實驗11 測量固體密度（解析版）

實驗11測量固體密度1．【實驗目的】通過實驗，掌握測量固體密度的方法。2．【實驗器材】天平、量筒、水、細線、滴管、燒杯、小石塊等。3.【實驗步驟】（1）先用天平測物體的質(zhì)量m。（2）在量筒中倒入適量水，記下體積V1。（3）把物塊浸沒在水中，記下總體積V2。（4）表達式：ρ＝m/V2-V1。4.【實驗表格】石塊的質(zhì)量量筒中水的體積V1/cm3量筒中水和石塊的總體積V2/cm3石塊的體積V/cm3石塊的密度1.量筒和量杯：（1）單位：常以毫升（ml）為單位。1mL＝1cm3；1L＝103mL＝10-3m3。（2）常用量筒而不用量杯的原因：量筒刻度均勻，測量誤差小。（3）量筒使用方法：A、“選”：選擇量程和分度值合適的量筒。B、“放”：把量筒放在水平臺上（切忌拿在手中）。C、“讀”：讀數(shù)時，視線與凹液面底部相平。2.量筒中倒水要“適量”的含義：A.水能浸沒物塊。B.物塊放入后總體積不超過量筒的量程。3.如何測量固體體積：（1）形狀規(guī)則的固體，可以用刻度尺測體積。（2）如果物不能自然浸沒水中，可用助沉法、針壓法測體積。（3）如果物體能溶于水中，可用“埋沙法”測體積?！镜淅?】用天平和量筒測某種礦石的密度，具體操作如下：

（1）在調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側，如圖甲所示，此時應將平衡螺母向_______調(diào)。

（2）天平平衡后，把礦石放在天平的左盤，右盤的砝碼和游碼在標尺的位置如圖乙所示時天平再次平衡，則礦石的質(zhì)量為_______g。再用量筒測出礦石的體積如圖丙所示，則礦石的密度為_______。

（3）若在測量體積時，發(fā)現(xiàn)礦石表面附著了一些氣泡，則密度的測量結果_______（選填“偏大”或“偏小”）。答案：（1）左（2）93.4；4.67（3）偏小解析：（1）如圖，指針偏向分度盤的右側，說明天平的右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端調(diào)節(jié)，使天平橫梁在水平位置平衡；

（2）礦石的質(zhì)量，礦石的體積，礦石的密度為：；

（3）礦石浸沒在水中時表面附著一些氣泡，導致測量出礦石的體積變大，由可知礦石的密度偏小?！镜淅?】小明同學在“測量小石塊的密度”實驗中：（1）用天平測量小石塊的質(zhì)量時，應將天平放在水平工作臺上，將游碼移到______后，發(fā)現(xiàn)天平指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示，此時他應將橫梁右邊的平衡螺母向______(填“左”或“右”)調(diào)。（2）調(diào)節(jié)好天平平衡后稱量質(zhì)量，改進后，所用砝碼的個數(shù)和游碼的位置如圖乙所示，則小石塊的質(zhì)量為______g。（3）在測量體積時，小明發(fā)現(xiàn)小石塊放不進量筒，改用如圖丙所示的方法測小石塊的體積；①往燒杯中加入適量的水，使小石塊浸沒，在水面到達的位置上作標記，然后取出小石塊；②先往量筒裝入40mL的水、然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，讓水面到達標記處，量筒里剩余水的體積如圖丁所示，則小石塊的體積為______。（4）用密度公式計算出小石塊的密度為______。（5）根據(jù)以上步驟，你認為小明同學測出的小石塊密度值______(填“偏大”或“偏小”)。答案：（1）零刻度線；左（2）31.8（3）10（4）3.18（5）偏小解析：（1）由圖能看出，此時的指針偏向分度盤的右邊，故應向左調(diào)節(jié)平衡螺母；（2）讀圖乙可知天平標尺的分度值為0.2g,小石塊的質(zhì)量；（3）根據(jù)小石塊浸沒水中時，排開水的體積等于小石塊的體積，由圖丙可得：.則小石塊的密度；（4）上述操作仍存在問題，會導致石塊密度偏小，理由：從燒杯中拿出小石塊時會帶出部分水，從而導致測出石塊的體積偏大所致?！緦c1】科學選種是提高糧食產(chǎn)量的關鍵環(huán)節(jié)。小華想測量稻谷種子的密度，具體做法如下：（1）用調(diào)好的天平測量適量稻谷種子的總質(zhì)量，天平平衡時右盤砝碼質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖甲所示，_________g；（2）往量筒中加入適量的水，測得其體積為300mL，將上述種子放入量筒中，種子全部沉入水中，如圖乙所示，此時水和種子的總體積_________；（3）種子的密度_________，與真實值相比ρ偏_________，理由是__________________；（4）小華經(jīng)過反思后改進了實驗方案：將量筒中種子倒出，用紙巾吸干種子表面的水后，再次測得種子總質(zhì)量為，則種子密度_________。（用和測得的物理量符號表示）答案：(1)153(2)400(3)1.53；大；種子沉入水中，由于吸水，測得的體積值偏小(4)解析：(1)稻谷種子的總質(zhì)量。(2)由圖乙可知，此時水和種子的總體積為。(3)種子的密度，因為稻谷種子會吸水，所以測得的體積偏小，質(zhì)量測量準確，根據(jù)可知密度偏大。(4)種子吸水的質(zhì)量為，吸水的體積，種子密度?！緦c2】疫情期間“停課不停學”，在云課堂上物理老師要求學生利用天平、喝糖漿用的量杯、大米等物品測量冰糖的密度。（1）將天平放在水平桌面上，游碼歸零后發(fā)現(xiàn)無論怎么調(diào)節(jié)平衡螺母，橫梁都無法水平平衡。于是聰明的小明在某一托盤下粘了一小塊橡皮泥，重新把天平調(diào)節(jié)平衡了，他的這種操作______（選填“會”或“不會”）影響質(zhì)量的測量。（2）小明接下來進行測量實驗：①把_______放在調(diào)節(jié)好天平上，測出它的質(zhì)量為m；②向量杯中加入適量的大米，將冰糖完全放入米中，讀出體積為；③取出冰糖測出量杯中大米的體積；④利用測量的數(shù)據(jù)，計算冰糖的密度表達式______（用m、、表示）。（3）線上交流時，小華的測量方法和小明相同，只是小明用的大米，小華用更細的菜籽。你認為_______的測量結果誤差更小，理由是_______。答案：（1）不會（2）①冰糖；④（3）小華；見解析解析：（1）天平的右盤下粘了一小塊橡皮泥，調(diào)節(jié)平衡螺母后，左右兩盤質(zhì)量相等，測量物體質(zhì)量時，左右兩盤質(zhì)量也相等，不會影響測量結果；

