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七下第三章 实验探究汇编
考点一、质量测量的探究
1.(2023七上·宁海期末)小敏想用托盘天平称量物体的质量,请回答以下问题:
(1)小敏将托盘天平放在水平桌面上,将游码归零后发现刻度盘如图甲所示,接下来他应进行的操作是 。
(2)天平平衡后,小敏将物体放在左盘称量,待天平再次平衡后如图乙,则物体的质量为 。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;②使天平再次平衡,完成食盐的称量;③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;⑤往左盘加入食盐。以上操作合理的顺序为 。
【答案】(1)将平衡螺母向右调节,直到天平平衡
(2)68g
(3)④①③⑤②
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)物体的质量=砝码质量+游码质量;
(3)根据定量称量的操作步骤分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,天平的指针偏左,即左盘重,右盘轻,因此平衡螺母应该向右调节,直到天平平衡。
(2)根据图乙可知,砝码的质量为:50g+10g+5g=65g。标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3g,那么物体的质量为:65g+3g=68g。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:
④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;
①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;
③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;
⑤往左盘加入食盐;
②使天平再次平衡,完成食盐的称量,
即合理的顺序为④①③⑤②。
2.(2022·浙江宁波·七年级期末)请回答用托盘天平称量物体质量的下列有关问题:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向___________(填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)某天平无法调节平衡,在没有其它天平的情况下,某同学将游码移到3g处使天平恰好平衡,然后用其进行称量,测得的物体质量如图乙所示。则该物体的真实质量为___________g;
(3)某同学用一架完好的天平称量15g的食盐,称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧(如图丙所示)。若要达到目的,该同学需要进行的实验操作是___________。
【答案】右 24 见解析
【解析】(1)[1]由图甲可知,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]将游码移到3g处使天平恰好平衡,相当于右盘添加3g的小砝码,由图乙可知,读取物体的质量为20g+5g+2g+27g物体的真实质量27g-3g=24g
(3)[3]称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,说明左侧食盐质量大于15g,需要从左盘取出部分食盐直至天平平衡。
3.(2021七下·杭州开学考)小柯用托盘天平称量物体的质量。
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向 (填“左"或“右”)调节平衡螺母。
(2)可是他无论怎样调节,天平都无法平衡。老师将游码调节至3g 处,天平平衡;并建议他继续使用这架天平进行称量。小柯测得的物体质量如图乙所示,请问该物体的真实质量为 。
(3)使用时,他发现砝码是生锈的,则他的测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)。
(4)这架天平配套的砝码盒中的砝码如图丙所示,其中有两个20g的砝码,小妍认为可以去掉一个,你认为小妍的观点是否正确? 。
【答案】(1)右
(2)24g
(3)偏小
(4)不正确
【知识点】天平的使用及读数;质量及其特性
【解析】天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母,调左侧的还是右侧的平衡螺母都一样。天平是用来测量物体的质量的,使用之前要调平,调平是根据指针偏转的位置调节,指针左偏,向右调节平衡螺母;指针右偏,则向左调节平衡螺母。
【解答】(1)图中显示指针向右偏,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向左调。
(2)当游码质量为3g,天平平衡,那么m左=m右+3g,当放上一个物体时,根据乙图可知,测量结果为:20g+5g+2g=27g,即:27g=m右+3g,m右=24g,即物体的质量为24g。
(3)当砝码生锈时,砝码的质量比所标的值偏大,假设称量1Kg的物体,物体放在天平的左盘,右盘放标示为1Kg的砝码,这样的话天平肯定偏向右盘,因为砝码生锈,生锈的砝码质量要大于标准值,那么要使天平平衡就要换小的砝码,而测量值就是砝码标示值的总和,那么这个总和就肯定小于1Kg,所以测量结果偏小,
(4)这架天平配套的砝码盒中的砝码如图丙所示,其中有两个20g的砝码,小妍认为可以去掉一个,这观点并不正确。
故答案为:(1)右(2)24g(3)偏小(4)不正确
4.小科要用托盘天平称取15克的食盐。
(1)先将天平置于水平桌面上,在天平调平过程中,若指针偏转情况如图,则小科需要向 调节平衡螺母。
(2)天平调平后,小科发现砝码盒中的10克砝码已生锈,若使用该硅码,则会导致称取的食盐质量偏 。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是 。
【答案】(1)左(2)大(3)继续往左盘加食盐,直至天平平衡
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据天平的使用方法解答;
(3)虽然游码位于0.2g处,但是此时天平是平衡的,则可将游码和右盘看作一个整体。在右盘放入15g砝码后,在左盘不断加入食盐,当天平再次平衡时,食盐的质量恰好等于15g,据此分析解答。【解答】(1)根据图片可知,天平的指针偏右,说明左盘轻、右盘重,那么此时平衡螺母应该向左调节。
