的測(cè)量:固體密度的測(cè)量步驟如下:(1)用天平測(cè)量固體的質(zhì)量m;(2)在量筒中倒入適量的水,讀出水的體積V1;(3)用細(xì)線拴住固體,輕放浸沒(méi)在水中,讀出固體與水的總體積V2;(4)計(jì)算固體的密度:QUOTEρ=????2???二、測(cè)量液體物質(zhì)的密度【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)量液體物質(zhì)的密度、太平的使用?!緦?shí)驗(yàn)器材】密度測(cè)量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測(cè)量固體和液體的體積;用天平測(cè)量物體質(zhì)量。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、天平的使用:用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。天平的使用及注意事項(xiàng):測(cè)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤(pán)的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡;將物體放在左盤(pán),砝碼放在右盤(pán),用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡;被測(cè)物體的質(zhì)量=右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。二、液體密度的測(cè)量:液體密度的測(cè)量步驟如下:(1)用天平稱出燒杯的質(zhì)量m1;(2)將適量的液體倒入燒杯中,用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2;(3)將燒杯中的液體倒入量筒中,讀出量筒中液體的體積V;(4)計(jì)算液體的密度:。三、特殊方法測(cè)密度1.有天平無(wú)砝碼測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:量筒、兩個(gè)燒杯、天平、細(xì)線、水和滴管。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、將兩個(gè)相同的燒杯分別放在調(diào)節(jié)好的天平的左右盤(pán)中;二、在左盤(pán)的燒杯中放入石塊,在右盤(pán)的燒杯中注入一定量的水后,用滴管緩慢增加水的質(zhì)量,直到天平的橫梁重新平衡,則左盤(pán)中石塊的質(zhì)量和右盤(pán)中水的質(zhì)量相同,即m石=m水;三、將右盤(pán)燒杯中的水倒入量筒,測(cè)得水的體積V水,則水的質(zhì)量為:m水=ρ水V水;所以石塊的質(zhì)量m石=m水=ρ水V水;四、把左盤(pán)燒杯中的石塊用細(xì)線系好輕輕放入剛剛已倒入水的量筒中,測(cè)出此時(shí)水和石塊的總體積V;則石塊的密度為:。2.有天平無(wú)量筒測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:天平、水、空瓶、石塊。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m1;二、瓶中裝滿水,測(cè)出其質(zhì)量m2;三、將石塊放入瓶中,溢出一部分水后,測(cè)出瓶、石塊和剩余水的質(zhì)量m3;則石塊的密度為:。3.有量筒無(wú)天平測(cè)量石塊的密度(1)實(shí)驗(yàn)器材:水槽、燒杯、量筒、足夠多的水、細(xì)線、石塊和筆。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:一、將石塊放入燒杯中,然后將燒杯放入盛有水的水槽中,用筆在燒杯上標(biāo)記出此時(shí)水槽頁(yè)面的位置;二、取出燒杯中的石塊,往燒杯中緩慢倒入水,直到水槽內(nèi)頁(yè)面達(dá)到標(biāo)記的高度;三、將燒杯內(nèi)的水倒入量筒中,讀出水的體積V1,則石塊的質(zhì)量為V1ρ水;四、在量筒中裝入適量的水,示數(shù)為V2,然后用細(xì)線系住石塊,將石塊浸沒(méi)在水中,此時(shí)示數(shù)為V3,則石塊的體積為V3-V2;則石塊的密度為:。【考向點(diǎn)撥】1.天平調(diào)平衡:移動(dòng)平衡螺母(指針左偏,平衡螺母右移;指針右偏,平衡螺母左移);2.天平使用:把天平放在水平桌面上,游碼放在“零”位,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡,左盤(pán)放被測(cè)物體,右盤(pán)放砝碼,不得用手夾取砝碼;3.求被測(cè)量物體質(zhì)量:物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù);4.液體體積測(cè)量:視線要與液面相平,1mL=1cm3;5.被測(cè)物體密度:用密度公式進(jìn)行計(jì)算即可;6.被測(cè)物質(zhì)密度誤差:燒杯或被測(cè)固體均粘有部分液體,由實(shí)驗(yàn)步驟可知被測(cè)質(zhì)量偏小時(shí),密度偏小;被測(cè)質(zhì)量偏大時(shí),密度偏大;7.靠增減砝碼無(wú)法使天平平衡時(shí):取下最小砝碼,調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼;8.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià):根據(jù)測(cè)量過(guò)程確定測(cè)量值偏大還是偏小并分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在問(wèn)題;9.實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因:刻度尺與平面鏡不垂直、實(shí)驗(yàn)裝置安裝存在問(wèn)題。