测量物质的密度实验专题
1.(2022·天津滨海新·八年级期末)在探究物质的某种特性实验中,晓芳同学提出了以下猜想:
猜想一:对于同种类物质,体积不同,质量不同,其质量与体积的比值相同;
猜想二:对于不同种类的物质,体积不同,质量不同,其质量和体积的比值一般不同。
为了检验上述猜想是否正确,晓芳所在的实验小组通过合作,得到了实验数据如下表所示:
实验次数 物体名称 m/g V/cm3 /g·cm-3
1 水A 10 10 1
2 铁块A 79 10 7.9
3 水B 20 20 1
4 铁块B 158 20 7.9
5 铜块 267 30 8.9
请回答下列问题:
(1) 为了探究猜想一是否正确,可以选择实验______进行研究(填写序号);
(2)对比实验1、4和5,可以证猜想 ______是正确的;
(3)通过分析实验数据,还可以发现:对于不同种类的物质,它们的体积相同,其质量一般______;这个结论是由实验______数据分析得出的(填写序号)。
2.(2022·天津滨海新·八年级期末)新冠病毒疫情防控期间,小红想知道家里用来消毒的酒精溶液的密度。于是她从厨房找出一台电子秤(附说明书)、一只杯子和记号笔,并准备了足量的水(已知水的密度为ρ水)。请你利用上述器材帮她设计一个实验方案,测量该种酒精溶液的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出酒精溶液密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
3.(2022·天津滨海新·八年级期末)小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:
A.把天平放在水平桌面上
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡
C.将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2
D.将小矿石放在左盘中,测出它的质量为m
E.在量筒中倒入适量的水,此时液面的示数为V1
(1)为了更准确地测出矿石的密度,你认为以上操作的合理顺序是______。(填字母序号)
(2)实验前,小明在调节天平横梁平衡时,发现指针停在分度盘的右侧,如图甲所示。要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动。
(3)用调节好的天平称小矿石的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量为______g。
(4)若所测得矿石的体积是20 cm3,矿石的密度为______kg/m3。
4.(2022·天津南开·八年级期末)小兰想要知道平时喝的牛奶密度,于是在家中找到以下物品:一根两端开口且 粗细均匀的透明玻璃管、橡皮膜、橡皮筋,一个水桶、足量的水以及刻度尺,利用以上物品运用所学物理知识测出了牛奶的密度。请写出实验步骤和需要测量的物理量,并写出用 己知量和测量量表示牛奶密度的字母表达式。(已知水的密度为ρ0)
(1)实验步骤:___________
(2)牛奶密度的表达式:ρ= ___________(用己知量和测出的物理量符号表示)。
5.(2022·天津南开·八年级期末)小明在地质公园进行研学活动时,捡到一块形状不规则的小矿石。他想知道小矿石的密度,进行了如下实验。
(1)实验时,将天平放在水平台上。图甲是小明在调节天平平衡时的情景,请你指出他在操作上的错误之处______;
(2)纠正上述错误后,小明发现分度盘指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(3)用调好的天平测小矿石的质量,当右盘中所加砝码和游码位置如图丙所示时,天平横梁平衡,之后在量筒内先倒入适量的水,然后将小矿石放入量筒中,如图丁所示,请设计记录实验数据的表格,并将测量的实验数据和计算结果填入表格______;
(4)小明将小矿石放入量筒中时,在量筒壁上溅了几滴水,所测的矿石密度会______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
6.(2022·天津河西·八年级期末)树德中学实验小组的同学们想知道菜籽油的密度,于是他们取了适量的菜籽油,带入实验室进行测量。请你帮他们完成下列内容。
(1)将天平放在______桌面上,把游码拔到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘左侧,应该向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)小欢同学进行了如下操作:
①先用天平称出烧杯和适量菜籽油的总质量为58.2g;
②然后将部分菜籽油倒入量筒中,然后将烧杯放在天平左盘上称量,右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则烧杯和剩余菜籽油的总质量为______g;
③倒入量筒中的菜籽油,其示数如图所示,则菜籽油的体积为______;
④根据测量的数据,所测菜籽油的密度为______;
(3)小乐同学进行了如下操作:
①在量筒中倒入适量的菜籽油,读出菜籽油的体积V;
②用天平测出空烧杯的质量;
③将量筒中菜籽油倒入烧杯,用天平测出烧杯总质量;
④利用密度公式计算出菜籽油的密度;
按照小乐的实验方案测出菜籽油的密度值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)
