2019年中考物理实验专题复习——测量液体密度的实验答案解析1.(2018?衡阳)为了测量某种液体的密度,小明取了适量这种液体的样品,进行了如图1的三种方案的实验:(1)实验小前小明将天平放在水平台上,把游码放在零刻度处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右(选填“右”或“左”)调节(2)实验记录数据:m1=30g,m2=52g,m3=52.8g;m4= 41.4 g(如图2中的甲),V1= 20 mL(如图2中的乙),V2=10mL,V3=19mL,其中方案3液体密度大小为 1.2g/cm3(3)分析比较上述三种实验方案,你觉得比较合理的应该是方案2 (选填“方案1”、“方案2”、“方案3”)。
【分析】(1)根据天平指针的偏转方向调平,左偏右调,右偏左调;(2)读取天平示数时应将砝码与游码的示数相加。
天平应放在水平台上,先判断量筒的分度值,再读出液体的体积,从而计算液体密度。
【解答】解:(1)将天平放在水平台上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节;(2)由图2甲可知,烧杯和液体的总质量m4=20g+20g+1.4g=41.4g,由图2乙知,量筒的分度值是1mL,所以液体的体积是20mL=20cm3,方案3液体质量m=m3﹣m1=52.8g﹣30g=22.8g;方案3液体体积V=V3=19mL=19cm3;方案3液体密度:ρ===1.2g/cm3。
(3)方案1:当把液体由量筒倒入烧杯时,量筒上会沾有少量液体,导致称量的液体质量偏小,根据ρ=知测量的液体密度偏小,误差较大;方案3:当把液体由烧杯倒入量筒时,烧杯上会沾有少量液体,导致称量的液体体积偏小,根据ρ=知测量的液体密度偏大,误差较大;方案2避免了1和3中的这些问题,实验误差较小,故方案2较合理;故答案为:(1)水平;右;(2)41.4;20;1.2;(3)方案2【点评】本题考查测量液体密度实验步骤和原理,关键是平时要注意知识的积累,记忆测量的方法和原理;重点是记住测量密度的原理和测量步骤。
2.(2018?自贡)在“测量物质的密度”实验中:(1)用调好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块质量m为27 g。
(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为10 cm3。
(3)计算出金属块密度ρ= 2.7 g/cm3。
(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值偏小(偏大/偏小)。
(5)在上面实验基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度,增加的步骤是:用弹簧测力计吊着金属块,=把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数F 。
盐水密度表达式ρ盐水(选用所测物理量符号表示)。
【分析】(1)天平在读取时要将砝码的质量与游码的示数相加。
(2)在用量筒测固体体积时,要用两次的体积之差求出固体的体积。
(3)根据密度的公式计算得出金属块的密度。
(4)细线会排开一定体积的水;(5)用弹簧测力计吊着金属块,把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数,可以求出浮力的大小;根据阿基米德原理求出盐水的密度。
【解答】解:(1)金属块的质量m=20g+5g+2g=27g;(2)金属块的体积V=30ml﹣20ml=10ml;(3)金属块的密度ρ===2.7g/cm3。
(4)细线会排开一定体积的水,导致测量的金属块的体积变大,质量不变,故密度的测量值要偏小;(5)用弹簧测力计吊着金属块,把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数F,则浮力的大小为:F=G﹣F=mg﹣F;浮金属块的体积等于其排开的盐水的体积,根据阿基米德原理可知,盐水的密度为:==。
ρ盐水故答案为:(1)27;(2)10;(3)2.7;(4)偏小;(5)用弹簧测力计吊着金属块,把金属块浸入水中,读出此时测力计的示数F;。
【点评】天平、量筒的读数是我们应该熟练掌握的基本实验技能,密度的公式始终是测密度实验的基本原理,要能熟练运用才行。
3.(2018?烟台)在用天平,量筒“测量盐水密度”的实验中,甲、乙、丙三位同学设计了如下三种实验方案:方案一:1.调节天平平衡2.用天平测出空烧杯的质量m13.在烧杯中倒入适量的被测液体,测出总质量m24.将烧杯中的液体倒入量筒中,读出液体的体积V5.算出液体的密度ρ液方案二:1.调节天平平衡2.在烧杯中盛被测液体,测出它们的质量m13.将烧杯中的适量液体倒入量筒中,读出液体的体积V4.测出烧杯和杯中剩余液体的质量m25.算出液体的密度ρ液方案三:1.调节天平平衡2.将适量的液体例入量筒中,读出液体的体积V;3.用天平测出空烧杯的质量m14.将量筒中液体倒入烧杯,测出总质量m25.算出液体的密度ρ液(1)请观察图,简要说明调节天平平衡的步骤(2)写出以上三种实验方案密度的表达式(3)分析评估以上三种实验方案,指出哪种方案最合理【分析】(1)天平的正确使用:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央;(2)实验目的是测量液体的密度,基本原理是ρ=;(3)测量值偏大或偏小,从质量m的测量和体积V的测量分析。
【解答】解:(1)调节天平平衡的步骤:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央;(2)液体的密度,基本原理是ρ=;方案一:液体的密度ρ==;液==;方案二:液体的密度ρ液方案三:液体的密度ρ=═;液(3)方案一:当把液体由烧杯倒入量筒时,烧杯上会沾有少量液体,导致称量的液体体积偏小,根据ρ=知测量的液体密度偏大,误差较大;方案三:当把液体由量筒倒入烧杯时,量筒上会沾有少量液体,导致称量的液体质量偏小,根据ρ=知测量的液体密度偏小,误差较大;方案二避免了一和三中的这些问题,实验误差较小,故方案二较合理。
【点评】本题考查测量液体密度实验步骤和原理,关键是平时要注意知识的积累,记住测量的方法和原理;重点是记住测量密度的原理和测量步骤。