四、稱重法測(cè)物體密度先把物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,測(cè)其重力G;再把物體浸沒(méi)在水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,F(xiàn)浮=G-F。由阿基米德原理可知,F(xiàn)浮=ρ液gV排,整理得到:。此方法適用于物體密度大于水的密度情況。五、漂浮法測(cè)物體密度現(xiàn)在量筒中裝入體積為V1的水,讓物體漂浮在水中,記下此時(shí)水面對(duì)應(yīng)刻度的體積V2;再利用細(xì)針按壓物塊使其完全浸入水中,記下此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度的體積V3,則被測(cè)物體的體積為:。此方法適用于被測(cè)物體密度小于水的密度情況。題型一:物質(zhì)密度的常規(guī)測(cè)量【例1】在“測(cè)量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中:(1)用調(diào)好的天平測(cè)金屬塊質(zhì)量,天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊質(zhì)量m為_(kāi)____g。(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi),水面如圖乙所示,則金屬塊體積V為_(kāi)____cm3。(3)計(jì)算出金屬塊密度ρ=_____g/cm3。(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定誤差,導(dǎo)致所測(cè)密度值_____(偏大/偏?。#?)在上面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用彈簧測(cè)力計(jì)和該金屬塊,只需增加一個(gè)操作步驟就能測(cè)出圖丙內(nèi)燒杯中鹽水的密度,增加的步驟是:_____。鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水
=_____(選用所測(cè)物理量符號(hào)表示)。【答案】27;10;2.7;偏??;用彈簧測(cè)力計(jì)吊著金屬塊,把金屬塊浸入水中,讀出此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;?!窘馕觥浚?)金屬塊質(zhì)量m=20g+5g+2g=27g
;(2)金屬塊體積V=30ml-20ml=10ml=10cm
3(3)金屬塊密度ρ=m/V=27g/10cm
3
=2.7g/cm
3(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線的體積沒(méi)有計(jì)算,導(dǎo)致金屬塊體積偏大,故所測(cè)密度值會(huì)偏?。唬?)要想測(cè)出鹽水的密度,需要增加一個(gè)步驟是:將金屬塊掛著彈簧測(cè)力計(jì)下方浸沒(méi)于鹽水中,讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;金屬塊受到的浮力是F浮
=mgF=ρ鹽
gV,故鹽水的密度ρ鹽
=。【點(diǎn)睛】(1)天平在讀取時(shí)要將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加;(2)在用量筒測(cè)固體體積時(shí),要用兩次的體積之差求出固體的體積;(3)根據(jù)密度的公式計(jì)算得出金屬塊的密度;(4)細(xì)線會(huì)排開(kāi)一定體積的水;(5)用彈簧測(cè)力計(jì)吊著金屬塊,把金屬塊浸入水中,讀出此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù),可以求出浮力的大?。桓鶕?jù)阿基米德原理求出鹽水的密度。【例2】為了測(cè)量物塊A和B的密度,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后,若指針靜止時(shí)位置如圖甲所示,則應(yīng)將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié);(2)如圖乙是正確測(cè)量A的質(zhì)量時(shí)使用砝碼情況和游碼的位置,其質(zhì)量為_(kāi)_____g;如圖丙是用量筒測(cè)量物塊A體積時(shí)的場(chǎng)景,則它的體積是______cm3
,密度為_(kāi)_____kg/m3
;(3)另一物塊B的密度大于酒精而小于水,請(qǐng)將該同學(xué)測(cè)量其密度的下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①將物塊B放入裝有適量水的燒杯中,然后向燒杯中緩慢注入酒精并充分?jǐn)嚢瑁敝廖飰KB______在混合液中;②取出物塊B后,測(cè)出燒杯及杯內(nèi)混合液的總質(zhì)量為;③將燒杯中的部分混合液倒入空量筒中,測(cè)出它的體積為V,同時(shí)測(cè)出燒杯及杯內(nèi)剩余混合液的總質(zhì)量為;④由測(cè)量結(jié)果得到物塊B的密度表達(dá)式為_(kāi)_____(用步驟中的字母表示)。【答案】左;39;5;;懸浮;?!窘馕觥?1)
在調(diào)節(jié)天平時(shí),發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示偏向分度盤(pán)的右側(cè),為了使天平平衡,此時(shí)應(yīng)該把平衡螺母向左調(diào)節(jié)。(2)
圖乙中看出,砝碼的質(zhì)量為20g、10g、5g,游碼所對(duì)刻度值為4g,物體的質(zhì)量為砝碼質(zhì)量加上游碼指示的質(zhì)量,因此石塊的質(zhì)量為圖丙量筒中水的體積為10mL,放入物體A后水的體積變?yōu)?5mL,則物體A的體積為則物體A的密度(3)