7.(2022·天津和平·八年级期末)给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。
8.(2022·天津南开·八年级期末)小红同学在实验室中要测量某种金属砂粒的密度,器材有:如图所示的密度瓶(详见“小资料”),天平和配套的砝码,足够的水以及吸水纸,已知水的密度为,待测金属砂粒足够多。请写出实验步骤及需要测量的物理量,并用已知量和测量量表示待测金属砂粒密度的表达式。
小资料 密度瓶密度瓶是一个壁比较薄的磨口玻璃瓶,配有磨口瓶塞,瓶塞与瓶口密合,瓶塞中央留有一毛细管,在注满液体缓慢盖上瓶塞时,多余的液体会从毛细管溢出,从而保证瓶内的总容积一定。
(1)实验步骤:______
(2)金属砂粒的表达式:______。
9.(2022·天津·八年级期末)小明想知道橡皮的密度,他们利用天平和量筒进行了测量,实验过程如下:
【实验步骤】:
(1)将水倒入量筒中,测得水的体积为30mL;
(2)再将橡皮完全浸没在量筒的水中,液面位置如图所示;
(3)取出橡皮,立即用天平测量橡皮的质量,天平平衡时放在右盘的砝码和游码的位置如图所示;
【实验数据处理】
在下表中填入上述实验数据及计算结果。
量筒中水的体积V1/cm3 量筒中水和橡皮的总体积V2/cm3 橡皮的体积V/cm3 橡皮的质量m/g 橡皮的密度
30 ______ ______ ______ ______
【实验评估】
上述实验过程存在的问题是______。
10.(2022·天津·八年级期末)小明学习了“密度”后,想用天平(附砝码)、刻度尺,测出一张长方形均匀铝箔的厚度。已知铝的密度为,请你帮他设计一个测量这张铝箔厚度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)推导出铝箔厚度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
11.(2022·天津·耀华中学八年级期末)小龙同学测量天津市静海区独流镇特产——“天立老醋”(如图)的密度。
器材有:天平(含砝码),烧杯,量筒
(1)请写出实验步骤;______
(2)由图中所示数据,可得老醋的体积为______,老醋的密度是______。
12.(2022·天津红桥·八年级期末)小伟在地质公园进行研学活动时,捡到一块形状不规则的小矿石,他想知道小矿石的密度,设计如下实验方案。
(1)实验时,应将天平放在水平台上。图甲是小伟在调节天平时的情景,请你指出他在操作上的错误之处______;
(2)纠正上述错误后,小伟用调好的天平测小矿石的质量为52 g。在量筒内先倒入适量的水,然后将小矿石放入量筒中,如图乙所示,则小矿石的体积是______cm3,小矿石的密度是______kg/cm3。
(3)小伟将小矿石放入量筒中时,在量筒壁上溅了几滴水,所测的矿石密度会______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
13.(2022·天津河东·八年级期末)小芳的妈妈每年都要腌制一些鸡蛋,妈妈提前配置了一定浓度的盐水,小芳想知道配置的盐水的浓度,就用天平和量筒进行测量。
(1)小芳的实验步骤如下:
①用调节好的天平测得空烧杯的质量;
②在烧杯中倒入适量的盐水,测得烧杯和盐水的总质量,如图甲所示;
③把烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测得盐水的体积V,如图乙所示:
④根据图中的数据利用公式求密度。
请你帮小芳同学把下表填写完整:
空烧杯的质量 烧杯和盐水的总质量 盐水的质量 量筒中盐水的体积 盐水的密度
40 ______ ______ ______ ______
(2)经分析,小芳认为以上方法测出的盐水密度比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),为了减小误差,小芳认为只需对上述实验步骤的顺序进行调整即可,你认为她的调整后的顺序应该是______(填字号)。
14.(2022·天津红桥·八年级期末)“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出上了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到______,此时指针偏向分度标尺中线的左侧,应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为______g;
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
②用细线拴住模型并______在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到______处,量筒中的水位如图丙所示;
(4)旁边的小敏发现取出的模型粘了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为______g/cm3;
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为______cm3,小敏计算出的密度值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
15.(2022·天津津南·八年级期末)小英想测量一只小瓷杯的密度.已准备的实验器材有:量筒一只,足量的水,待测小瓷杯(小瓷杯直径小于量筒的直径),如图所示.小英利用上述器材设计实验,请你帮她补充实验方案、并写出该小瓷杯密度的表达式.
