備戰(zhàn)2025年中考物理真題題源解密(全國(guó)版)題型02 特殊方法測(cè)密度(含答案及解析)_第1頁(yè)
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重難題型突破題型02特殊方法測(cè)密度密度的測(cè)量,最常見(jiàn)的方法就是利用密度測(cè)量原理ρ=m/v來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。特殊方法測(cè)量密度指的是在沒(méi)有量筒或天平的情況下,借助其他工具來(lái)完成密度的測(cè)量的方法。運(yùn)用特殊方法測(cè)密度,在中考題中也時(shí)常出現(xiàn),其難點(diǎn)在與浮力知識(shí)的融合,試題綜合性強(qiáng)、難度大,是容易丟分的題型之一?考向一等體積法1.(2023·阜新)阜新有“瑪瑙之都”的美譽(yù)。小新為了解瑪瑙石的密度,將兩塊不同大小的瑪瑙石帶到實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備用天平、量筒、燒杯和水等器材進(jìn)行如下操作:

(1)小新用正確的方法測(cè)小瑪瑙石的質(zhì)量時(shí),所用的砝碼及游碼的位置如圖甲所示,其質(zhì)量為g;(2)將小瑪瑙石放入裝有40mL水的量筒中后,液面位置如圖乙所示,則小瑪瑙石的體積為cm3.,根據(jù)公式,計(jì)算出小瑪瑙石的密度是kg/m3;(3)小新想用同樣方法測(cè)出大瑪瑙石的密度,當(dāng)他用天平測(cè)出大瑪瑙石的質(zhì)量m后,發(fā)現(xiàn)大瑪瑙石不能直接放入量筒,于是聰明的小新進(jìn)行了如圖丙所示的操作:①將大瑪瑙石浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,標(biāo)記水面位置后取出瑪瑙石;②在量筒中裝入適量水,記下水的體積為V1,用量筒往燒杯中加水至標(biāo)記處;③記下量筒中剩余水的體積為V2.;④大瑪瑙石的密度表達(dá)式為:ρ瑪瑙=(用物理量符號(hào)表示)。⑤此方法測(cè)出大瑪瑙石的密度可能比實(shí)際密度(選填“偏大”或“偏小”)。2.(2023·寧夏)2023年5月21日,第五屆“絲綢之路”馬拉松比賽在銀川開(kāi)賽,近兩萬(wàn)五千人參加比賽,完成比賽后可獲得完賽獎(jiǎng)牌,如圖1。有同學(xué)想知道完賽獎(jiǎng)牌的密度,進(jìn)行了如下測(cè)量:

(1)將天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,調(diào)平后如圖2甲所示,請(qǐng)指出調(diào)平過(guò)程中存在的錯(cuò)誤:;(2)改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平平衡;(3)用調(diào)好的天平測(cè)量獎(jiǎng)牌的質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤(pán)中砝碼的數(shù)量和游碼對(duì)應(yīng)的位置如圖2乙所示,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量是g;(4)如圖2丙,將獎(jiǎng)牌緩慢浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯內(nèi),用量筒測(cè)出溢出水的體積,如圖2丁。則獎(jiǎng)牌的密度ρ=g/cm3;(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(5)該實(shí)驗(yàn)中,密度的測(cè)量值比真實(shí)值偏,原因是。3.(2023·山西)暑期,小偉在科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng),他想知道所獲獎(jiǎng)牌的材質(zhì),為此,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。(1)把天平放在上,把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,橫梁靜止時(shí),指針指在如圖甲所示位置,接下來(lái)的操作是,直至橫梁在水平位置平衡;

(2)測(cè)量過(guò)程中,當(dāng)天平重新平衡時(shí),右盤(pán)中所加砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖乙所示,則獎(jiǎng)牌的質(zhì)量為g;(3)在測(cè)量獎(jiǎng)牌體積時(shí),由于量筒口徑較小,獎(jiǎng)牌無(wú)法放入。經(jīng)過(guò)思考,小偉采取了以下步驟測(cè)出了獎(jiǎng)牌的密度。①向燒杯中加入適量的水,用細(xì)線系住獎(jiǎng)牌使其浸沒(méi)在水中,并在燒杯壁上水面到達(dá)的位置作出標(biāo)記,如圖丙所示;②把獎(jiǎng)牌從水中取出后,將量筒中的水(體積是40mL)緩慢加入燒杯中至標(biāo)記處,量筒中剩余水的體積如圖丁所示,則獎(jiǎng)牌的體積為;③算出獎(jiǎng)牌的密度是。小偉將測(cè)得的密度和表中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,推測(cè)獎(jiǎng)牌可能是制成的(答案合理即可)。物質(zhì)密度/(kg·m-3)銅鐵鋁【答案】水平臺(tái)向右調(diào)節(jié)平衡螺母70.48銅4.(2023·南充)小明同學(xué)利用以下器材設(shè)計(jì)甲和乙兩種方案測(cè)量金屬球的密度,按圖所示完成以下步驟。方案甲:器材:天平、量筒、水、細(xì)線(質(zhì)量和體積均不計(jì),不吸水)

(1)他先將天平放在水平桌面上,游碼置于“0”刻度線,調(diào)節(jié)平衡螺母,直至天平平衡;(2)接著他按如圖A所示的方法來(lái)稱(chēng)量金屬球的質(zhì)量,其中有兩個(gè)錯(cuò)誤:①;②用手拿取砝碼。(3)改正錯(cuò)誤后,正確測(cè)出金屬球的質(zhì)量和體積,如圖B和圖C所示;密度的測(cè)量值是g/cm3;方案乙:器材:電子秤、溢水杯、水

①用電子秤測(cè)出金屬球的質(zhì)量,如圖D所示。②將金屬球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注滿(mǎn)水,測(cè)出總質(zhì)量,如圖E所示。③緩慢取出金屬球,再向溢水杯中補(bǔ)滿(mǎn)水,測(cè)出此時(shí)總質(zhì)量,如圖F所示。(4)金屬球密度的測(cè)量值是g/cm3。實(shí)驗(yàn)中取出金屬球時(shí)會(huì)帶出一些水,則金屬球密度的測(cè)量值將(選填偏大、不變或偏?。唬?)評(píng)估:在所有操作均正確的情況下,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩種方案測(cè)量結(jié)果依然有差異,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生差異的原因是。?考向二等質(zhì)量法5.(2023·本溪)小毛在測(cè)量物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下操作:

