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综合专题:测量物质的密度

综合专题:测量物质的密度常考题型有:1】 测量固体的密度;2】 测量液体的密度;一、必备知识理解识记:1.基本实验原理:V m=ρ2.常见测量质量的方法有:天平测量法(固体);天平烧杯作差法(粉末状、液体);弹簧测重力计算法;3.常见测量体积的方法有:量筒测量法(液体);量筒排水作差法(小物块);体积等效测量法;浮力溢水法;二、分类题型典例讲解+变式训练:测量固体的密度------测量小石块的密度(课本实验)测量液体的密度------测量盐水的密度(课本实验)拓展:(一)有天平、有量筒测密度:例1. (2016河池22题4分)南丹县盛产锡矿,素有“锡都”之称.刘洋同学捡到了一小块锡矿石,想测出矿石的密度,做了如下实验:(1) 他将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.(2)刘洋用天平来测量矿石的质量,平衡时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则矿石的质量为________g.(3)他用细线绑住矿石放入盛有20 cm3水的量筒中,静止时液面如图乙所示,矿石的体积为________cm3,矿石的密度为________kg/m3.练习:1.(8分)小明想要知道豆浆的密度大小,于是他进行了如下操作:(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码置于标尺的零刻度处,调节天平横梁平衡时,出现了如图所示的现象,他应该向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡;(2)用托盘天平测出空烧杯的质量m0;(3)把豆浆倒入烧杯中,用托盘天平测出烧杯和豆浆的总质量m1,则倒入烧杯中的豆浆质量为________(用测得的物理量表示);(4)将烧杯中的豆浆全部倒入量筒,读出量筒中豆浆的体积V,由此得知豆浆的密度为________(用测得的物理量表示);2.(5分)广西南疆盛产花生,花生是城乡人民群众食用油的主要来源.小花同学为了测量花生油的密度,进行了以下实验:(1)把天平放在____________,将游码移至标尺左端零刻度线处,调节____________,使天平横梁平衡.(2)紧接着进行以下三项操作:A.用天平测量烧杯和剩余花生油的总质量m1,如图甲B.将待测花生油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和花生油的总质量m,如图乙C.从烧杯中倒一部分花生油到量筒中,测出这部分花生油的体积,如图丙以上实验操作的正确顺序是:________(填字母代号).(3)由图丙可得花生油的体积为________cm3,则花生油的密度是________g/cm3.有天平无砝码测密度:(二)有天平、无量筒测密度:思路:天平测质量;体积测量方法:①浮力算体积(固体):由g V F 排水浮ρ=和“浸没”得g F V V水浮排物ρ==; ②“等效替代”算体积(液体):水液V V =; {任何容器装满等效或标记等效}例1.(12海南)小敏用天平、小瓶子和足量的水测量酱油密度。

(1)调节天平横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母A 向____调(选填“左”或“右”);(2)指出图乙中存在的错误操作:________(答出一处即可);(3)请帮助他把实验步骤补充完整:a .测出空瓶子的质量,记为m 0;b .测出小瓶装满水后的总质量,记为m 1;c .测出____________,记为m 2;d .酱油密度的表达式ρ酱油=________。

答:(1)左 (2)用手抓砝码(或物体放在右盘等) (3)小瓶装满酱油后的总质量0102m m m m --ρ水 例2.中国80后小伙杨光硕利用电商平台,把家乡的土鸡蛋推向全国市场。

土鸡蛋比普通鸡蛋营养价值高,那土鸡蛋的密度是不是也比普通鸡蛋大呢?小梦从网上购买了家乡的土鸡蛋,与学习小组的同学们一起测量土鸡蛋的密度。

他们找来一架天平和一盒砝码,但缺少量筒,于是又找来一个烧杯、胶水滴管和一些水。

他们利用这些仪器测量土鸡蛋的密度,请你和他们一起完成实验。

甲(1)把天平放在 台上,把游码放到标尺左端的 处,调节天平的 ,观察到指针指在 表示衡量平衡。

用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量0m 。

(2)如图所示,设计测土鸡蛋体积的步骤如下:①在烧杯中装入适量的水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量1m ; ②把土鸡蛋轻轻放在装有水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好到标记处,再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量2m ;(3)土鸡蛋的密度表达式是 (用所测量的物理量符号表示,水的密度水ρ)。

实验结束后,有同学发现土鸡蛋有一定吸水性,则所测量的密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。

分析:本题考查天平的使用和密度。

解答:(1)天平使用必须把天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,调节天平的平衡螺母使其平衡,观察到指针指在分度盘中线表示衡量平衡。