(1)将量筒中倒入适量的水,读出水面所对刻度V1,并记录.
(2)将小瓷杯口朝上放入水中,使其_________,读出水面所对刻度V2,并记录.
(3)将小瓷杯口朝上放入水中,使其_________,读出水面所对刻度V3,并记录.
(4)请你利用测量量和ρ水写出该小瓷杯密度的表达式:ρ=_________.
16.(2022·天津西青·八年级期末)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如图以下实验:
(1)小华将天平放在水平台上,调节平衡螺母,使横梁平衡.小明认为小华的操作有误,错误是_____。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为_____ g,酱油的密度为_____kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会_____(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)在实验过程中,小华说如果天平没有砝码能不能测呢?老师说也能测量出酱油的密度。于是老师给小华添加两个完全相同的烧杯、一个滴管和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①将天平放在水平台上,调节好天平;
②将一个烧杯中倒满水,另一个烧杯中倒入酱油,分别放在天平的左、右两盘中;
③_____,使天平平衡。
④用量筒分别测出烧杯中水的体积为V1,酱油的体积为V2;
⑤则酱油的密度表达式ρ=____(已知水的密度为ρ水)。
17.(2022·天津河西·八年级期末)物理兴趣活动课上,老师让同学们测出一杯豆浆的密度,除了豆浆,老师还提供了如下器材:一架天平(砝码),一个直壁小烧杯,一个密度为的小木块(表面已处理不吸水,木块密度小于豆浆密度),一个细针。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案,测出豆浆的密度。要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出豆浆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
18.(2022·天津·耀华中学八年级期末)小华家的晒谷场上有一堆稻谷,体积为,他想估测这堆稻谷的质量。能找到的器材有:烧杯,足量的水,电子天平(附说明书)。请你帮助小华设计实验,要求:
(1)写出实验步骤;
(2)推导出这堆稻谷质量的表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
19.(2022·天津河东·八年级期末)如图所示,有实心金属块(原为边长为5cm的正方体,现缺了一部分,缺口不平整,不规则),其质量约为800g.现有下列的实验器材和足量的水(已知水的密度为),请你正确选取实验器材,设计方案测出该金属块的密度。
请你写出:
(1)选择的实验器材:______(填代号);
(2)主要实验步骤及所需测量的物理量______;
(3)金属块密度的表达式______(用已知量和测量量表示)。
20.(2022·天津河西·八年级期末)在一次课外小组活动中,老师让同学们测豆浆的密度。除了豆浆,老师还提供的器材有:一个大烧杯、一个密度为ρ0的正方体木块(已知木块的密度小于豆浆的密度)、一把刻度尺。请你利用上述器材(器材满足实验需求)帮助他们设计一个实验方案,测出豆浆的密度。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出豆浆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 1和3(或2和4) 二 不同 1和2(或3和4)