(1)將天平放在水平臺(tái)上,游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指向分度盤(pán)中線左側(cè),應(yīng)該向側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平在水平位置平衡;(2)測(cè)量固體的密度:①將石塊放在天平的左盤(pán),從大到小向右盤(pán)依次加減砝碼,當(dāng)加入最小砝碼后,指針指向分度盤(pán)的左側(cè),接下來(lái)的操作是,直至天平平衡;②天平平衡后,右盤(pán)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲,則石塊質(zhì)量為g;③將石塊放入量筒,水面的位置如圖乙,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40mL,則石塊的密度為kg/m3,這樣測(cè)出的石塊密度將偏;(3)小毛為測(cè)量未知液體的密度,設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案,請(qǐng)利用給定實(shí)驗(yàn)器材完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟:(在兩個(gè)方案中,你只需選擇一個(gè)方案做答即可)方案一:器材有質(zhì)量可忽略的薄壁平底的柱狀杯、裝有水的水槽、刻度尺;①在柱狀杯中加入適量的未知液體,使其漂浮在水槽中的水面上,如圖丙,測(cè)出柱狀杯中未知液體的深度h1;②接下來(lái)的操作是:為h2;③未知液體密度的表達(dá)式:ρ=(用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρk表示);方案二:器材有天平(已調(diào)平、無(wú)砝碼)、刻度尺、膠頭滴管、兩個(gè)分別裝有水和未知液體的相同平底柱狀杯;①測(cè)出杯中未知液體的深度為h1,將裝有未知液體的杯放在天平左盤(pán),水杯放在右盤(pán),天平右端下沉,如圖丁所示;

②接下來(lái)的操作是:為h2;③未知液體密度的表達(dá)式:ρ=(用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρk表示)。?考向三彈簧測(cè)力計(jì)法6.(2023·德陽(yáng))小張?jiān)谔骄俊案×Φ拇笮「男┮蛩赜嘘P(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,做了以下的部分操作。用同一彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬物塊依次完成如圖所示的三次測(cè)量:

(1)乙圖所示的實(shí)驗(yàn)中,物塊受到的浮力大小為N;(2)分析乙圖、丙圖,說(shuō)明浮力的大小與有關(guān);(3)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出鹽水的密度為kg/m3。(已知水的密度為1.0×103kg/m3)7.(2023·德州)某學(xué)習(xí)小組,在做“測(cè)量小石塊密度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作:

(1)如圖甲,將天平放在水平臺(tái)面上,指針恰好指在分度盤(pán)中央,接下來(lái)應(yīng)該將游碼移至零刻度線后向調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針再次指在分度盤(pán)中央;(2)正確測(cè)量小石塊的質(zhì)量,如圖乙所示,則小石塊的質(zhì)量為g;(3)放入小石塊前后量筒示數(shù)如圖丙所示,則小石塊的密度為;(4)另一小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)了小石塊的體積,接著測(cè)量了它的質(zhì)量,這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的小石塊密度比真實(shí)值偏;(5)我們也可以利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水來(lái)測(cè)量小石塊的密度,步驟如下:a.將小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下靜止時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為;b.將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中靜止時(shí)(小石塊未接觸燒杯底),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為;c.小石塊密度的表達(dá)式(用、和表示)。8.(2023·撫順)小寧利用天平和量筒測(cè)量一個(gè)圓柱體金屬塊密度。

(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處。若天平的指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè),應(yīng)向(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡;(2)測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí),天平恢復(fù)平衡,砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為g;(3)測(cè)量金屬塊體積時(shí),小寧用粗鐵絲系緊金屬塊并將其浸沒(méi)在裝有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如圖乙所示的位置,則金屬塊密度為。以上實(shí)驗(yàn)操作會(huì)導(dǎo)致金屬塊密度的測(cè)量值(填“偏大”或“偏小”);(4)小寧又利用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺、圓柱體金屬塊和分別裝有足量水和鹽水的燒杯等器材,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),測(cè)量鹽水的密度。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①用刻度尺測(cè)量圓柱體金屬塊的高度為h;②把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒(méi)水中,如圖丙所示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;③把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測(cè)出圓柱體金屬塊的高度為;④鹽水密度的表達(dá)式為(用所測(cè)物理量字母和表示)。?考向四漂浮法9.(2023·福建)用透明圓筒制作測(cè)量液體密度的密度計(jì)。(1)獲取相關(guān)數(shù)據(jù):①已知圓筒底面積為S;②調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),指針指在分度盤(pán)中央刻度線的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向移。如圖,用調(diào)好的天平測(cè)得空?qǐng)A筒質(zhì)量g;向圓筒中倒入適量水,用天平測(cè)得圓筒與水的總質(zhì)量為81.4g,計(jì)算得到圓筒內(nèi)水的體積cm3。(2)制作液體密度計(jì):

待測(cè)液體在圓筒上體積為V0的水面處做標(biāo)記,如圖甲所示。倒掉圓筒內(nèi)的水,倒入待測(cè)液體至標(biāo)記處,使待測(cè)液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態(tài),如圖乙。測(cè)量圓筒浸入水中的深度h,則待測(cè)液體密度(用m、S、h、V0、ρ水表示)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果在圓筒外壁標(biāo)記刻度線和密度值;(3)用自制密度計(jì)測(cè)量某種液體密度時(shí),發(fā)現(xiàn)圓筒觸底無(wú)法漂浮,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)建議:。10.(2023·蘇州)綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小明用一根長(zhǎng)約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。制作時(shí),小明先將吸管兩端剪平,鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端,再用石蠟將該端口堵住密封;接著,將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)(圖甲),用筆在吸管上標(biāo)記此時(shí)水面位置O;取出吸管,量出O點(diǎn)至封口端的距離H,通過(guò)分析與計(jì)算,在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。

使用時(shí),將密度計(jì)靜置于待測(cè)液體中,讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。(1)O位置處的刻度值為;(2)吸管漂浮在其他液體中時(shí)(圖乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上標(biāo)注的4個(gè)刻度值,相鄰兩刻度值之間的距離(相等/不相等);(4)小明突發(fā)奇想,將制作好的密度計(jì)內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出,纏繞到底部外側(cè),其它沒(méi)有變化(圖丙),他用這樣“改裝”后的密度計(jì)測(cè)同一液體密度,測(cè)量結(jié)果(偏大/偏小/無(wú)變化);(5)若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,則制作的密度計(jì)精確程度將。?考向五漂沉法11.(2023·丹東)小潘和小明想知道鴨綠江水的密度。