4.(2018?东营)在测量某种液体密度时,物理兴趣小组讨论形成了以下方案:A.将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质量m1B.将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积VC.用天平测出空烧杯的质量m2D.计算出液体的密度ρ(1)以上方案中的步骤,其正确顺序是BCAD (只填写序号即可)。
(2)用所测物理量的符号写出液体密度的表达式ρ=。
(3)在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时,往右盘中加入最小的砝码后,发现指针在分度盘上的位置如图所示。
接下来的操作应该是取下最小的砝码,移动游码,直到天平达到平衡。
(4)在对实验方案进行论证时,老师指出该方案误差较大,请分析产生误差的原因及结果。
(5)请结合(4)中的分析,对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。
【分析】(1)测液体密度的基本方法是:先将适量液体倒入量筒,再用天平测出空烧杯的质量,读出体积为V,将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质;量m1(2)已知液体质量和体积,利用公式ρ=得到液体密度。
(3)若最小的砝码不能使天平平衡,则应取出该砝码,通过移动游码来使天平平衡;(4)在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏小;(5)根据(4)中的分析方案,对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。
【解答】解:(1)要测量液体的密度,正确的过程是:B.将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积VC.用天平测出空烧杯的质量m2A.将量筒中的液体倒入烧杯,测出烧杯和液体的总质量m1所以正确的实验顺序是BCAD,(2)待测液体的质量m=m1﹣m2,液体密度ρ==。
(3)由图知,加最小的砝码后,指针右偏,说明砝码质量偏大,则应取小该砝码,并向右适当移动游码使横梁平衡;(4)所测液体的体积准确,在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏小,因此所测液体的密度值比实际值偏小。
(5)①将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积V1②用天平测出空烧杯的质量m1③将量筒中的部分液体倒入烧杯,测出剩余液体的体积V2④用天平测出烧杯和液体的总质量m2⑤计算出液体的密度ρ故答案为:(1)BCAD;(2)ρ=。
(3)取下最小的砝码,移动游码,直到天平达到平衡(2分)(4)所测液体的体积准确,在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中,导致所测液体的质量偏小,因此所测液体的密度值比实际值偏小。
(5)①将适量的液体倒入量筒,测出液体的体积V1②用天平测出空烧杯的质量m1③将量筒中的部分液体倒入烧杯,测出剩余液体的体积V2④用天平测出烧杯和液体的总质量m2【点评】用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,同时考查液体密度的几种测量方案,使学生明确烧杯壁粘液体而带来的实验误差,从而锻炼了学生思维能力,是一好题。
5.(2018?遂宁)悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竞有多大,于是她取了一些涪江水,在学校实验室找了下列器材:天平及),细线,砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(已知它的密度为ρ1利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度,请你帮小红完善实验探究过程:(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向右(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)用天平测出铜块的质量m1(3)在量简内倒人适量的涪江水,用细线拴住铜块,将它缓慢慢浸没在量简内的水中并记下水面到达的刻度线A,然后取出铜块。
(4)在烧杯内倒人适量的涪江水,用天平测出水和烧杯的总质量m。
2(5)将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处。
(请你写出这一步的操作方法)(6)用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m,砝码和游码位置如图,则3= 47.4 g。
m3(7)计算涪江水的密度,则涪江水密度的表达式为ρ=(物理量用符号表示)。
根据以上实验方案,小红测出的涪江水密度比真实值偏大。
(选填“偏大”或“偏小”)【分析】(1)天平使用前的调节:若指针左偏,向右调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;(5)根据铜块的体积等于排开水的体积补充步骤; (6)物体质量等于砝码质量加游码示数;(7)利用ρ=表示出涪江水密度;由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,根据ρ=判断出密度的偏差。
【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘的左侧,此时应该将平衡螺母向右调节,直到指针指在分度盘的中央;(5)铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积,根据V=表示出物体的体积,也就是排开水的体积,将烧杯中的水倒入量筒中的标记处,烧杯中水减少的质量等于铁块排开水的质量,故用天平测出水和烧杯的总质量m 2后,需要将烧杯中的水倒入量筒中的标记A 处;(6)从图读出剩余涪江水和烧杯的总质量m 3:m 3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g , (7)铜块的体积等于排开水的体积,即V 排=V 铜=;烧杯倒入量筒中水的质量为:m=m 2﹣m 3; 涪江水密度的表达式为ρ===;由于取出铜块时带着水,使得体积偏大,倒入的水偏多,使得水的质量偏大,根据ρ=知密度的偏大。