①物塊B的密度大于酒精而小于水,實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用懸浮法測(cè)量液體的密度,即將物體B懸浮在液體中,然后測(cè)量出液體的密度即為物體B的密度。④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中倒出部分的液體質(zhì)量為,倒出部分液體的體積V,則液體的密度即物體B的密度?!军c(diǎn)睛】重點(diǎn)是測(cè)量固體密度的實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題,如調(diào)節(jié)天平的平衡、質(zhì)量的讀數(shù),特別是游碼讀數(shù)應(yīng)以左側(cè)為準(zhǔn)、量筒中液面的讀數(shù)方法等,都是??嫉降膬?nèi)容,注意多練習(xí),多總結(jié)。(1)根據(jù)指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)可知右側(cè)質(zhì)量大,所以把平衡螺母向左調(diào)節(jié),才能使天平平衡。(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù);體積可從量筒中放入物體后,體積變化讀出;再由密度公式算出物體的密度。(3)懸浮時(shí)物體的密度等于液體的密度;根據(jù)算出液體的密度即為物B的密度。【例3】小明用“天平和量筒測(cè)量鹽水的密度”。(1)實(shí)驗(yàn)原理是______;(2)小明先將托盤(pán)天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡。接下來(lái)小明按照下面步驟開(kāi)始操作:①測(cè)出空燒杯質(zhì)量為29.2g;②測(cè)出燒杯和鹽水總質(zhì)量;其數(shù)值如圖甲所示為_(kāi)_____g;③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,鹽水體積如圖乙所示,則鹽水的密度ρ=______kg/m3
,此實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出鹽水的密度會(huì)______(選填“偏大”或“偏小”);(3)小明在學(xué)習(xí)浮力相關(guān)知識(shí)后,認(rèn)為利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、細(xì)線、分別裝有適量鹽水和水的燒杯等器材,同樣可以測(cè)出鹽水密度(實(shí)驗(yàn)時(shí)石塊不能碰到容器底和容器壁)。請(qǐng)你幫助小明完成下列實(shí)驗(yàn)操作:①將小石塊用細(xì)線系好,掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)G;②將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊,浸沒(méi)在水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1
;③取出石塊并擦干,將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊______,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2
;④鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水
=______。(用所測(cè)量的物理符號(hào)表示,水的密度ρ水
)【答案】;71.2;1.05×103;偏大;浸沒(méi)在盛有適量鹽水的燒杯中;?!窘馕觥浚?)測(cè)量密度的原理是密度公式(2)由圖甲知道燒杯和鹽水總質(zhì)量m=50g+20g+1.2g=71.2g由圖乙知道,鹽水體積40.0mL,鹽水質(zhì)量則鹽水的密度由于鹽水沒(méi)有全部倒入量筒,還有部分殘留到燒杯壁上,導(dǎo)致體積測(cè)量較小,密度測(cè)量值偏大。(3)根據(jù)題意知道,從水中取出石塊并擦干,將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊浸沒(méi)在盛有適量鹽水的燒杯中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2
。由阿基米德原理知道,石塊在水中的浮力為F浮水
=G-F1
=ρ水
V排
g則排開(kāi)水的體積
①石塊在液體中的浮力為F浮鹽水
=G-F2
=ρ鹽水
V排
g則排開(kāi)水的體積
②由
①②解得鹽水密度?!纠?】小麗同學(xué)在“測(cè)量雞蛋的密度”實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了以下操作:(1)將天平放在_____桌面上,在天平托盤(pán)中分別放入不吸水的紙,把游碼移到零刻度線處,指針靜止后的情形如圖(甲)所示.要使橫梁平衡,應(yīng)將橫梁上的平橫螺母向_____(選填“左”或“右”)調(diào),直至天平平衡.接著將雞放在天平的左盤(pán),在右盤(pán)加減砝碼、移動(dòng)游碼直到天平重新復(fù)平衡,所加砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖(乙)所示,則被測(cè)雞蛋的質(zhì)量為_(kāi)____g。(2)因可供選擇的量筒口徑較小,雞蛋無(wú)法放入,小麗自制了一個(gè)溢水杯,采用如圖(丙)所示的方法測(cè)量雞蛋的體積,其具體做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好與溢水口相平,把量筒放在水溢水口下方,將雞蛋慢慢放入水杯中,雞蛋最終沉入水底,量筒收集完從溢水杯溢出的水后,示數(shù)如圖(丙)所示.他所使用量筒的分度值為_(kāi)____cm3
,在讀取量筒中水的體積時(shí),視線與液面_____(選填“相平”或“不相平”),雞蛋的體積為_(kāi)____cm3
。(3)被測(cè)雞蛋的密度為_(kāi)____g/cm3
。(4)若小麗用上述方法先測(cè)出雞量的體積V,再取出溢水杯中的雞蛋,放在天平的左盤(pán),稱出它的質(zhì)量為m,然后利用計(jì)算出雞蛋的密度。用種方法測(cè)得雞蛋的密度與真實(shí)值相比會(huì)_____。(選填“偏大”“偏小”或“一樣”
)