(1)小潘利用天平和量筒進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①將天平放在桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處,此時(shí)指針位置如圖甲所示,向調(diào)節(jié)平衡螺母,直到天平平衡;②向燒杯中倒入適量鴨綠江水,將裝有江水的燒杯放在已調(diào)平的天平左盤(pán),向右盤(pán)中加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,天平再次平衡后,右盤(pán)中砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則江水和燒杯的總質(zhì)量為g;③將燒杯中的江水倒入量筒中一部分,如圖丙所示,則量筒中江水的體積為cm3;④用天平測(cè)出剩余江水和燒杯的總質(zhì)量為53.2g,則所測(cè)江水的密度為kg/m3;⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時(shí),如果有幾滴江水滴到桌面上,會(huì)導(dǎo)致所測(cè)江水密度值(選填“偏大”或“偏小”)。(2)在沒(méi)有天平的條件下,小明使用不吸水的木塊(已知木塊的密度為ρ木)、細(xì)鋼針和量筒,進(jìn)行了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn):①向量筒中倒入適量的江水,體積記為V1;②將木塊輕輕放入量筒中,當(dāng)木塊靜止時(shí),液面對(duì)應(yīng)的體積記為V2;③用細(xì)鋼針將木塊壓入江水中,使其浸沒(méi),靜止時(shí)液面對(duì)應(yīng)的體積記為V3;④鴨綠江水密度的表達(dá)式ρ=。(用V1、V2、V3和ρ水表示)12.(2023·河南)家鄉(xiāng)的土豆豐收了,小紅想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量土豆的密度。

(1)把天平放到水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺的左端的處,調(diào)節(jié)使橫梁平衡;(2)將土豆放在天平左盤(pán),向右盤(pán)增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,當(dāng)天平平衡時(shí),砝碼質(zhì)量及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示,土豆的質(zhì)量為;(3)由于土豆較大,無(wú)法放入量筒,于是小紅將它緩緩放入一個(gè)盛滿(mǎn)水的溢水杯中,直至浸沒(méi),測(cè)得溢出水的質(zhì)量為,已知水的密度為,則土豆的體積為,密度為。在測(cè)量溢出水的質(zhì)量時(shí),不小心有水汼出,測(cè)得土豆的密度與真實(shí)值相比(選填“偏大”或“偏小”);(4)回家后,小紅又利用電子稱(chēng)、杯子和水測(cè)出了土豆的密度,測(cè)量過(guò)程如下:①把土豆放在水平放置的電子稱(chēng)上,電子評(píng)示數(shù)為;②取下土豆,將裝有適量水的杯子放在電子秤上,電子秤示數(shù)為;③將用細(xì)線系好的土豆緩緩浸沒(méi)在水中,水末溢出且土豆不觸碰杯底,電子樣示數(shù)為;④求出土豆的密度。(用表示)13.(2023·棗莊)我市山區(qū)在精準(zhǔn)扶貧政策扶持下,種植的大櫻桃喜獲豐收,小明想知道大櫻桃的密度,他用天平和量筒進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)把天平放在水平桌面上,先把游碼放到標(biāo)尺左端的處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)的位置如圖甲所示,應(yīng)該向旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁平衡;(2)用調(diào)好的天平測(cè)大櫻桃的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則大櫻桃的質(zhì)量為g;(3)將用細(xì)線拴好的大櫻桃放人裝有60mL水的量筒中,水面上升到如圖丙所示位置。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可知大櫻桃的密度為g/cm3;(4)小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案:她先用天平正確測(cè)出了大櫻桃的質(zhì)量m,再將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入空量筒中,然后向量筒內(nèi)倒人適量的水,水面到達(dá)V1刻度線處,接著將大櫻桃提出,水面下降到V2刻度線處,進(jìn)而測(cè)出大櫻桃的體積,并計(jì)算出大櫻桃的密度,則小麗所測(cè)大櫻桃的密度值與真實(shí)值相比(選填“偏大”或“偏小”);(5)小明回家后,還想測(cè)出媽媽手鐲的密度,他找到家里的電子秤,稱(chēng)出手鐲的質(zhì)量是48.0g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,進(jìn)行了如圖丁、戊所示的實(shí)驗(yàn)操作,測(cè)出了手鐲的體積,則手鐲的密度是g/cm3。?考向六杠桿法14.(2023·達(dá)州)在學(xué)習(xí)了密度、浮力、杠桿的相關(guān)知識(shí)后,小麗同學(xué)根據(jù)杠桿的平衡條件測(cè)出了一個(gè)物塊的密度,請(qǐng)幫她將下列步驟補(bǔ)充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)

(1)相鄰兩刻度間距離相等的輕質(zhì)杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿(選填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài),為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié);(2)調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后,用細(xì)線將物塊掛于杠桿左側(cè),將3個(gè)鉤碼掛于右側(cè),杠桿仍處于水平平衡,如圖乙所示,每個(gè)鉤碼質(zhì)量100g,則物塊質(zhì)量為g;(3)將該物塊浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,調(diào)節(jié)右側(cè)鉤碼的位置,使杠桿處于水平平衡,如圖丙所示,則物塊在水中所受浮力為N;(4)物塊的密度是kg/m3;(5)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,多次改變鉤碼的位置和個(gè)數(shù),收集多組數(shù)據(jù)的目的是(選填字母)。A.避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,便于得到普遍規(guī)律

B.取平均值,減小誤差15.(2023·濰坊)小明利用實(shí)驗(yàn)室器材測(cè)量?jī)蓧K大小和材質(zhì)均不相同的石塊的密度。

(1)天平調(diào)平衡后,在測(cè)量小石塊質(zhì)量時(shí),往右盤(pán)加減砝碼過(guò)程中,加入最小砝碼后,天平指針位置如圖甲(一)所示,將最小砝碼取出,指針位置如圖甲(二)所示,接下來(lái)正確的操作是,直至指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)中央刻度線,此時(shí)天平如圖乙所示,則小石塊的質(zhì)量是g;(2)用細(xì)線系住小石塊放入盛水的量筒中,量筒前后液面變化如圖丙所示,則小石塊的密度為;(3)小明發(fā)現(xiàn)利用天平和量筒無(wú)法完成大石塊密度的測(cè)量,經(jīng)思考后,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作;①將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后,在兩側(cè)各掛大石塊和彈簧測(cè)力計(jì),豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿水平平衡,如圖丁所示,記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為;②將石塊浸沒(méi)于盛水的燒杯中,豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿再次水平平衡,如圖戊所示,記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為;③已知水的密度為,計(jì)算大石塊的密度(用、、表示)。