【解析】
(1)[1]猜想一:对于同种类物质,体积不同,质量不同,其质量与体积的比值相同;所以需要控制物质种类相同,所以可以选择实验1和3(或2和4)进行研究。
(2)[2]对比实验1、4和5,可知对于不同种类的物质,体积不同,质量不同,其质量和体积的比值一般不同。故可以验证猜想二。
(3)[3][4]通过分析第1次、第2次实验或第3次、第4次实验可知:对于物质种类不同的水和铁,它们的体积相同,其质量一般不同。
2.(1)见解析(2)见解析
【解析】
(1)①将杯子放在电子秤上后,按下去皮键;
②往杯子里注入适量的水,用记号笔在水位处做标记,读出示数m1;
③把水倒出,将杯子再次放在电子秤上后,按下去皮键;往杯子中注入酒精溶液直至标记处,读出示数m2。
(2)前后两次酒精和水的体积相同,可得
则酒精溶液密度的数学表达式
3. ABDEC 左 57.8 2.89×103
【解析】
(1)[1]用天平和量筒测矿石的密度,为减小误差,应先测质量,再体积体积,所以合理顺序为ABDEC。
(2)[2]小明在调节天平横梁平衡时,发现指针停在分度盘的右侧,说明天平右端下沉,要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向左移动。
(3)[3]矿石的质量为
(4)[4]矿石的密度为
4. 见解析 见解析
【解析】
(1)[1]实验步骤是在水桶中加入适当的水,橡皮膜套在玻璃管的一端,用橡皮筋套紧,用刻度尺测量出玻璃管的长为l0;在玻璃管中加入适当的牛奶,将橡皮膜的一端缓慢浸入水中至橡皮膜刚好水平;用刻度尺测出牛奶液面与玻璃管口的距离为l2;用刻度尺测出水面与玻璃管口的距离为l1。
(2)牛奶的密度
5. 游码没有归零 左 见详解 偏大
【解析】
(1)[1]使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡,由图甲可知,遗漏的操作步骤为游码没有归零。
(2)[2]如图乙所示,指针偏右,表明右边的重一些,故应向左调节平衡螺母,直到天平平衡为止。
(3)[3]如图丙所示,标尺的分度值为0.2g,游码的读数为2g,根据天平的读数方法,小矿石的质量为
如图丁所示,量筒的分度为1mL,量程中水的体积为
量筒中水与小矿石的总体积为
小矿石的体积为
所以小矿石的密度为
根据实验的要求,需要记录和计算的数据有小矿石的质量、体积、密度等,表格设计如下
小矿石的质量m/g 量程中水的体积V1/cm3 量程中水与小矿石的总体积V2/cm3 小矿石的体积V/cm3 小矿石的密度
52 20 40 20 2.6
(4)[4]有水溅在量筒的壁上,会导致总体积偏小,计算出的小矿石的体积偏小,根据密度的公式可知,当质量一定时,密度会偏大。
6. 水平 右 32 40 0.8 偏小
【解析】
(1)[1][2]天平使用前要调节平衡。天平放在水平桌面上,把游码拨到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘左侧,根据游码向指针偏转的反方向调节,故平衡螺母向右端移动使横梁平衡。
(2)②[3]图中,标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上所对的刻度值为1.2g,则烧杯和剩余菜籽油的总质量
m'=20g+5g+1.2g=26.2g
③[4]由图知,量筒的分度值为2mL,量筒中菜籽油的体积为
V=40mL=40cm3
④[5]量筒中菜籽油的质量为
m=58.2g-26.2g=32g
菜籽油的密度为
(3)④[6]由于量筒中的菜籽油不能全部倒入烧杯中,导致所测菜籽油的质量偏小,而所测的体积是准确的,根据可知,所测密度会偏小。
7.见解析
【解析】
主要实验步骤
①在量筒中倒入适量的水,读出此时水面的刻度值,记为为V1;