?!敬鸢浮克剑挥?;42;2;相平;40;1.05;偏大。【解析】(1)根據(jù)天平的使用規(guī)則知,應(yīng)將天平放在水平臺(tái)面上,把游碼移到標(biāo)尺的零刻線處,調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),指針指在分度盤(pán)中央刻度線的左側(cè),說(shuō)明左盤(pán)較重,應(yīng)當(dāng)將橫梁上的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至平衡。圖乙中天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,鹽水和燒杯的總質(zhì)量為(2)如圖丙所示的量筒分度值為2ml,即2cm3
。量筒讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平。因?yàn)殡u蛋沉底,由圖丙可知,雞蛋排開(kāi)水的體積,即雞蛋的體積為(3)雞蛋的密度為(4)若先測(cè)出雞量的體積V,再用天平測(cè)其質(zhì)量,這樣雞蛋上會(huì)沾有水,使得雞蛋質(zhì)量的測(cè)量值偏大,由密度公式可知,密度的測(cè)量值偏大。【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是測(cè)量固體密度的實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題,如調(diào)節(jié)天平的平衡、質(zhì)量的讀數(shù),特別是游碼讀數(shù)應(yīng)以左側(cè)為準(zhǔn)、量筒中液面的讀數(shù)方法等,都是??嫉降膬?nèi)容,注意多練習(xí),多總結(jié)。題型二:特殊方法測(cè)密度【例5】小華同學(xué)在學(xué)習(xí)阿基米德原理后,發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)也能測(cè)量金屬塊的密度于是和同學(xué)一起按以下操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊靜止在空中如圖(甲)所示,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_______N。(2)然后將金屬塊緩慢地完全浸沒(méi)在水中,示數(shù)如圖(乙)所示,則金屬塊所受的浮力為_(kāi)______N,可求出金屬塊的體積為_(kāi)_________m3。(3)通過(guò)計(jì)算,金屬塊的密度為_(kāi)_______________kg/m3
。(4)實(shí)驗(yàn)中讓金屬塊在水中的深度繼續(xù)下降,不接觸杯底,金屬塊受到的浮力將如何變化?_______。(5)在交流討論中,小李同學(xué)認(rèn)為一次測(cè)量就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論不科學(xué),你認(rèn)同他的觀點(diǎn)嗎?________。你認(rèn)為怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差?_______。【答案】3.6N;0.8N;8×10-5
m3;4.5×103
kg/m3;不變;認(rèn)同;多次測(cè)量取平均值。【解析】(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊靜止在空中如圖(甲)所示,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即物體的重為3.6N;(2)然后將金屬塊緩慢地完全浸沒(méi)在水中,示數(shù)如圖(乙)所示,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8N,根據(jù)稱重法測(cè)量浮力的原理得,金屬塊所受的浮力為:;根據(jù),得金屬塊的體積為:;(3)金屬塊的密度為:;(4)根據(jù)阿基米德,即可知,浮力與液體密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān),與深度無(wú)關(guān),故讓金屬塊在水中的深度繼續(xù)下降,不接觸杯底,金屬塊受到的浮力將不變;(5)多次測(cè)量,求平均值可以減小測(cè)量誤差,所以認(rèn)同小李同學(xué)的觀點(diǎn)。【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是稱重法測(cè)量浮力的原理及阿基米德原理的應(yīng)用,稱重法求出浮力后,根據(jù)可求排開(kāi)水的體積,即物體的體積,再結(jié)合物體的重可求物體的密度?!纠?】小紅想測(cè)出一個(gè)實(shí)心小木球的密度.但是發(fā)現(xiàn)小木球放在水中會(huì)漂浮在水面上,無(wú)法測(cè)出它的體積.小紅設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟:a.把適量的水倒進(jìn)量筒中如圖甲所示,記錄此時(shí)水的體積為V1
;b.用細(xì)線在小木球下吊一個(gè)小鐵塊放入水中,靜止時(shí)如圖乙所示,記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V2
;c.把小鐵塊單獨(dú)放入水中靜止時(shí)如圖丙所示,記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V3
;d.從水中取出小木球,用天平測(cè)量質(zhì)量,天平平衡時(shí)如圖丁所示,記錄小木球質(zhì)量為m;e.利用密度公式計(jì)算出結(jié)果。(1)實(shí)驗(yàn)中使用天平測(cè)出木球的質(zhì)量m=_______g,木球的體積V=_______cm3
,計(jì)算出小木球的密度ρ木
=_______g/cm3
。此值比木球密度的真實(shí)值要_______(偏大/偏小)。(2)實(shí)驗(yàn)后,她總結(jié)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用天平測(cè)量小木球質(zhì)量誤差較大,如不用天平,只在a、b、c三個(gè)步驟中增加一個(gè)步驟也可以測(cè)出小木球的密度,請(qǐng)你寫(xiě)出這個(gè)步驟______________。根據(jù)你補(bǔ)充的步驟,寫(xiě)出計(jì)算小木球密度的表達(dá)式ρ木