重難題型突破題型02特殊方法測(cè)密度密度的測(cè)量,最常見(jiàn)的方法就是利用密度測(cè)量原理ρ=m/v來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。特殊方法測(cè)量密度指的是在沒(méi)有量筒或天平的情況下,借助其他工具來(lái)完成密度的測(cè)量的方法。運(yùn)用特殊方法測(cè)密度,在中考題中也時(shí)常出現(xiàn),其難點(diǎn)在與浮力知識(shí)的融合,試題綜合性強(qiáng)、難度大,是容易丟分的題型之一?考向一等體積法1.(2023·阜新)阜新有“瑪瑙之都”的美譽(yù)。小新為了解瑪瑙石的密度,將兩塊不同大小的瑪瑙石帶到實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備用天平、量筒、燒杯和水等器材進(jìn)行如下操作:

(1)小新用正確的方法測(cè)小瑪瑙石的質(zhì)量時(shí),所用的砝碼及游碼的位置如圖甲所示,其質(zhì)量為g;(2)將小瑪瑙石放入裝有40mL水的量筒中后,液面位置如圖乙所示,則小瑪瑙石的體積為cm3.,根據(jù)公式,計(jì)算出小瑪瑙石的密度是kg/m3;(3)小新想用同樣方法測(cè)出大瑪瑙石的密度,當(dāng)他用天平測(cè)出大瑪瑙石的質(zhì)量m后,發(fā)現(xiàn)大瑪瑙石不能直接放入量筒,于是聰明的小新進(jìn)行了如圖丙所示的操作:①將大瑪瑙石浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,標(biāo)記水面位置后取出瑪瑙石;②在量筒中裝入適量水,記下水的體積為V1,用量筒往燒杯中加水至標(biāo)記處;③記下量筒中剩余水的體積為V2.;④大瑪瑙石的密度表達(dá)式為:ρ瑪瑙=(用物理量符號(hào)表示)。⑤此方法測(cè)出大瑪瑙石的密度可能比實(shí)際密度(選填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮?820偏小【解析】(1)由圖可知,標(biāo)尺的分度值為0.2N,讀數(shù)為3g,金屬塊的質(zhì)量為(2)[2]將小瑪瑙石放入裝有40mL水的量筒中后液面位置如圖乙所示,量筒的分度值是4mL,量筒中水和小瑪瑙石的體積為V=60mL,小瑪瑙石的體積為[3][4]根據(jù)密度的公式計(jì)算密度,小瑪瑙石的密度為(3)用天平測(cè)出大瑪瑙石的質(zhì)量m后;①將大瑪瑙石浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,標(biāo)記水面位置后取出瑪瑙石;②在量筒中裝入適量水,記下水的體積為V1,用量筒往燒杯中加水至標(biāo)記處;③記下量筒中剩余水的體積為V2.,由此可知,大瑪瑙石的體積④[5]大瑪瑙石的密度表達(dá)式為⑤[6]取出瑪瑙石帶出了部分水,因而添加的水的體積比瑪瑙石的體積大,根據(jù)知,測(cè)量的密度偏小。2.(2023·寧夏)2023年5月21日,第五屆“絲綢之路”馬拉松比賽在銀川開(kāi)賽,近兩萬(wàn)五千人參加比賽,完成比賽后可獲得完賽獎(jiǎng)牌,如圖1。有同學(xué)想知道完賽獎(jiǎng)牌的密度,進(jìn)行了如下測(cè)量:

(1)將天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,調(diào)平后如圖2甲所示,請(qǐng)指出調(diào)平過(guò)程中存在的錯(cuò)誤:;(2)改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平平衡;(3)用調(diào)好的天平測(cè)量獎(jiǎng)牌的質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤(pán)中砝碼的數(shù)量和游碼對(duì)應(yīng)的位置如圖2乙所示,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量是g;(4)如圖2丙,將獎(jiǎng)牌緩慢浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯內(nèi),用量筒測(cè)出溢出水的體積,如圖2丁。則獎(jiǎng)牌的密度ρ=g/cm3;(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(5)該實(shí)驗(yàn)中,密度的測(cè)量值比真實(shí)值偏,原因是?!敬鸢浮坑未a未歸零右107.66.73大小燒杯中的水倒不干凈,造成所測(cè)獎(jiǎng)牌的體積偏小【解析】(1)[1]圖2甲是調(diào)節(jié)完成后指針靜止時(shí)的位置和游碼的位置,調(diào)平過(guò)程中存在的錯(cuò)誤是:游碼未歸零。(2)[2]改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè),根據(jù)指針左偏右調(diào),右偏左調(diào),可知,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至天平平衡。(3)[3]由圖2乙知,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量m=100g+5g+2.6g=107.6g(4)[4]由圖2丁知,獎(jiǎng)牌的體積為V=16mL=16cm3則獎(jiǎng)牌的密度(5)[5][6]獎(jiǎng)牌的質(zhì)量測(cè)量是準(zhǔn)確的,從小燒杯往量筒中倒水時(shí),小燒杯中的水倒不干凈,造成所測(cè)獎(jiǎng)牌的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,密度測(cè)量值偏大。3.(2023·山西)暑期,小偉在科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng),他想知道所獲獎(jiǎng)牌的材質(zhì),為此,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。(1)把天平放在上,把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處,橫梁靜止時(shí),指針指在如圖甲所示位置,接下來(lái)的操作是,直至橫梁在水平位置平衡;