②让小酒杯口向上漂浮于量筒中的水面上,读出此时水面的刻度值,记为V2;
③将小酒杯浸没在量筒中的水中,读出此时水面的刻度值,记为V3;
④计算出小瓷杯的密度。
小酒杯玻璃的体积
小酒杯漂浮在水中时的浮力
g
所以小酒杯的质量
所以小酒杯玻璃的密度
8. 见详解
【解析】
(1)[1]①把天平放在水平桌面上,游码归零,调节平衡螺母使天平平衡;
②用天平没出待测金属砂粒的质量m1,并记录;
③在密度瓶内装满水,缓慢塞上瓶塞,用吸水纸吸干瓶外及瓶口溢出的水,用天平测出此时密度瓶的总质量为m2,并记录;
④将待测金属砂粒放入装满水的密度瓶内,缓慢塞上瓶塞,用吸水纸吸干瓶外及瓶口溢出的水,用天平测出此时密度瓶的总质量为m3,并记录。
(2)[2]将待测金属砂粒放入装满水的密度瓶内时,溢出水的质量为
溢出水的体积与待测金属砂粒的体积相同,故待测金属砂粒的体积为
所以待测金属砂粒的密度为
9. 40 10 14 1.4 见详解
【解析】
(3)[1]如图所示,量筒的每大格为10mL,平均分成10小格,即分度值为1mL,则量筒中水和橡皮的总体积为
[2]橡皮的体积为
[3]如图所示,标尺的每大格为1g,平均分成5小格,即分度值为0.2g,故游码的读数为4g,根据天平的读数方法,橡皮的质量为
[4]橡皮的密度为
[5]实验中由于采用排水法测体积,橡皮会沾水,然后测量质量时会导致质量偏大,根据密度的公式,体积一定,密度偏大。
10.(1)见详解;(2)
【解析】
(1)要想推算了长方形均匀铝箔的厚度,先要知道体积,可以利用密度公式来计算长方形均匀铝箔的体积,则需要测量出质量,所以主要的实验步骤为:
①将天平置于水平桌面,游码归零,调节平衡螺母使天平平衡;
②测量出长方形均匀铝箔的质量为m;
③用刻度尺测出长方形均匀铝箔的长和宽分别为a、b,并计算面积。
(2)根据测量的物理量及已知量,长方形均匀铝箔的体积为,长方形均匀铝箔的长和宽分别为a、b,则其面积为,长方形均匀铝箔的厚度的数学表达式为
11. 见解析
【解析】
(1)[1]把天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡;在测量时,需先测出烧杯和老醋的总质量,再将烧杯中的一部分醋倒入量筒,测出这部分老醋的体积,并测出烧杯和剩余醋的总质量。
(2)[2][3]由图知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和剩余液体的总质量
烧杯和液体的总质量
量筒中液体的质量
量筒的分度值为2ml,量筒中老醋的体积为
液体的密度
12. 没有把游码放到标尺左端零刻度线处 20 2.6×103 偏大
【解析】
(1)[1]由图甲可知,此时在调节天平的平衡螺母使天平横梁水平平衡,而此时游码未置于零刻度线处,故可知在操作上的错误之处是在调节平衡螺母前未把游码放到标尺左端零刻度线处。
(2)[2]由图乙可知,未放入小矿石之前,水的体积为20mL,放入小矿石后,小矿石和水的体积之和为40mL,故可知小矿石的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
[3]由题意可知,小矿石的质量为m=52g,故由可知,小矿石的密度为
(3)[4]将小矿石放入量筒时,若在量筒壁上溅了几滴水,则测得小矿石的体积会偏小,故由可知,所测的矿石密度会偏大。
13. 62.4 22.4 20 1.12 偏大 ②③①④
【解析】
(1)[1]由图甲可知,烧杯和盐水的总质量
m2=50g+10g+2.4g=62.4g
[2]盐水的质量
m3=m2-m1=62.4g-40g=22.4g
[3]由图乙知,量筒中盐水的体积为
V=20mL=20cm3
[4]盐水的密度
(2)[5]如果按上面的操作顺序,盐水的质量是准确的,但把烧杯中的盐水倒入量筒中时,烧杯中还会沾有一些盐水,因此用量筒测出的盐水的体积偏小,由 得到测出的盐水密度值比真实值偏大。