=_______。(用字母表示,水的密度為ρ水
)【答案】11.2;20;0.56;偏大;剪斷細(xì)線讓小木球在水中處于漂浮狀態(tài)(或靜止后),靜止時(shí)記錄此時(shí)量筒中水面的示數(shù)為V4;?!窘馕觥浚?)由圖d知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,木球的質(zhì)量m=10g+1.2g=11.2g;量筒的分度值為2ml,由圖b知,V2
=46cm3
,由圖c知,V3
=26cm3
,所以木球的體積V=V2
﹣V3
=46cm3
﹣26cm3
=20cm3
;根據(jù)得,木球的密度為:;從水中將木球取出,部分水會(huì)浸入木頭,所以測(cè)量的質(zhì)量偏大,由公式知:密度測(cè)量結(jié)果偏大;(2)根據(jù)浮沉條件知,當(dāng)漂浮時(shí)浮力等于重力,所以讓木球漂浮并靜止在水面上,根據(jù)浮力原理得出木球的質(zhì)量。步驟為:剪斷細(xì)線讓小木球在水中處于漂浮狀態(tài)(或靜止后),靜止時(shí)記錄此時(shí)量筒中水面的示數(shù)為V4
;木球漂浮時(shí),浮力等于重力,所以m=m排
=ρ水
(V4
﹣V3
);木球體積仍為:V=V2
﹣V3
;根據(jù)得,木球密度為:。【點(diǎn)睛】(1)木球的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值,注意標(biāo)尺的分度值;木球的體積等于木球、水和鐵塊的總體積減水和鐵塊的體積;根據(jù)計(jì)算出木球的密度;造成測(cè)量誤差的環(huán)節(jié)主要產(chǎn)生在木塊質(zhì)量的測(cè)量上,因?yàn)槲蟮哪厩蛸|(zhì)量將變大;(2)根據(jù)物體的浮沉條件,當(dāng)物體漂浮時(shí),浮力與重力相等,則木球的質(zhì)量等于漂浮時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量;從而可以得出木球的密度?!纠?】小致同學(xué)在測(cè)固體密度時(shí),操作步驟如下:(1)把天平放在水平桌面上,將游碼移至左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)_____(選填“左”或“右”)使天平橫梁平衡。(2)小紋選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測(cè)它的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示,天平恢復(fù)平衡,則測(cè)得的礦石質(zhì)量為_(kāi)____。(3)如圖乙,在量筒中裝入適量的水,將系了細(xì)線的礦石輕放入量筒,測(cè)得礦石的體積是_____cm3(4)實(shí)驗(yàn)后,小致發(fā)現(xiàn)使用的
20g
砝碼破損了,由此得知測(cè)得的礦石密度會(huì)_____(選填“偏大”、“偏小”或“個(gè)變”)(5)實(shí)驗(yàn)中,另一名同學(xué)使用一個(gè)溢水杯和小燒杯也測(cè)量出了小礦石的體積,如圖丙,其步驟如下:A.用天平測(cè)出空小燒杯的質(zhì)量m1
;B.將溢水杯裝滿水后,將小礦石放入溢水杯中,并用小燒杯盛按溢出的水C.用天平測(cè)出小燒杯和溢出水的總質(zhì)量m2則小礦石的體積V石
=_____(用所測(cè)物理量和ρ水
表示
)。【答案】右;43.4;20;偏大;。【解析】(1)天平在調(diào)節(jié)時(shí),首先應(yīng)將其放在水平臺(tái)上,將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處,再調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)的中央,此時(shí)表示天平已經(jīng)平衡;已知發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),平衡螺母應(yīng)向右調(diào)節(jié);(2)如圖甲所示,本游碼標(biāo)尺的分度值是0.2g,礦石的質(zhì)量:m=游碼質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)刻度值=20g+20g+3.4g=43.4g;(3)由圖乙可知,量筒分度值為2cm3
,量筒讀數(shù),視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平,由圖乙所示量筒可知,測(cè)得礦石的體積
V=40cm3
﹣20cm3
=20cm3
;(4)正常情況下砝碼上標(biāo)的質(zhì)量是砝碼的實(shí)際質(zhì)量,例如某砝碼上標(biāo)有20g的字樣,這個(gè)砝碼的質(zhì)量就是20g.如果這個(gè)砝碼磨損了,其實(shí)際質(zhì)量就會(huì)小于20g,用此磨損的砝碼去稱物體的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量小于20g,而你仍按標(biāo)準(zhǔn)值讀數(shù),讀出來(lái)是20g,所以測(cè)量結(jié)果就比實(shí)際值偏大,根據(jù)知,他所測(cè)量的礦石密度將比實(shí)際礦石的密度偏大。(5)小石塊排開(kāi)水,即溢水杯溢出的水的質(zhì)量:m排水
=m2
﹣m1