(2)測(cè)量過(guò)程中,當(dāng)天平重新平衡時(shí),右盤(pán)中所加砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖乙所示,則獎(jiǎng)牌的質(zhì)量為g;(3)在測(cè)量獎(jiǎng)牌體積時(shí),由于量筒口徑較小,獎(jiǎng)牌無(wú)法放入。經(jīng)過(guò)思考,小偉采取了以下步驟測(cè)出了獎(jiǎng)牌的密度。①向燒杯中加入適量的水,用細(xì)線系住獎(jiǎng)牌使其浸沒(méi)在水中,并在燒杯壁上水面到達(dá)的位置作出標(biāo)記,如圖丙所示;②把獎(jiǎng)牌從水中取出后,將量筒中的水(體積是40mL)緩慢加入燒杯中至標(biāo)記處,量筒中剩余水的體積如圖丁所示,則獎(jiǎng)牌的體積為;③算出獎(jiǎng)牌的密度是。小偉將測(cè)得的密度和表中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,推測(cè)獎(jiǎng)牌可能是制成的(答案合理即可)。物質(zhì)密度/(kg·m-3)銅鐵鋁【答案】水平臺(tái)向右調(diào)節(jié)平衡螺母70.48銅【解析】(1)[1][2]實(shí)驗(yàn)天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),應(yīng)把天平放在水平臺(tái)面上,把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,橫梁靜止時(shí),由圖甲知,指針偏左,為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將橫梁的平衡螺母向右端移動(dòng)。(2)[3]由圖乙可知,天平標(biāo)尺的分度值0.2g,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量m=50g+20g+0.4g=70.4g(3)②[4]由圖丁可知剩余水的體積V剩=32mL=32cm3獎(jiǎng)牌的體積為V牌=V-V剩=40cm3-32cm3=8cm3③[5]獎(jiǎng)牌的密度[6]由表中數(shù)據(jù)可知,銅的密度是8.9×103kg/m3=8.9g/cm3獎(jiǎng)牌可能是銅制成的。4.(2023·南充)小明同學(xué)利用以下器材設(shè)計(jì)甲和乙兩種方案測(cè)量金屬球的密度,按圖所示完成以下步驟。方案甲:器材:天平、量筒、水、細(xì)線(質(zhì)量和體積均不計(jì),不吸水)

(1)他先將天平放在水平桌面上,游碼置于“0”刻度線,調(diào)節(jié)平衡螺母,直至天平平衡;(2)接著他按如圖A所示的方法來(lái)稱(chēng)量金屬球的質(zhì)量,其中有兩個(gè)錯(cuò)誤:①;②用手拿取砝碼。(3)改正錯(cuò)誤后,正確測(cè)出金屬球的質(zhì)量和體積,如圖B和圖C所示;密度的測(cè)量值是g/cm3;方案乙:器材:電子秤、溢水杯、水

①用電子秤測(cè)出金屬球的質(zhì)量,如圖D所示。②將金屬球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注滿(mǎn)水,測(cè)出總質(zhì)量,如圖E所示。③緩慢取出金屬球,再向溢水杯中補(bǔ)滿(mǎn)水,測(cè)出此時(shí)總質(zhì)量,如圖F所示。(4)金屬球密度的測(cè)量值是g/cm3。實(shí)驗(yàn)中取出金屬球時(shí)會(huì)帶出一些水,則金屬球密度的測(cè)量值將(選填偏大、不變或偏?。?;(5)評(píng)估:在所有操作均正確的情況下,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩種方案測(cè)量結(jié)果依然有差異,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生差異的原因是?!敬鸢浮恳?jiàn)解析7.27.5不變見(jiàn)解析【解析】(2)[1]圖A中,天平的左盤(pán)放砝碼,右盤(pán)放物體,而天平在測(cè)量時(shí),應(yīng)該左盤(pán)放物體,右盤(pán)放砝碼。(3)[2]由圖B知,金屬球的質(zhì)量m=50g+20g+2g=72g由圖C知,量筒的分度值為1mL,水的體積為20mL,金屬球與水的總體積為30mL,金屬球的體積V=V2-V1=30mL-20mL=10mL=10cm3金屬球的密度(4)[3]由圖D、E知,金屬球的質(zhì)量為72.0g,溢水杯中金屬球與水的質(zhì)量為98.0g,此時(shí)溢水杯中水的質(zhì)量m水=mE-mD=98.0g-72.0g=26.0g由圖F知,溢水杯裝滿(mǎn)水時(shí),水的質(zhì)量為35.6g,所以金屬球排開(kāi)水的質(zhì)量m排=mF-m水=35.6g-26.0g=9.6g排開(kāi)水的體積,即金屬球的體積金屬球的密度[4]取出金屬球,帶出一些水,造成往溢水杯中所加的水的質(zhì)量偏多,但加滿(mǎn)水時(shí),溢水杯中水的總質(zhì)量不變,求得金屬球排開(kāi)水的質(zhì)量不變,求得的排開(kāi)水的體積不變,即金屬球的體積不變,金屬球的質(zhì)量為準(zhǔn)確值,據(jù)知,求得的密度不變。(5)[5]兩種實(shí)驗(yàn)過(guò)程,金屬球質(zhì)量的測(cè)量差異不大,但用量筒測(cè)量金屬球的體積誤差較大,用電子秤測(cè)量體積時(shí),更精確。?考向二等質(zhì)量法5.(2023·本溪)小毛在測(cè)量物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下操作:

(1)將天平放在水平臺(tái)上,游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指向分度盤(pán)中線左側(cè),應(yīng)該向側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平在水平位置平衡;(2)測(cè)量固體的密度:①將石塊放在天平的左盤(pán),從大到小向右盤(pán)依次加減砝碼,當(dāng)加入最小砝碼后,指針指向分度盤(pán)的左側(cè),接下來(lái)的操作是,直至天平平衡;②天平平衡后,右盤(pán)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲,則石塊質(zhì)量為g;③將石塊放入量筒,水面的位置如圖乙,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40mL,則石塊的密度為kg/m3,這樣測(cè)出的石塊密度將偏;(3)小毛為測(cè)量未知液體的密度,設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案,請(qǐng)利用給定實(shí)驗(yàn)器材完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟:(在兩個(gè)方案中,你只需選擇一個(gè)方案做答即可)方案一:器材有質(zhì)量可忽略的薄壁平底的柱狀杯、裝有水的水槽、刻度尺;①在柱狀杯中加入適量的未知液體,使其漂浮在水槽中的水面上,如圖丙,測(cè)出柱狀杯中未知液體的深度h1;②接下來(lái)的操作是:為h2;③未知液體密度的表達(dá)式:ρ=(用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρk表示);方案二:器材有天平(已調(diào)平、無(wú)砝碼)、刻度尺、膠頭滴管、兩個(gè)分別裝有水和未知液體的相同平底柱狀杯;①測(cè)出杯中未知液體的深度為h1,將裝有未知液體的杯放在天平左盤(pán),水杯放在右盤(pán),天平右端下沉,如圖丁所示;

