第3节 测量物质的密度
知识点 1 量筒的使用
1.量筒和量杯是测量____________的工具,如所示,量筒中液面是凹形的,读数时视线要跟____________________相平,量筒中液体体积为________mL。如果俯视(甲),读数会________(选填“偏大”或“偏小”);如果仰视(丙),读数会________(选填“偏大”或“偏小”)。
2.观察,回答下列有关问题。
(1)此量筒的分度值为________mL。
(2)如图所示,该物块的体积为________cm3。
(3)由此可以看出量筒不仅可以直接测________的体积,还可以间接测不规则形状固体的体积。
知识点 2 测量液体的密度
3.下面是某同学做“测定盐水密度”的实验数据记录表:
容器的质量/g 容器和盐水的总质量/g 盐水的质量/g 盐水的体积/cm3 盐水的密度/(kg·m-3)
10.5 64.5 ________ 50 ________
(1)请根据记录数据填写表格中的空格。
(2)实验中的操作步骤有:a.把盐水倒进量筒,用量筒测出盐水的体积;b.用天平测出容器的质量;c.把盐水倒进容器中,用天平测出容器和盐水的总质量;d.计算盐水的密度。计算出的盐水密度与真实值有偏差。如果实验中的操作步骤是按上述a、b、c、d顺序进行的,则测出的盐水密度会________(选填“小于”“等于”或“大于”)盐水的实际密度。
4.[2020·淮安]在测量酒精密度的实验中,用调节好的天平测出酒精和烧杯的总质量m1=64 g;将烧杯中的一部分酒精倒入量筒内,如甲所示,量筒内酒精的体积V=________cm3;接着测量剩余酒精和烧杯的总质量m2,天平平衡时,所用砝码质量及游码位置如图乙所示,则m2=________g,根据测量结果计算出酒精的密度ρ=________g/cm3。
知识点 3 测量固体的密度
5.[2020·娄底]在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度,他利用已学知识设计了如下实验方案。
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中所用砝码和游码的位置如甲所示,小化石的质量为________g。
(2)用量筒和水测量小化石的体积,“小明先在量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:①____________________________________;②小化石和水的总体积不能超过量筒的最大测量值。
(3)小化石放入量筒前后的情况如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的体积为V=________cm3,小化石的密度是________g/cm3。
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6.为了测量醋的密度,小明设计了如下实验步骤:①用天平测出空量筒的质量m0;②向量筒中倒入适量醋,测出醋的体积V;③用天平测出量筒和醋的总质量m总。对于小明的实验设计,下列评价中最合理的是( )
A.实验步骤科学且合理
B.对醋的体积测量错误
C.测出醋的密度值偏小
D.量筒易摔碎
7.小伟同学利用天平和量筒测橙汁的密度,下列操作步骤中多余的是( )
A.用天平测量空烧杯的质量
B.将橙汁倒入烧杯,用天平测烧杯和橙汁的总质量
C.将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分,测出量筒中橙汁的体积
D.用天平测量烧杯和剩余橙汁的总质量
8.在实验室中常用“沉坠法”测木块(不吸水)的密度:用天平测出木块的质量m,用量筒测量木块的体积,如所示,则计算木块密度的公式为( )
