3.1密度 同步作业（ 第2课时 实验：密度的测定 有答案）

1　密度
实验:密度的测定　密度的应用
知识点 1　固体密度的测定
1.小明学习了密度测量的知识后,想知道自己收藏的一块小石头的密度值,于是在征求老师同意后和小华在实验室进行了测量。
(1)把托盘天平放在水平台面上,游码拨到标尺的零刻度线处,发现指针指在如图甲所示位置,为使横梁在水平位置平衡,则需要将平衡螺母向　　　　端调。
(2)把细线拴在石头上,先用量筒测出了石头的体积,如图乙所示,则石头的体积为
　 cm3。
(3)再把石头取出,用调好的天平测量石头的质量,砝码的质量和游码的位置如图丙所示,则石头的质量为　　　　g。
(4)这块石头的密度为　　　　　　kg/m3,这样测出的石头的密度值会偏　　　　(填“大”或“小”)。
知识点 2　液体密度的测定
2.地沟油中含有大量对人体有毒的物质,一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后,提供给无良餐馆使用,假冒色拉油,严重伤害市民身体健康。小明学了密度后,想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油。他查得优质色拉油的密度在0.90~0.93 g/cm3之间,地沟油的密度在0.94~0.96 g/cm3之间。然后,他进行了如下实验鉴别。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向　　　　(填“左”或“右”)调节使天平平衡。
(2)取适量样品油倒入烧杯,用天平测烧杯和样品油的总质量m1时,小明在水平桌面上使用托盘天平的情景如图乙所示,他的错误是　　　　　　;改正错误后,小明正确操作,用天平测出烧杯和样品油的总质量m1如图丙所示,则m1=　　　　。
(3)然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中,测出烧杯和剩余样品油的总质量m2=25 g。
(4)读出量筒中样品油的体积V,如图乙所示。
(5)利用实验数据,计算出样品油的密度ρ=　　　　g/cm3。
(6)根据测算出的密度,小明通过比对得知,该样品油　　　 　(填“是”或“不是”)地沟油。
知识点 3　密度知识的应用
3.小华很想鉴别妈妈去云南旅游时带回来的当地少数民族的首饰是不是由纯银制成的,于是,他向老师借了天平和量筒等器材。用天平测出首饰的质量为90 g,用量筒测出其体积为10 mL,问:(ρ银=10.5 g/cm3,1 cm3=1 mL)
(1)该首饰是不是由纯银制成的
(2)若不是,请计算由纯银制成的一个与该首饰同样大小的首饰,需要多少克纯银
4.建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。这是因为与房间内其他空气相比较,含有毒有害物质的气体(　　)
A.温度较低,密度较大,大量集聚在房间的下方
B.温度较低,密度较小,大量集聚在房间的下方
C.温度较高,密度较大,大量集聚在房间的上方
D.温度较高,密度较小,大量集聚在房间的上方
5.为了测盐水的密度,某实验小组制订了如下实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量;②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中;③测出量筒中盐水的体积;④测出烧杯和剩余盐水的质量;⑤测出空烧杯的质量;⑥根据实验数据计算盐水的密度。
以上实验步骤安排最合理的是(　　)
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥
C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
6.现有用同一种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,则空心的是(　　)
7.实验室里用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内水的体积为V0,只放入重物时,量筒内水与重物总体积为V1,将蜡块及重物全部浸入水中后,量筒水面所示总体积为V2,已知蜡块的质量为m,则蜡块的密度为(　　)