[6]为避免这种情况的存在,先测烧杯和盐水的总质量,把烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测盐水的体积,测空烧杯的质量,利用公式求密度,将测量步骤改为②③①④即可。
14. 零刻线(或标尺的左端或标尺的零刻线) 右 84 浸没 标记 8.4 2 相等
【解析】
(1)[1]天平使用前应将游码拨至标尺左端零刻线处。
[2]指针偏向分度标尺中线的左侧,依照左偏右调的原则,应向右调节平衡螺母。
(2)[3]物体质量等于砝码质量加游码对应刻度值,则物体质量
m=50g+20g+10g+4g=84g
则模型的质量为84g。
(3)[4]用细线拴住模型并浸没在水中,使排开水的体积等于物体体积。
[5]取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到标记处,使加入水的体积等于物体体积。
(4)[6]加入水的质量
m水=155g-145g=10g
物体体积
物体密度
则模型的密度为。
(5)[7]由丙图可知,量筒中倒入烧杯中的水的体积
则实验过程中模型带出水的体积
则实验过程中模型带出水的体积为2cm3。
[8]小敏计算的是由初始位置到标记处的水的体积,不会受到模型带出水的影响,小敏计算出的密度值与实际值相等。
15. 漂浮 浸没
【解析】
先读出量筒中水的体积V1,将小瓷杯浮在水面,总体积为V2,小瓷杯漂浮于水面上,此时浮力等于重力,求得浮力即可求得小瓷杯的重力,故由二力平衡或漂浮原理可求得质量,则小瓷杯的质量m=ρ水(V2-V1);将小瓷杯浸没,总体积为V3由完全沉入水底时水的体积变化可求得小瓷杯的体积,V小瓷杯=V3-V1;
根据密度计算公式算出密度.
第一空.将小瓷杯口朝上让其漂浮在量筒的水面上静止,读出水面所对刻度V2;
第二空.将小瓷杯放入量筒水中浸没,读出小瓷杯和水的总体积为V3.
第三空.根据密度公式 ,小瓷杯漂浮于水面上,故受浮力与重力相等,则求得浮力即可求得小瓷杯的重量,故由二力平衡或漂浮原理可求得质量;
即G=F浮=ρ水(V2-V1)g=mg;
所以小瓷杯的质量:
m=ρ水(V2-V1)
小瓷杯的体积:
V小瓷杯=V3-V1
小瓷杯的密度:
16. 没有将标尺移到左端的零刻线 45 1.125×103 偏大 用滴管向右盘烧杯中添加适量酱油
【解析】
(1)[1]天平使用前要先放,把天平放在水平台上,游码放到零位.然后调平,调平时指针偏右需要把橫梁两端的平衡螺母向左调节,直至指针指在分度盘的中央。
(2)[2][3]量筒的分度值为2cm3,量筒中酱油的体积为V=40cm3;在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;烧杯和酱油的总质量是
m1=50g+10g+2g=62g
空烧杯的质量为m2=17g,烧杯中酱油的质量为
m=m1﹣m2=62g﹣17g=45g
酱油的密度为
(3)[4]小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,导致测量的酱油的体积偏小,由公式知:密度测量结果偏大。
(4)实验步骤:①将天平放在水平台上,调节好天平;
②将一个烧杯中倒满水,另一个烧杯中倒入酱油,分别放在天平的左、右两盘中;
③[5]用滴管向右盘烧杯中添加适量酱油,使天平平衡,此时水的质量与酱油质量相等;
④用量筒分别测出烧杯中水的体积为V1,则水的质量m=ρ水V1,酱油质量等于水的质量,即m油=V1ρ水,酱油的体积为V2;
⑤[6]则酱油的密度表达式
测量液体密度时,只有量筒没有天平,可以采用被测液体和水的质量相同进行测量;只有天平没有量筒,可以采用被测液体和水的体积相同进行测量。酱油体积的测量是本实验的难点,巧妙地利用等效替代法,是解决此题的关键。