②接下來(lái)的操作是:為h2;③未知液體密度的表達(dá)式:ρ=(用所測(cè)物理量h1、h2和水的密度ρk表示)?!敬鸢浮坑艺{(diào)節(jié)游碼27.22.72×103小測(cè)杯浸入水中的深度用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度【解析】(1)[1]天平調(diào)節(jié)的方法是“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”,指針指向分度盤(pán)中線左側(cè),應(yīng)該向右側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡。(2)[2][3][4][5]當(dāng)加入最小砝碼后,指針指向分度盤(pán)的左側(cè),可以向右調(diào)節(jié)游碼,使天平平衡;標(biāo)尺的分度值為0.2g,對(duì)應(yīng)的值為2.2g,砝碼為25g,則石塊質(zhì)量為2.2g+25g=27.2g如圖乙所示,此時(shí)量筒的示數(shù)為50mL,取出石塊后,量筒內(nèi)水的體積為40ml,故石塊的體積為10mL即10cm3,所以石塊的密度為當(dāng)取出石塊時(shí),部分水附著在石塊上被帶走,剩余水的體積減小,測(cè)量石塊的實(shí)際體積等于總體積減去剩余體積,則石塊的體積比實(shí)際體積要大,由可知,質(zhì)量不變,體積變大,故密度比實(shí)際的要小。(2)[6][7]當(dāng)測(cè)出未知液體的高度,接下來(lái)應(yīng)該測(cè)量裝液體的杯子液體浸在水中的深度h2,設(shè)柱狀杯的底面積為S,液體的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水gSh2液體的重力為G=mg=ρkVg=ρkSh1g根據(jù)浮力可知,液體受到的浮力等于液體的重力,即F浮=G換算可得ρ水gSh2=ρkSh1g解得該液體的密度為(4)[8][9]如圖丁所示,說(shuō)明水的質(zhì)量大于未知液體的質(zhì)量,可以用膠頭滴管從右杯中取出適量的水,直至天平平衡,測(cè)出杯中水的深度為h2;設(shè)相同的柱狀杯底面積為S,則水的質(zhì)量可表示為m水=ρ水Sh2未知液體的質(zhì)量可表示為mk=ρkSh1此時(shí)天平剛好平衡,即水的質(zhì)量和未知液體質(zhì)量相同即ρ水Sh2=mk=ρkSh1解得未知液體的密度為?考向三彈簧測(cè)力計(jì)法6.(2023·德陽(yáng))小張?jiān)谔骄俊案×Φ拇笮「男┮蛩赜嘘P(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,做了以下的部分操作。用同一彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬物塊依次完成如圖所示的三次測(cè)量:

(1)乙圖所示的實(shí)驗(yàn)中,物塊受到的浮力大小為N;(2)分析乙圖、丙圖,說(shuō)明浮力的大小與有關(guān);(3)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出鹽水的密度為kg/m3。(已知水的密度為1.0×103kg/m3)【答案】4液體的密度1.1×103【解析】(1)[1]由圖甲和圖乙可知,物塊受到的浮力大小為F浮=G-F=6N-2N=4N(2)[2]由圖乙和圖丙可知,浸入液體中的深度相同,排開(kāi)液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,由稱(chēng)重法可知浮力大小不同,可以得到浮力的大小與液體的密度有關(guān)。(3)[3]物塊在鹽水中受到的浮力F浮鹽=G-F鹽=6N-1.6N=4.4N物塊的體積鹽水的密度為7.(2023·德州)某學(xué)習(xí)小組,在做“測(cè)量小石塊密度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作:

(1)如圖甲,將天平放在水平臺(tái)面上,指針恰好指在分度盤(pán)中央,接下來(lái)應(yīng)該將游碼移至零刻度線后向調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針再次指在分度盤(pán)中央;(2)正確測(cè)量小石塊的質(zhì)量,如圖乙所示,則小石塊的質(zhì)量為g;(3)放入小石塊前后量筒示數(shù)如圖丙所示,則小石塊的密度為;(4)另一小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)了小石塊的體積,接著測(cè)量了它的質(zhì)量,這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的小石塊密度比真實(shí)值偏;(5)我們也可以利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水來(lái)測(cè)量小石塊的密度,步驟如下:a.將小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下靜止時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為;b.將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的小石塊浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中靜止時(shí)(小石塊未接觸燒杯底),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為;c.小石塊密度的表達(dá)式(用、和表示)?!敬鸢浮坑?2.4大【解析】(1)[1]將天平放在水平臺(tái)面上,指針恰好指在分度盤(pán)中央,說(shuō)明此時(shí)天平平衡,把游碼移到零刻度線處后,橫梁右邊上翹,要使橫梁平衡,應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向右調(diào),直至天平平衡。(2)[2]由圖乙可知,石塊的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼的示數(shù)(3)[3]由圖丙可知,石塊放入量筒前的示數(shù)為60mL,石塊浸沒(méi)后量筒的示數(shù)為84mL,則石塊的體積為石塊的密度為(4)[4]若先測(cè)量體積,由于石塊沾有液體,會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的質(zhì)量偏大,根據(jù)密度公式可知,質(zhì)量偏大,體積正常,則密度偏大。(5)[5]由題意根據(jù)稱(chēng)重法可知F浮=F1-F2又因?yàn)椋允瘔K的體積為又因?yàn)?,所以石塊的密度為8.(2023·撫順)小寧利用天平和量筒測(cè)量一個(gè)圓柱體金屬塊密度。