A. B.
C. D.
8.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　　　　　　处,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,则应将平衡螺母向　　　　(填“左”或“右”)调。
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g,空烧杯的质量是90 g。
(3)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯中倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面的位置为M,然后放在天平左盘,如图丙所示,烧杯、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,用天平测出烧杯和水的总质量为142 g,此时杯中水的体积为　　　　cm3。
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为　　　　g/cm3。
(6)若小明在步骤(4)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　　　　。
9.【例题】 现有密度分别为ρ1和ρ2的A、B两种液体,且ρ1<ρ2,在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半,在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半,假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子完全相同,且上下均匀,则(　　)
A.甲杯内液体的总质量大
B.乙杯内液体的总质量大
C.两杯液体的总质量一样大
D.无法确定
混合物体的密度ρ=,当两种液体混合前质量相等时,设它们的质量均为m,则此时总质量m总=　　　　　,总体积V总=　　　　　(用m、ρ1、ρ2表示),根据公式ρ=,带入m总和V总,化简可得ρ=　　　　　(用ρ1、ρ2表示);当两种液体混合前体积相等时,设它们的体积均为V,则此时总质量m总=　　　　　　(用V、ρ1、ρ2表示),总体积V总=　　　　　　,根据公式ρ=,带入m总和V总,化简可得ρ=　　　　　　　(用ρ1、ρ2表示)。
【变式】 阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题。现有一个金和银做成的王冠,用排水法测量出其体积为56.9 cm3,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为52.5 cm3和96.5 cm3,并查阅资料知道金和银的密度分别为19.3 g/cm3和10.5 g/cm3,则王冠中银和金的质量之比为(　　)
A.1︰8 B.1︰9
C.1︰10 D.1︰11
1.(1)右　(2)30　(3)81　
(4)2.7×103　大
[解析] (1)由图甲可知指针向左偏,平衡螺母应向右调节,使横梁水平平衡。
(2)由图乙可知,石头的体积等于两次量筒中液面示数之差,即石头的体积:V=80 mL-
50 mL=30 mL=30 cm3。
(3)由图丙可知,标尺的最小刻度值是0.2 g,所以,砝码的总质量与游码所对应的刻度之和即石头的质量:m=50 g+20 g+10 g+1.0 g=81 g。
(4)由ρ=可知,石头的密度:ρ===2.7 g/cm3=2.7×103 kg/m3;由于实验时先测体积,所以小石头上会沾有水而导致测得的质量偏大,由ρ=可知,此时测得的密度会偏大。
2.(1)左　
(2)称量时调节平衡螺母　63 g　
(5)0.95　
(6)是
[解析] 调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,指针偏向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,应将平衡螺母向左端移动。
小明在水平桌面上使用托盘天平时的错误是称量时调节平衡螺母;
如图丙所示,烧杯和样品油的总质量m1=50 g+10 g+3 g=63 g。
量筒中样品油的质量:m=m1-m2=63 g-25 g=38 g,
量筒中样品油的体积:V=40 mL=40 cm3,
样品油的密度:ρ===0.95 g/cm3;
样品油的密度在0.94~0.96 g/cm3之间,所以该样品油是地沟油。
3.解:(1)该首饰的密度:
ρ===9 g/cm3<10.5 g/cm3,
所以该首饰不是由纯银制成的。
(2)由纯银制成的一个与该首饰同样大小的首饰,需要纯银的质量:
m'=ρ银V=10.5 g/cm3×10 cm3=105 g。
4.D　5.A　6.C　7.C　
8.(1)零刻度线　左　
(3)161.8　(4)52
(5)2.65　
(6)大
[解析] (1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往左调。(3)由图丙可知,烧杯、水和鹅卵石的总质量为m总=100 g+50 g+10 g+1.8 g=161.8 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,用天平测出烧杯和水的总质量为142 g,此时烧杯中水的质量为m1=142 g-90 g=52 g,水的体积为V1===52 cm3。
(5)烧杯中原有水的质量为m2=m总-m空-m石=161.8 g-90 g-31.8 g=40 g,原有水的体积为V2===40 cm3,因此鹅卵石的体积为V石=V1-V2=52 cm3-40 cm3=12 cm3,鹅卵石的密度为ρ石===2.65 g/cm3。(6)若小明在步骤(4)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鹅卵石的体积偏小,根据ρ=可知测出的密度将偏大。
9.【例题】 B
【提示】 2m　+
　ρ1V+ρ2V　2V　
【变式】 B　[解析] 由于与王冠相同质量的纯金块的体积为52.5 cm3,
所以王冠的质量:m=m金=ρ金V金=19.3 g/cm3×52.5 cm3=1013.25 g,
王冠的体积为金和银的体积之和,设其中金和银的质量分别为m1和m2,则
+=56.9 cm3,即+=56.9 cm3,且m1+m2=1013.25 g;
解得m2=101.325 g,即m2=m,则m1=m,所以=。