(3)根据密度公式V m =ρ,一个土鸡蛋的质量为,体积为土鸡蛋放入烧杯中时,水的体积差,即为水ρ210m m m -+,所以,土鸡蛋的密度为2100m m m m -+=水ρρ;土鸡蛋有一定吸水性,则鸡蛋放入杯中,使杯中的水的液面高度比实际值小,从而倒掉的水比应该倒掉的水少,即测量中,测量的鸡蛋的体积小于实际的体积,从而测得的密度大于实际密度。

答案:(1)水平;零刻度线处;平衡螺母;分度盘中线(3)2100m m m m -+=水ρρ;偏大. 练习:1.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 ,发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调.(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8g 和空烧杯的质量是90g 。

(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142g,此时杯中水的体积为 3cm 。

(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 3/g cm 。

(6)若小明在第(4)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏 。

解:(1)把天平放在水平台上,游码拨到标尺左端的两刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡; 指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往左调.(3)由图知,杯、水和鹅卵石的总质量:;水的质量为:, 此时水的体积为(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,用天平测出杯和水的总质量为,此时,杯中水的体积;(5)根据题意知,鹅卵石的体积等于加入水的体积,则;鹅卵石的密度(6)若小明在第(4)步骤测量过程中用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,所加砝码少,测量水的质量偏小,水的体积偏小,根据知密度测量的偏大.答案:(1)零刻度处; 左; (3)161.6;(4)52;(5)2.6; (6)大.2.小梦学习小组的同学,通过实验测量某合金的密度,在实验室进行了如下实验:(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置。

为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)端移动。

(2)调节好天平后,把合金放到左盘,向右盘中加减砝码并调节游码的位置,当天平平衡时,右盘中所加砝码和标尺上的游码位置如图乙所示,则所测合金的质量m0为g。

(3)小梦没有用量筒,同样测出了该合金的密度,如图丙所示,其方法是:①在烧杯中加入适量的水,用针将该合金压入水中,在水面到达的位置做上标记;②取出该合金,测出烧杯和水的总质量m1;③往烧杯中加水,直到水面到达做标记的位置时,再测出此时烧杯和水的总质量m2;④该合金密度的表达式:ρ= (用含m0、m1、m2、ρ水来表示)。

(4)小组同学在对实验过程及结果进行评估时,同组的小伟认为该合金从水中取出时,表面沾少量的水,测出的密度值比它的真实值要大。

你认为小伟的结论是(选填“正确”或“错误”)的,支持你的观点的证据是。

解析:(1)根据天平的调节和使用方法,天平测量物体质量前要调节横梁平衡,先将游码移至零刻度线;图甲中天平指针偏左,平衡螺母应向右移动;(2)根据天平的读数方法,如图所示,本游码标尺的分度值是0.2g ,则m小物块=游码质量+游码对应刻度值=10g+5g+1.4g=16.4g ;(3)在烧杯中增加的水的质量:m=m 2-m 1, 合金的体积与烧杯中增加的水的体积相等,合金的体积为:V=m 2−m 1/ρ水,则合金的密度为:ρ=m 0/V =m 0/m 2−m 1/ρ水=m 0ρ水/m 2−m 1;(4)将合金从水中取出时,表面沾少量的水,使测出的合金的体积变大,根据ρ= m/V 求出的密度值比它的真实值要小。

答案:(1)零刻度线;右;(2)16.4;(3) m 0ρ水/m 2−m 1 ;(4)错误;合金表面粘有水,使测出的合金的体积变大,求出的密度偏小。

3.若只有天平、烧杯和水,请你帮助小明设计一个测量豆浆密度的实验,要求写出需要测量的物理量及计算豆浆密度的表达式(用字母表示).实验步骤:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________计算豆浆密度的表达式:______________________________例 3.牛顿兴趣小组的同学们在汾河公园拾到几块鹅卵石,回到实验室测量了这些鹅卵石的密度。

(1)小红将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节 ,使横梁平衡。

(2)她将鹅卵石轻放到天平的左盘上,先粗略估计了鹅卵石质量,接着,根据所估计的值,往右盘 (选填“从大到小”或“从小到大”)增减砝码,并移动游码,直至天平再次平衡。

天平平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对刻度如图(a )所示,由图可知,鹅卵石的质量为 g 。

(3)然后,她将鹅卵石放入盛有50mL 水的量筒中,静止时液面如图(b )所示,由此可算出鹅卵石的密度为 3/kg m 。

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