（2）①要測量冰糖的密度，需要將冰糖放在調(diào)節(jié)平衡的天平托盤上；②向量杯中加入適量的大米，將冰糖完全放入米中，讀出體積為；③取出冰糖測出量杯中大米的體積；④冰糖的體積；冰糖的密度：；

（3）用菜籽和冰糖混合在一起，由于菜籽的體積更小，測冰糖的體積誤差更小，則測量的密度更精確。1．（2023山東臨沂）2023年5月17日，我省萊州市西嶺村金礦新勘查出金金屬儲量200t，成為國內(nèi)最大單體金礦床，為研究西嶺金礦礦石，小明利用天平和量筒測量了一小塊礦石的密度。（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至稱量標尺左端的零刻度線上，指針的位置如圖甲所示，此時應向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡；（2）將礦石放在天平的左盤中，通過向右盤加減砝碼后，指針的位置如圖甲所示，此時應__________，使天平平衡；（3）天平平衡后，所用砝碼及游碼在稱量標尺上的位置如圖乙所示，則礦石的質(zhì)量為__________g；（4）向量筒中倒入60mL的水，用細線拴住礦石并放入量筒中后，量筒中的水面如圖丙所示，則礦石的體積為__________cm3；（5）實驗所測礦石的密度為__________g/cm3；（6）因礦石具有吸水性，實驗所測礦石的密度值__________（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）右（2）調(diào)節(jié)游碼（3）48.8（4）20（5）2.44（6）偏大【解析】（1）由圖甲可知，指針偏左，說明左邊重，右邊輕，應將平衡螺母向輕些的右邊調(diào)節(jié)，使天平平衡。（2）由圖甲可知，指針偏左，說明左邊重，右邊輕，通過向右盤加減砝碼后，指針仍不能平衡，此時應移動游碼使天平平衡。（3）由圖乙可知，砝碼質(zhì)量為45g，標尺分度值為0.2g，游碼所在位置的示數(shù)為3.8g，所以礦石的質(zhì)量為（4）由圖丙可知，量筒分度值為2mL，液柱所在位置的示數(shù)為80mL，所以礦石和水的總體積為80mL，已知水的體積為60mL，則礦石的體積為（5）由可知，所測礦石的密度為（6）因礦石具有吸水性，會導致水和礦石的總體積偏小，從而導致礦石的體積偏小，由可知，所測礦石的密度值偏大。2．（2023天津）為了測量一個金屬零件的密度，小明進行了以下實驗：（1）實驗步驟：①把天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺左端零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針在分度盤上的位置如圖甲所示，為使橫梁平衡應將平衡螺母向______調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）；②用天平測出零件的質(zhì)量，如圖乙所示；③用量筒測出零件的體積，如圖丙所示；（2）實驗數(shù)據(jù)處理：請將實驗數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。零件質(zhì)量量筒中水的體積量筒中水和零件總體積零件體積零件密度____________________【答案】（1）右（2）273040102.7【解析】（1）指針指在分度盤左側，由左偏右調(diào)可知，應將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使天平