,小石塊的體積就是排開(kāi)水的體積,所以石塊體積為:?!军c(diǎn)睛】(1)天平在調(diào)節(jié)時(shí),首先應(yīng)將其放在水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺的零刻度處,再調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)的中央,此時(shí)表示天平已經(jīng)平衡;平衡螺母向橫梁上翹的一端移動(dòng);(2)在讀數(shù)時(shí),天平上所有砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)的數(shù)值即待測(cè)物體的質(zhì)量;(3)用量筒量取液體時(shí),量筒要放平,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與凹液面的最低處相平;(4)磨損的砝碼質(zhì)量就比砝碼上標(biāo)的示數(shù)小,用此磨損的砝碼去稱物體的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量而小于砝碼上所標(biāo)的示數(shù)。再根據(jù)砝碼質(zhì)量的變化推斷測(cè)量質(zhì)量的變化,根據(jù)分析測(cè)量值的變化.(5)現(xiàn)在沒(méi)有量筒,要使物體的體積等于物體浸沒(méi)溢水杯時(shí),物體排開(kāi)水的體積,測(cè)量出物體排開(kāi)水的質(zhì)量即可?!纠?】安安和康康在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可愛(ài)的卡通小玩偶,如圖甲所示。他們選擇不同的方法測(cè)量它的密度。(1)康康用天平(砝碼)、量筒、細(xì)線和水測(cè)量小玩偶的密度。①當(dāng)天平右盤(pán)所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時(shí),天平在水平位置平衡,則小玩偶的質(zhì)量為
g;②在量筒中裝有適量的水,小玩偶放入量筒前后水面變化的情況如圖丙所示,則小玩偶的體積為
cm3;③小玩偶的密度為
kg/m3。(2)安安利用彈簧則力計(jì)、燒杯,細(xì)線和水,用另一種方法量小玩偶的密度,如圖丁所示,她進(jìn)行了如下操作:①在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛小玩偶,彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)示數(shù)為FG。②將小玩偶浸沒(méi)水中,靜止時(shí)讀出彈簧力計(jì)示數(shù)為F1,她用FG、F1和ρ水,計(jì)算出小玩偶的密度,如若小玩偶未完全浸沒(méi)水中,那么安安所測(cè)得的小玩偶密度將會(huì)偏
(選填“大”或“小”)?!敬鸢浮浚?)①128;②16;③8×103;(2)②大。【解析】(1)①小玩偶的質(zhì)量:m=100g++20g+5g+3g=128g。②小玩偶的體積:V=76﹣ml﹣60ml=16ml=16cm3。③小玩偶的密度:ρ===8g/cm3=8×103kg/m3。(2)小玩偶的重力測(cè)量準(zhǔn)確,求出的質(zhì)量準(zhǔn)確,由于小玩偶沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中,導(dǎo)致體積測(cè)量偏小,密度測(cè)量值偏大。【點(diǎn)睛】初中常用的兩種測(cè)量密度的方法,一種是利用天平和量筒,另一種是利用浮力,這兩種測(cè)量密度的方法一定要熟練掌握。(1)①小玩偶的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量和游碼對(duì)應(yīng)的刻度之和。②小玩偶的體積等于小玩偶浸沒(méi)水前后水面對(duì)應(yīng)的刻度之差。③知道小玩偶的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出小玩偶的密度。(2)小玩偶的重力測(cè)量準(zhǔn)確,求出的質(zhì)量準(zhǔn)確,由于小玩偶沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中,導(dǎo)致體積測(cè)量偏小,密度測(cè)量值偏大。【例9】如圖甲、乙所示,用天平、量筒測(cè)量金屬塊的密度。(1)將天平放在水平工作臺(tái)上,將游碼移到標(biāo)尺的
處,調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡;(2)將金屬塊放在天平左盤(pán)里,用鑷子向右盤(pán)加減砝碼并移動(dòng)游碼,當(dāng)天平再次平衡時(shí),右盤(pán)中所放砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為
g;(3)將金屬塊用細(xì)線系好輕輕放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如圖乙所示的位置,金屬塊的體積為
cm3,金屬塊的密度為
g/cm3。(4)利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水,也可以測(cè)量出此金屬塊的密度,如圖丙、丁所示。將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端的掛鉤上,測(cè)出金屬塊的重力為G,再將金屬塊完全浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F.則金屬塊質(zhì)量為
,體積為
,密度為
(三空均用已知量的字母表示)。【答案】(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4);;ρ水。【解析】(1)天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁水平平衡。(2)金屬塊的質(zhì)量為:m=50g+10g+2g=62g。(3)金屬塊的體積為:V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3,金屬塊的密度為:ρ===3.1g/cm3。(4)金屬塊質(zhì)量為:m=,金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力:F?。紾﹣F,金屬塊的體積:V==,金屬塊的密度:ρ===ρ水。故答案為:(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4);;ρ水。【點(diǎn)睛】本題考查測(cè)量固體密度的兩種方法,一種是常規(guī)天平和量筒測(cè)量固體的密度,另一種方法的利用浮力方法,這兩種方法都是比較典型的方法,一定要熟練掌握。