A. B.
C. D.
9.[2020·河南]郑州市积极响应“国家黄河生态文明”战略,在沿黄河地区大力发展石榴种植。小明发现他家的石榴比其他品种的石榴甜,汁更浓,想测一下石榴汁的密度。
(1)实验步骤如下:
①将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40 g;
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平的左盘,在右盘内添加砝码。当放入最小的5 g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是:____________________________,直到天平平衡。此时砝码的质量及游码的位置如甲所示。则烧杯和石榴汁的总质量为________g;
③将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则量筒中石榴汁的体积为________cm3;
④用上述测得的数据计算出石榴汁的密度为____________kg/m3。
(2)分析实验过程,小丽认为,在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。她提出只要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序是____________。
考| 题| 展| 示
10.[2020·呼和浩特改编]如所示是三只完全相同的水杯。小高同学想利用家里的电子秤、水的密度ρ水、这三只水杯来测量油和醋的密度。其步骤如下:
①在图中三只水杯里,分别慢慢地注满水、油和醋;
②用家里的电子秤,准确测量其中一只空杯的质量m;
③用已知量ρ水,测量量m、m水、m油和m醋,求出ρ油和ρ醋;
④用家里的电子秤,准确测量装满液体后,三只水杯和液体的总质量,记作m水、m油和m醋。
(1)你认为,正确测量的步骤顺序应该是________(填序号)。
(2)三只水杯中,水、油和醋相同的物理量是________。
(3)用已知量ρ水,测量量m、m水、m油和m醋,计算得出ρ油=____________,ρ醋=____________。
答案
1.液体体积 凹形液面的最底端
60 偏大 偏小
2.(1)2 (2)20 (3)液体
3.(1)54 1.08×103 (2)小于
4.40 31.2 0.82
(1)量筒的分度值为2 mL,量筒内酒精的体积为V=40 mL=40 cm3。
(2)标尺的分度值为0.2 g,剩余酒精和烧杯的总质量m2=20 g+10 g+1.2 g=31.2 g。
(3)酒精的质量m=m1-m2=64 g-31.2 g=32.8 g,
酒精的密度:ρ===0.82 g/cm3。
5.(1)74 (2)①水不能太少,要能浸没小化石
(3)20 3.7 (4)偏大
(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小化石的质量:m=50 g+20 g+4 g=74 g。
(2)在量筒中倒入适量的水有两层含义:①水不能太少,要能浸没小化石;②水不能太多,小化石浸没后,水面不能超过量筒的最大测量值。
(3)由图乙可知,小化石的体积为V=V排水=40 cm3-20 cm3=20 cm3,
则小化石的密度:ρ===3.7 g/cm3。
(4)若先测体积,再测质量时小化石上粘有水,使得测量的质量偏大,测得的体积准确,根据密度公式ρ=可知,测得小化石的密度值将会偏大。
6.D
测量液体密度的一般步骤:①用天平测出烧杯和液体的总质量m1;②向量筒中倒入适量的液体,记下体积V;③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2;④液体的密度为ρ=。本题中把量筒放在天平上测质量是不合适的,量筒细高,直接放在天平托盘上很容易掉下来摔碎。
7.A 8.C
9.(1)②取下5 g砝码,向右移动游码 62.4
③20 ④1.12×103 (2)偏大 ②③①④
(1)将最小的5 g砝码放入右盘之后指针向右偏,说明右盘中砝码的质量大于物体的质量,但超出的质量小于5 g,所以此时应将5 g的砝码取下,再向右移动游码,直至横梁重新水平平衡;
烧杯和石榴汁的总质量:m总=50 g+10 g+2.4 g=62.4 g,
石榴汁的质量:m=m总-m烧杯=62.4 g-40 g=22.4 g,
量筒中石榴汁的体积V=20 mL=20 cm3;
石榴汁的密度ρ===1.12 g/cm3=1.12×103 kg/m3。
(2)烧杯中液体有残留,会使测得的体积偏小,最终密度偏大;只需要将实验步骤调成②③①④,这样测得的空烧杯的质量就将残留的液体质量包含在内,最终结果会更加准确。
10.(1)②①④③ (2)体积
(3) ρ水 ρ水
(1)正确的实验步骤:
②用家里的电子秤,准确测量其中一只空杯的质量m;
①在图中三只水杯里,分别慢慢地注满水、油和醋;
④用家里的电子秤,准确测量三只装满液体后,杯和液体的总质量,记作m水、m油和m醋;
③用已知量ρ水,测量量m、m水、m油和m醋,求出ρ油和ρ醋。
(2)三只完全相同的水杯中,分别装满水、油和醋,所以水、油和醋的体积都等于杯子的容积,所以水、油和醋的体积相同。
(3)水的质量:m0=m水-m,
油的质量:m1=m油-m,
醋的质量:m2=m醋-m,
水的体积:V0==,
油的体积:V1==,
醋的体积:V2==,
因为水、油和醋的体积相同,
所以,==,
解得,ρ油=ρ水,ρ醋=ρ水。