沪科版物理八年级上册课课练：第5章　质量与密度 专题训练 物质密度的特殊测量（含答案）

专题训练
[物质密度的特殊测量]
类型一　针压法或沉坠法
　　方法诠释:此种方法主要用于测密度小于水的物质的密度。在此种方法中因为细针或沉坠的细线会浸入液体中,导致所测物体的体积有偏差。
1.在“测量小木块密度”的实验中,提供的器材有:天平、量筒、小木块(不吸水)、细长铁丝、水等。
(1)首先把天平放在水平桌面上,然后将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线处,若发现指针的偏转情况如图甲所示,应将天平的平衡螺母向　　　　(选填“右”或“左”)调,直至指针对准分度标尺的中央刻度线。
(2)用调好的天平测量小木块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图图乙所示,小木块的质量m=　　　　g;用量筒测量小木块体积的情形如图图丙所示,小木块的体积V=　　　　cm3;小木块的密度ρ=　　　g/cm3=　　　　kg/m3。
(3)若采用此方法,小木块密度的测量值会比真实值偏　　　　(选填“大”或“小”)。
2.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积,小刚设计了以下实验步骤:
A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图(a)所示,记录塑料球的质量为m;
B.把适量水倒进量筒中,如图图(b)所示,记录此时水的体积为V1;
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图图(c)所示,记录此时量筒的示数为V2;
D.把小铁块单独浸没在水中,静止时如图图(d)所示,记录此时量筒的示数为V3;
E.利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程,塑料球的质量m=　　　　g,塑料球的体积V=　　　　cm3,塑料球的密度ρ=　　　　g/cm3。
类型二　测吸水性物质的密度
　　方法诠释:在测吸水性物质的密度时,多用排油法或排沙法;若用排水法,则需考虑物体吸水的体积。
3.小明用天平、量筒和水(ρ水=1.0 g/cm3)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:
①用调好的天平测出软木塞的质量m1;
②将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的示数V1;
③如图甲所示,用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过段时间后,读出水面对应的示数V2;
④将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平测出其质量m2(如图图乙所示)。
(1)指出小明操作中的不规范之处: 　。
(2)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格,请根据图中量筒和天平的读数将表格中的数据填写完整。
物理量 m1/g V1/cm3 V2/cm3 m2/g 干燥软木塞的 密度ρ/(g·cm-3)
测量值 6 370 　 　 　　　
(3)对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法: 　。
类型三　等效替代法
　　方法诠释:在测量物体的密度时,我们一般用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积,然后根据公式ρ=计算出物体的密度即可。但很多时候可能缺少天平或缺少量筒,这时我们可以用等效替代法来测出待测物体的质量或体积,用已知物体(主要是水)的相关物理量代替待测物体的质量或体积,然后用公式ρ= 计算出物体的密度。
4.星开同学想测量妈妈从海南给她带来的小贝壳的密度,她准备了托盘天平(配砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水等器材。
(1)如图甲所示是她在调节天平的平衡螺母,从图中可以发现她在使用天平过程中存在的错误是　。
(2)纠正错误后,测贝壳的质量,所用天平的称量标尺如图图乙所示,最小砝码的质量与标尺的最大刻度值相同。测量时按规定在　　　　盘加入15 g的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时贝壳的质量　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)15 g,再另加入5 g的砝码后,指针偏向右侧,接下来的操作:　　　　　　　　　　　　　　　,直至天平平衡。如图图乙所示为天平最后平衡时的情景,则贝壳的质量m=　　　　g。
(3)测出空小烧杯的质量m1。
(4)将装有水的大烧杯和空小烧杯如图图丙所示放置(水至溢水口)。
(5)用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯内的水中,有部分水溢出进入小烧杯。
(6)测出溢出的水和小烧杯的总质量m2。
由上述实验可得:溢出水的体积为　　　　,贝壳的密度:ρ=　　　　　　。(均用物理量符号表示,水的密度为ρ水)。
5.[2020·呼和浩特] 如图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(密度为ρ水)和这三只水杯来测量油和醋的密度。测量步骤如图下:
①在三只水杯里分别注满水、油和醋。
②用电子秤准确测量出其中一只空水杯的质量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用电子秤准确测量出三只水杯装满液体后,杯和液体的总质量,分别记作m水、m油和m醋。
(1)正确测量的步骤顺序应该是　　　　　　　(填序号)。
(2)在这三只水杯中,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=　　　　　　。
6.[2020·黔南州] 小强同学在家中自主学习,他想要利用家庭实验室的器材测量一小石块的密度,他可用的器材有:托盘天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平静止时横梁右端高,则应将横梁右端的平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块,将小石块浸没在水中,在水面到达的位置上做标记,用天平测出水和烧杯的总质量m1。
(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2。
(4)向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
(5)上述实验过程可简化为如图所示,小石块的质量m石=　　　　。
(6)设水的密度为ρ水,那么小石块体积的表达式:V石=　　　　　　(用所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式:ρ石=　　　　　　(用所测物理量的字母表示)。
(7)如图果步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,那么小强所测的小石块的质量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)小石块的真实质量。
答案
1.(1)左　(2)6.2　10　0.62　0.62×103　(3)小
2.11.2　20　0.56
3.(1)将潮湿的软木塞直接放在天平上称量
(2)400　16　0.15
(3)将吸水性物质放入水中,吸足水后,再放入装有水的量筒中测量体积
(1)天平的使用规则要求防潮、防腐,即不能将潮湿和具有腐蚀性的物品直接放在天平的托盘中称量。
(2)由图甲可知,V2为400 mL。天平的游码读数应该以左侧为准,由图乙可知,m2为16 g。在计算干燥软木塞的密度时,根据公式ρ=,要先找出干燥软木塞的质量m1=6 g,然后找出干燥软木塞的体积。由于软木塞会吸水,所以软木塞的体积应由两部分组成,一部分是V2与V1的差值:30 cm3;另一部分是干燥软木塞吸收的水的体积:V吸====10 cm3。所以,干燥软木塞的体积:V=30 cm3+10 cm3=40 cm3。因此,干燥软木塞的密度:ρ===0.15 g/cm3。
(3)因为软木塞会吸水,为了避免吸水对体积测量的影响,可以预先让软木塞吸足水后再进行体积的测量。
4.(1)调节平衡螺母前,没有将游码拨到称量标尺左端的“0”刻度线处
(2)右　大于　
用镊子取下5 g的砝码,拨动游码　18.2
(6)　ρ水
5.(1)②①④③　(2)体积(或V)
(3) ρ水　 ρ水
6.(1)右　(5)m1-m2　(6)　ρ水
(7)大于
(1)由题可知,水平横梁静止时,横梁右端高,即指针左偏,所以为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向右调。
(5)由题知,水、烧杯和石块的总质量为m1,剩余水和烧杯的总质量为m2,则小石块的质量为m石=m1-m2。
(6)向烧杯中加水到标记处,所加水的体积等于小石块的体积,则所加水的质量为m加水=m3-m2,
所加水的体积为V加水==,则小石块的体积为V石=V加水=,
小石块的密度为ρ石===ρ水。
(7)若取出小石块时带走了一些水,即m2偏小,则通过m石=m1-m2计算得出的m石偏大。