(1)天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁水平平衡。(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量和游碼對(duì)應(yīng)的示數(shù)之和。(3)物體的體積等于物體浸沒(méi)水前后,水面對(duì)應(yīng)的刻度差。(4)知道物體的重力求出質(zhì)量,知道物體浸沒(méi)在水中受到的拉力,利用稱重法求出浮力,根據(jù)阿基米德原理求出物體排開(kāi)水的體積即物體的體積,根據(jù)密度公式求出物體的密度。1.(2022·安徽省阜陽(yáng)實(shí)驗(yàn)中學(xué)中考物理一模試卷)俞強(qiáng)家有一個(gè)沉香木工藝品,他將工藝品帶到實(shí)驗(yàn)室,想測(cè)量其密度。(1)俞強(qiáng)先將天平放在水平桌面上,游碼放在標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,他應(yīng)將平衡螺母向______端調(diào),使橫梁平衡。(2)俞強(qiáng)再把工藝品放在天平左盤(pán),平衡時(shí)右盤(pán)砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則工藝品的質(zhì)量為_(kāi)_____g。(3)量筒內(nèi)盛280mL的水,將工藝品放入量筒的過(guò)程中,系在工藝品上的細(xì)線突然脫落,工藝品沉入水中時(shí)一部分水濺在量筒內(nèi)壁,此時(shí)水面到達(dá)的位置如圖丙所示,則工藝品的體積為_(kāi)_____cm(4)利用公式算出工藝品的密度為_(kāi)_____kg/m(5)同組同學(xué)觀察到了俞強(qiáng)測(cè)量的全過(guò)程,提示俞強(qiáng),這樣測(cè)得的工藝品密度要比真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)。【答案】左;72;60;1.2×1【解析】(1)將天平放在水平臺(tái)上,并將游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處,指針向右偏,平衡螺母應(yīng)該向左調(diào)節(jié);(2)圖乙中工藝品的質(zhì)量m=50g+20g+2g=72g;(3)圖丙中工藝品的體積V=340cm(4)工藝品的密度;(5)工藝品沉入水中時(shí)一部分水濺在量筒內(nèi)壁,使工藝品的體積偏小,質(zhì)量測(cè)量的是準(zhǔn)確的,根據(jù)ρ=m故答案為:(1)左;(2)72;(3)60;(4)1.2×103【點(diǎn)睛】測(cè)固體、液體的密度是初中物理《密度》部分要求掌握的實(shí)驗(yàn),各有一種基本的測(cè)量方法,用到的原理是ρ=m(1)調(diào)平天平遵循左偏右調(diào)、右偏左調(diào)的原則;(2)讀取天平的示數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加;(3)通過(guò)量筒兩次的示數(shù)之差可以求出工藝品的體積;(4)工藝品的密度可利用密度的公式計(jì)算得出;(5)系在工藝品上的細(xì)線突然脫落,工藝品沉入水中時(shí)一部分水濺在量筒內(nèi)壁,使工藝品的體積偏小。2.(2022·安徽省合肥市物理中考模擬卷)如圖所示,晶晶在測(cè)量一塊形狀不規(guī)則的石塊的密度。(1)圖甲是晶晶在調(diào)節(jié)天平時(shí)的情景,你認(rèn)為她在操作上的錯(cuò)誤之處是:;(2)糾正錯(cuò)誤后,他發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)如圖乙所示位置,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;(3)接下來(lái),將小石塊放置在天平的盤(pán),然后夾取砝碼和移動(dòng)游碼,直至天平橫梁再度平衡,此時(shí)砝碼和游碼情況如圖丙所示,此時(shí)小石塊的質(zhì)量為g;(4)然后將小石塊放入盛有適量水的量筒中,量筒中水面位置變化如圖丁,則此小石塊的密度是g/cm3;(5)小魯同學(xué)也想測(cè)量一合金塊的密度,但是她只有下列器材:一架天平(無(wú)砝碼),兩個(gè)完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管,愛(ài)思考的小魯同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后,進(jìn)行如下操作:①調(diào)節(jié)天平平衡后,將兩個(gè)空燒杯分別放在天平的左右兩盤(pán)內(nèi),把合金塊放在左盤(pán)燒杯內(nèi),向右盤(pán)燒杯內(nèi)加水,并用滴管調(diào)節(jié),直至天平平衡;②將燒杯內(nèi)的水都倒入空量筒中,讀出量筒示數(shù)為30cm3;③再用細(xì)線拴好合金塊,將其輕輕放入量筒中,合金塊剛好浸沒(méi),讀出量筒示數(shù)為40cm3;由以上實(shí)驗(yàn)可知合金塊密度為kg/m3,合金塊密度測(cè)量值(選填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值。【答案】(1)未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處;(2)左;(3)左;27;(4)1.35;(5)3×103;小于?!窘馕觥浚?)