(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處。若天平的指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè),應(yīng)向(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡;(2)測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí),天平恢復(fù)平衡,砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為g;(3)測(cè)量金屬塊體積時(shí),小寧用粗鐵絲系緊金屬塊并將其浸沒(méi)在裝有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如圖乙所示的位置,則金屬塊密度為。以上實(shí)驗(yàn)操作會(huì)導(dǎo)致金屬塊密度的測(cè)量值(填“偏大”或“偏小”);(4)小寧又利用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺、圓柱體金屬塊和分別裝有足量水和鹽水的燒杯等器材,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),測(cè)量鹽水的密度。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①用刻度尺測(cè)量圓柱體金屬塊的高度為h;②把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒(méi)水中,如圖丙所示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;③把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測(cè)出圓柱體金屬塊的高度為;④鹽水密度的表達(dá)式為(用所測(cè)物理量字母和表示)?!敬鸢浮坑?2偏小浸在液面下【解析】(1)[1]根據(jù)“指針右偏向左調(diào)節(jié)螺母,指針左偏向右調(diào)節(jié)螺母”的原則調(diào)節(jié)天平平衡,指針偏向分度盤(pán)中線的左側(cè),天平平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(2)[2]由圖甲可知,金屬塊的質(zhì)量為m=50g+2g=52g(3)[3]由圖乙可知,量筒的分度值是2mL,量筒中水的體積50mL=50cm3金屬塊的體積V=50cm3-30cm3=20cm3金屬塊密度為[4]實(shí)驗(yàn)中,由于鐵絲比較粗,鐵絲浸入水中,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的體積變大,金屬塊的質(zhì)量不變,可知測(cè)量的密度值會(huì)偏小。(4)③[5]把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測(cè)出圓柱體金屬塊浸在液面下的高度為h1。④[6]把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒(méi)水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,受到的浮力為F浮=G-F設(shè)金屬塊的底面積為S,由阿基米德原理可知水中的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次為F,受到的浮力為F′浮=G-F兩次金屬塊受到的浮力相同,即F′浮=F浮由阿基米德原理可知鹽水中的浮力F′浮=ρ鹽水gV排=ρ鹽水gSh1所以ρ鹽水gSh1=ρ水gSh?考向四漂浮法9.(2023·福建)用透明圓筒制作測(cè)量液體密度的密度計(jì)。(1)獲取相關(guān)數(shù)據(jù):①已知圓筒底面積為S;②調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),指針指在分度盤(pán)中央刻度線的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向移。如圖,用調(diào)好的天平測(cè)得空?qǐng)A筒質(zhì)量g;向圓筒中倒入適量水,用天平測(cè)得圓筒與水的總質(zhì)量為81.4g,計(jì)算得到圓筒內(nèi)水的體積cm3。(2)制作液體密度計(jì):

待測(cè)液體在圓筒上體積為V0的水面處做標(biāo)記,如圖甲所示。倒掉圓筒內(nèi)的水,倒入待測(cè)液體至標(biāo)記處,使待測(cè)液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態(tài),如圖乙。測(cè)量圓筒浸入水中的深度h,則待測(cè)液體密度(用m、S、h、V0、ρ水表示)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果在圓筒外壁標(biāo)記刻度線和密度值;(3)用自制密度計(jì)測(cè)量某種液體密度時(shí),發(fā)現(xiàn)圓筒觸底無(wú)法漂浮,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)建議:?!敬鸢浮坑?1.450往容器中加足夠多的水【解析】(1)[1]調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),指針偏向分度盤(pán)中央刻度線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向右端移動(dòng),才能使天平橫梁水平平衡。[2]由圖可知,空?qǐng)A筒質(zhì)量質(zhì)量m=20g+10g+1.4g=31.4g圓筒內(nèi)水的質(zhì)量[3]圓筒內(nèi)水的體積(2)[4]倒入待測(cè)液體后,圓筒排開(kāi)水的體積圓筒受到的浮力圓筒處于漂浮狀態(tài),圓筒與待測(cè)液體的總重力等于浮力則待測(cè)液體密度(3)[5]用自制密度計(jì)測(cè)量某種液體密度時(shí),發(fā)現(xiàn)圓筒觸底無(wú)法漂浮,圓筒受到的浮力小于重力,即排開(kāi)液體的體積太小,則可以往容器中加足量的水。10.(2023·蘇州)綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小明用一根長(zhǎng)約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。制作時(shí),小明先將吸管兩端剪平,鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端,再用石蠟將該端口堵住密封;接著,將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)(圖甲),用筆在吸管上標(biāo)記此時(shí)水面位置O;取出吸管,量出O點(diǎn)至封口端的距離H,通過(guò)分析與計(jì)算,在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。

使用時(shí),將密度計(jì)靜置于待測(cè)液體中,讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。(1)O位置處的刻度值為;(2)吸管漂浮在其他液體中時(shí)(圖乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上標(biāo)注的4個(gè)刻度值,相鄰兩刻度值之間的距離(相等/不相等);(4)小明突發(fā)奇想,將制作好的密度計(jì)內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出,纏繞到底部外側(cè),其它沒(méi)有變化(圖丙),他用這樣“改裝”后的密度計(jì)測(cè)同一液體密度,測(cè)量結(jié)果(偏大/偏小/無(wú)變化);(5)若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,則制作的密度計(jì)精確程度將?!敬鸢浮?.0不相等偏大變高【解析】(1)[1]密度計(jì)豎直漂浮在水中時(shí),水面位于圖中O處,說(shuō)明此時(shí)密度計(jì)在O處顯示的密度值應(yīng)該為水的密度,所以則O處應(yīng)標(biāo)為1g/cm3(2)[2]由題意知密度計(jì)漂浮在水面上時(shí),V排=SH,則有F浮=G物,即當(dāng)密度計(jì)漂浮在密度為ρ液的液體中時(shí),V排液=Sh,則有F浮液=G物,即可得解得(3)[3]由可知,h和ρ液是反比例函數(shù),刻度分布不均勻。(4)[4]小明把吸管中的細(xì)鐵絲拿出來(lái),纏繞在吸管的下端,再用這支密度計(jì)去測(cè)量液體的密度,此時(shí)排開(kāi)液體的體積不變,因吸管排開(kāi)液體的體積等于排開(kāi)液體的總體積減去銅絲的體積,所以,吸管排開(kāi)液體的體積減小,會(huì)上浮一些,測(cè)得的密度值偏大,即測(cè)出的同一液體密度值偏大。(5)[5]為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,使密度計(jì)上兩條刻度線之間的距離大一些,增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,從而獲得更大的重力,即浮力更大,排開(kāi)體積更大,由V=sh可知,S不變,即可使h變大,據(jù)此設(shè)計(jì)精確程度更高。?考向五漂沉法11.(2023·丹東)小潘和小明想知道鴨綠江水的密度。