17.(1)详见解析;(2)
【解析】
已知小木块的密度,用天平可测出木块的质量,由密度公式可得出小木块的体积。在直壁小烧杯中倒入适量的豆浆,并用天平测其总质量,因小木块密度小于豆浆密度,故小木块放入直壁小烧杯中处于漂浮状态,可用细针将其压入豆浆中,使小木块浸没,记下此时液面的位置;取出小木块,再向直壁小烧杯中加入豆浆,直到液面升高到标记的位置,再用天平测出此时豆浆和直壁小烧杯的总质量,从而可得出小木块浸没时排开液体的质量,因已求出小木块的体积,即浸没时排开豆浆的体积,由密度公式可得出豆浆的密度。
(1)①用天平测量出小木块的质量m木;
②在直壁小烧杯中倒入适量的豆浆,并用天平测其质量m1,将小木块轻轻放入直壁小烧杯中,小木块处于漂浮状态,用细针将其压入豆浆中,使小木块浸没,记下此时液面在小烧杯上的位置;
③取出小木块,再向直壁小烧杯中加入豆浆,直到液面升高到标记的位置,用天平测出此时豆浆和直壁小烧杯的总质量m2。
(2)根据密度公式,小木块的体积为
在③中,加入直壁小烧杯中豆浆的质量为
m=m2-m1
小木块浸没时排开豆浆的体积等于小木块的体积,加入直壁小烧杯中豆浆的质量等于小木块浸没时排开豆浆的质量,即
豆浆密度的数学表达式
18.(1)答案见解析; (2)
【解析】
(1)已知这堆稻谷的体积,根据密度公式有
故求出稻谷的密度即可。根据题中现有器材,可将烧杯内装入的大半杯稻谷作为研究对象,若先测量出空烧杯的质量,再测量出烧杯内装入大半杯稻谷的总质量,就可得出大半杯稻谷的质量,根据密度公式,故求出大半杯稻谷的体积是关键。根据等效替代法,可在空烧杯内盛入与稻谷等体积的水,用天平测量出此时水及烧杯的总质量,从而得出与大半杯稻谷等体积的水的质量,根据密度公式可求出水的体积,从而得得出大半杯稻谷的体积,问题得到解决。
实验步骤:
①用电子天平测出空烧杯的质量;
②将烧杯内装入大半杯稻谷,再用电子天平测出烧杯和稻谷的质量;
③摇动烧杯,使稻谷表面变平,并记下稻谷表面在烧杯的位置;
④将烧杯的稻谷倒出,盛入与稻谷同体积的水(水面与稻谷表面位置平齐);
⑤再用电子天平测出烧杯和水的质量;
(2)由①②可知,烧杯内稻谷的质量为
由①⑤可知,烧杯内水的质量为
烧杯内稻谷的体积等于水的体积,故稻谷的体积
故稻谷的密度为
这堆稻谷质量的表达式
19. CDEFH 见解析
【解析】
(1)[1] 实验时需要测出金属块的质量和体积,根据密度公式求出金属块的密度。金属块的质量约800g,超出天平的量程,故需要用电子秤称出其质量m;金属块的边长是5cm,量筒的直径是2cm,故不能用量筒测量金属块的体积;缺口不规则,不能用刻度尺测量体积计算体积;故选烧杯用排水法测体积。可以将金属块浸没在烧杯中的水中,在水面处作标记,然后取出金属块,用量筒测出它排开的水的体积,间接求出金属块体积。综合分析所需要的器材为CDEFH。
(2)[2]实验时可先测出金属块的质量,再用排水法测出其体积,最后用密度公式求出其密度。故实验步骤如下:
A.用电子秤测量金属块的质量m;
B.烧杯中倒入适量的水,把金属块用细线拴好浸没在盛水的烧杯中,用油性笔在水面处做好标记;
C.把金属块从水中取出;
D.在量筒中倒入适量水,体积为V1,把量筒中的一部分水倒入烧杯中,使水面到达标记处;
E.读出量筒中剩余的水的体积V2。
(3)[3]金属块的质量m,金属块的体积为
金属块的密度
20.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)主要步骤:①用刻度尺测出木块边长a②将木块漂浮在豆浆表面上(假设木块上表面能平行与豆浆液面),测出木块露出液面的高度h;
(2)木块漂浮在豆浆上,所以
F浮=G物=m物g=ρ0V木块g=ρ豆浆gV排
ρ0a3g=ρ豆浆g(a-h)a2
故豆浆的密度表达式为
答案第1页,共2页