在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),應(yīng)先將天平放在水平臺(tái)上,并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處,該同學(xué)未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處;(2)讀圖甲可知,指針偏右,說(shuō)明右側(cè)質(zhì)量稍大,右盤(pán)底左盤(pán)高,因此,應(yīng)將平衡螺母向左側(cè)移動(dòng),直至天平橫梁平衡;(2)將石塊放在天平的左盤(pán)里,砝碼放在右盤(pán)里,由圖乙知標(biāo)尺的分度值是0.2g,小石塊的質(zhì)量:m=20g+5g+2g=27g;(3)由圖丙知,量筒分度值2mL,所以石塊的體積V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;(4)小石塊的密度為:ρ===1.35g/cm3;(5)③燒杯內(nèi)水的質(zhì)量為:m水=ρV=1.0g/cm3×30cm3=30g,合金塊的質(zhì)量為:m=m水=30g,合金塊體積:V=40cm3﹣30cm3=10cm3,合金塊密度:ρ===3.0g/cm3=3×103kg/m3。燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒,測(cè)量水的體積偏小,求出的質(zhì)量偏小即合金塊的質(zhì)量偏小,求出的密度偏小。故答案為:(1)未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處;(2)左;(3)左;27;(4)1.35;(5)3×103;小于。3.(2021·山東省青島市西海岸新區(qū)中考物理二模試卷)小明在濱河陽(yáng)光沙灘游玩時(shí)撿到一塊鵝卵石,并對(duì)該鵝卵石的密度進(jìn)行了測(cè)量。(1)將天平放在水平桌面上,并將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的零刻度線后,分度標(biāo)尺的指針如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。(2)測(cè)量鵝卵石質(zhì)量時(shí),將最小為5g的砝碼放入托盤(pán)天平的右盤(pán)后,分度標(biāo)尺的指針如圖乙所示,接下來(lái)的操作是,直至天平橫梁平衡。(3)天平平衡時(shí),所用砝碼和游碼在稱量標(biāo)尺上的位置如圖丙所示,該鵝卵石的質(zhì)量是g。(4)如圖丁所示,鵝卵石的體積是cm3。(5)由以上數(shù)據(jù)可知,該鵝卵石的密度為kg/m3。【答案】(1)右;(2)取下5g砝碼并向右移動(dòng)游碼;(3)54;(4)20;(5)2.7×103。【解析】(1)由圖甲知,測(cè)量前天平放在水平桌面上,并將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的零刻度線后,指針偏左,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁平衡;(2)由圖乙知,測(cè)量質(zhì)量時(shí)加入最小的5g砝碼后,指針偏向右側(cè),說(shuō)明砝碼的總質(zhì)量較大,即這時(shí)石塊的質(zhì)量小于右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量;接下來(lái)的下來(lái)的操作是:取下5g砝碼并向右移動(dòng)游碼,直至天平平衡;(3)圖丙中天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,鵝卵石的質(zhì)量:m=50g+4g=54g;(4)由圖丁知,量筒中水的體積V水=50mL=50cm3,圖丙中鵝卵石和水的總體積V總=70mL=70cm3,故鵝卵石的體積:V=V總﹣V水=70cm3﹣50cm3=20cm3;(5)鵝卵石的密度:ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3。故答案為:(1)右;(2)取下5g砝碼并向右移動(dòng)游碼;(3)54;(4)20;(5)2.7×103。4.(2022·甘肅省定西市中考物理模擬試卷)小賈同學(xué)在學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量之后,準(zhǔn)備測(cè)量身邊礦石的密度。(1)小賈將天平放在臺(tái)面上,把游碼移至標(biāo)尺左端0刻線處,發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向如圖甲,他應(yīng)將向調(diào),使天平橫梁平衡。(2)調(diào)節(jié)完畢后,他使用天平測(cè)量這一小礦石的質(zhì)量如圖乙所示,其操作錯(cuò)誤是:。改正錯(cuò)誤后,他測(cè)出了小礦石的質(zhì)量如圖丙為g。(3)在測(cè)量小礦石體積時(shí),他首先應(yīng)該將適量的水倒入量筒中,然后再將小礦石緩慢浸沒(méi)在量筒中,如圖丁測(cè)出小礦石的體積,根據(jù)以上測(cè)量的質(zhì)量和體積算出小礦石的密度為kg/m3;在測(cè)量小礦石體積時(shí),如果考慮棉線的體積,則測(cè)量值(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。【答案】(1)水平、平衡螺母、左;(2)在稱量過(guò)程中調(diào)節(jié)天平平衡螺母、57.4;(3)2.87×103、偏小。【解析】(1)天平在使用,應(yīng)放在水平水平臺(tái)面上;使用前調(diào)平衡,將游碼用鑷子撥動(dòng)到標(biāo)尺左端零刻線處,調(diào)節(jié)天平平衡螺母使天平平衡。指針指向分度盤(pán)右側(cè),重心在右側(cè),應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié);(2)在稱量小礦石質(zhì)量過(guò)程中,不能調(diào)節(jié)天平平衡螺母;礦石的質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼示數(shù),即礦石質(zhì)量為57.4g;(3)根據(jù)圖丁所示,礦石的體積為:V=80mL﹣60mL=20mL=20cm3,根據(jù)密度公式ρ=,可知礦石密度為2.87×103kg/m3。測(cè)量礦石體積時(shí),考慮棉線的體積,則所測(cè)體積大于礦石實(shí)際體積,根據(jù)密度公式ρ=,測(cè)量值偏小。故
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