(1)小潘利用天平和量筒進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①將天平放在桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處,此時(shí)指針位置如圖甲所示,向調(diào)節(jié)平衡螺母,直到天平平衡;②向燒杯中倒入適量鴨綠江水,將裝有江水的燒杯放在已調(diào)平的天平左盤(pán),向右盤(pán)中加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,天平再次平衡后,右盤(pán)中砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則江水和燒杯的總質(zhì)量為g;③將燒杯中的江水倒入量筒中一部分,如圖丙所示,則量筒中江水的體積為cm3;④用天平測(cè)出剩余江水和燒杯的總質(zhì)量為53.2g,則所測(cè)江水的密度為kg/m3;⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時(shí),如果有幾滴江水滴到桌面上,會(huì)導(dǎo)致所測(cè)江水密度值(選填“偏大”或“偏小”)。(2)在沒(méi)有天平的條件下,小明使用不吸水的木塊(已知木塊的密度為ρ木)、細(xì)鋼針和量筒,進(jìn)行了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn):①向量筒中倒入適量的江水,體積記為V1;②將木塊輕輕放入量筒中,當(dāng)木塊靜止時(shí),液面對(duì)應(yīng)的體積記為V2;③用細(xì)鋼針將木塊壓入江水中,使其浸沒(méi),靜止時(shí)液面對(duì)應(yīng)的體積記為V3;④鴨綠江水密度的表達(dá)式ρ=。(用V1、V2、V3和ρ水表示)【答案】水平右93.6401.01×103偏大【解析】(1)①[1][2]將天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處,此時(shí)指針偏左,說(shuō)明右盤(pán)偏輕,所以應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,直到天平平衡。②[3]由圖乙可知,江水和燒杯的總質(zhì)量為50g+20g+20g+3.6g=93.6g③[4]圖丙中量筒的分度值為2mL,讀出量筒中江水的體積為40mL=40cm3。④[5]由題意得,量筒中江水的質(zhì)量m=93.6g-53.2g=40.4g江水的密度⑤[6]在把燒杯中的江水倒入量筒中時(shí),如果有幾滴江水滴到桌面上,會(huì)導(dǎo)致量筒中江水的體積測(cè)量的偏小,又因?yàn)闊械慕钩龅慕馁|(zhì)量是一定的,由密度公式可知,所測(cè)江水密度值偏大。(2)[7]④由題意可知,木塊的體積為V3-V1,則木塊的重力G木=m木g=ρ木(V3-V1)g由步驟②可知木塊漂浮時(shí),木塊排開(kāi)水的體積為V2-V1,木塊受到的浮力F浮=ρgV排=ρg(V2-V1)根據(jù)漂浮的條件可知,F(xiàn)浮=G木,即ρ木(V3-V1)g=ρg(V2-V1)解得。12.(2023·河南)家鄉(xiāng)的土豆豐收了,小紅想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量土豆的密度。

(1)把天平放到水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺的左端的處,調(diào)節(jié)使橫梁平衡;(2)將土豆放在天平左盤(pán),向右盤(pán)增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼,當(dāng)天平平衡時(shí),砝碼質(zhì)量及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示,土豆的質(zhì)量為;(3)由于土豆較大,無(wú)法放入量筒,于是小紅將它緩緩放入一個(gè)盛滿(mǎn)水的溢水杯中,直至浸沒(méi),測(cè)得溢出水的質(zhì)量為,已知水的密度為,則土豆的體積為,密度為。在測(cè)量溢出水的質(zhì)量時(shí),不小心有水汼出,測(cè)得土豆的密度與真實(shí)值相比(選填“偏大”或“偏小”);(4)回家后,小紅又利用電子稱(chēng)、杯子和水測(cè)出了土豆的密度,測(cè)量過(guò)程如下:①把土豆放在水平放置的電子稱(chēng)上,電子評(píng)示數(shù)為;②取下土豆,將裝有適量水的杯子放在電子秤上,電子秤示數(shù)為;③將用細(xì)線系好的土豆緩緩浸沒(méi)在水中,水末溢出且土豆不觸碰杯底,電子樣示數(shù)為;④求出土豆的密度。(用表示)【答案】零刻度線平衡螺母1541401.1偏大【解析】(1)[1][2]用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),把天平放在水平臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺左端的0刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡。(2)[3]由圖可知,天平標(biāo)尺上的分度值為0.2g,土豆的質(zhì)量m=100g+50g+4g=154g(3)[4]由密度公式求出溢出水的體積則土豆的體積V=V水=140cm3[5]土豆的密度[6]在測(cè)量溢出水的質(zhì)量時(shí),不小心有水濺出,造成溢出水的質(zhì)量減小,從而導(dǎo)致土豆的體積減小,由可知,測(cè)出的土豆密度會(huì)偏大。(4)[7]由分析知,引起電子秤示數(shù)變化的原因是土豆浸沒(méi)到水中時(shí)受到浮力,故兩次電子秤的示數(shù)之差,即(m3-m2)g=F浮=ρ水gV排則則土豆密度的表達(dá)式13.(2023·棗莊)我市山區(qū)在精準(zhǔn)扶貧政策扶持下,種植的大櫻桃喜獲豐收,小明想知道大櫻桃的密度,他用天平和量筒進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)把天平放在水平桌面上,先把游碼放到標(biāo)尺左端的處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)的位置如圖甲所示,應(yīng)該向旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁平衡;(2)用調(diào)好的天平測(cè)大櫻桃的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則大櫻桃的質(zhì)量為g;(3)將用細(xì)線拴好的大櫻桃放人裝有60mL水的量筒中,水面上升到如圖丙所示位置。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可知大櫻桃的密度為g/cm3;(4)小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案:她先用天平正確測(cè)出了大櫻桃的質(zhì)量m,再將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入空量筒中,然后向量筒內(nèi)倒人適量的水,水面到達(dá)V1刻度線處,接著將大櫻桃提出,水面下降到V2刻度線處,進(jìn)而測(cè)出大櫻桃的體積,并計(jì)算出大櫻桃的密度,則小麗所測(cè)大櫻桃的密度值與真實(shí)值相比(選填“偏大”或“偏小”);(5)小明回家后,還想測(cè)出媽媽手鐲的密度,他找到家里的電子秤,稱(chēng)出手鐲的質(zhì)量是48.0g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,進(jìn)行了如圖丁、戊所示的實(shí)驗(yàn)操作,測(cè)出了手鐲的體積,則手鐲的密度是g/cm3?!敬鸢浮苛憧潭染€左10.61.06偏小19.2【解析】(1)[1]天平在使用之前,應(yīng)將游碼歸零,故應(yīng)先把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處。[2]由圖甲可知,此時(shí)指針指向分度盤(pán)的右側(cè),則此時(shí)天平左端輕,右端重,故此時(shí)應(yīng)該向左旋動(dòng)平衡螺母,使橫梁平衡。(2)[3]由圖乙可知,游碼的分度值為0.2g,

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