(2)如果砝码生锈,那么砝码的质量将大于10g。而食盐的质量始终等于砝码的质量,即称取食盐的质量将偏大。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是:继续往左盘加食盐,直至天平平衡。
5.小思外出游玩时捡到一块鹅卵石,她对该鹅卵石的质量进行了测量。
(1)甲图是小思同学调节横梁平衡的过程,她的错误之处是___________;
(2)改正错误后,分度盘上的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(3)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度盘上的指针如图丙所示,接下来小思应采取的操作是___________,直至天平横梁平衡;
(4)最终所用砝码和游码的位置如图丁所示,则该鹅卵石的质量是___________g;
(5)小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡
②将天平放在水平桌面上,游码调零
③在天平的左盘中缓慢加入食盐
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
上述操作中你认为合理的操作顺序是___________(用序号表示)。
【答案】见解析 右 取下5g砝码,向右移动游码 54 ②①④③⑤
【解析】(1)[1]根据甲图可知,游码没有调到标尺左端零刻度线处,是错误的。
(2)[2]根据图乙可知,天平的指针向左偏,说明左盘重右盘轻,因此平衡螺母应该向右调节。
(3)[3]5g为最小的砝码,放入5g的砝码后,天平的指针偏向右侧,说明砝码的质量偏大,此时只能将它取下来,然后向右移动游码,直至天平平衡。
(4)[4]根据丁图可知,鹅卵石的质量m=50g+4g=54g
(5)[5]小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
②将天平放在水平桌面上,游码调零;
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡;
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处;
③在天平的左盘中缓慢加入食盐;
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
则合理的顺序为:②①④③⑤。
6.(2025七下·金华月考)在使用托盘天平测量物体质量的实验中:
(1)调节天平平衡时,某同学将天平放在水平工作面上后,发现指针如图甲所示,则接下来的操作应是向 。
(2)用调节好的天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g。
(3)图丙中有一处明显错误,请你指出: 。
(4)若砝码生锈了,则测量结果将 (选填“增大”:“偏小” “不变”)。
【答案】(1)将平衡螺母向右调,直至天平平衡
(2)67.4
(3)用手拿砝码
(4)偏小
【知识点】天平的使用及读数;质量及其特性
【解析】(1)使用天平时,首先把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,再调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置或左右偏转的格数相同。
(2)物体的质量等于砝码在质量加游码对应的刻度值。
(3)砝码和游码要用镊子夹取和拨动,用手拿砝码会使砝码生锈。
(4)生锈的砝码质量变大,但砝码上所标的质量不变。
(5)此题是利用累积法测物体的长度,当一个物体的长度太小无法测量时,可以测量n个相同物体的长度后除以n得一个物体的长度;但要注意课本的页码数不是课本的张数,一张纸是两页。
【解答】(1)用天平之前首先调节天平,将游码移到标尺最左端后,指针左偏说明左端下沉,右端上翘,平衡螺母向右移动,使指针指到分度盘的中央位置。
(2)游码对应的刻度值为2.4g,
物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=50g+10g+5g+2.4g=67.4g。
(3)砝码应用镊子夹取,所以图中的错误是用手拿砝码;
(4)正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,砝码生锈后,自身质量变大。当测量同一物体时,需要减少砝码或移动游码,才能使天平重新平衡,此时所读数值小于物体实际质量。
7.(2023七上·慈溪期末)利用托盘天平可以称量物体的质量,请分析回答下列问题:
(1)在调平时发现指针如图甲所示,接下来的操作应该是 直至天平平衡。
(2)按照正确的操作步骤称量某物体的质量,天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示,则所称物体的质量是 。
(3)若上述实验中所用10g的砝码有磨损,则称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后还想准确称取5克食盐,于是重新调节天平平衡并进行称量,在称量过程中又出现如图甲所示的情况,则下一步正确的操作是 。
【答案】(1)向右调节平衡螺母 (2)62.4g (3)大 (4)减少称量物
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)物体质量=砝码质量+游码质量;
(3)根据天平的测量原理分析。
【解答】(1)根据图甲可知,天平的指针偏左,则天平的左盘重,右盘轻,因此操作为:向右调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)根据图乙可知,砝码质量为:50g+10g=60g,而标尺的分度值为0.2g,则游码的质量为2.4g,因此物体的质量为:60g+2.4g=62.4g。
(3)如果一个物体质量为10g,那么将磨损的10g砝码放入后,还需要移动游码才能平衡,因此测量的结果比实际质量大。
8.(2022七上·镇海期末)小科同学用托盘天平测量一杯食用油的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小科调节天平横梁平衡的过程中遗漏的步骤: 。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向 (填“左”或“右”)调平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(3)正确调平后,把空烧杯放在天平的左盘,发现在右盘加入一定量的砝码后,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,则他应进行的操作是 。
(4)正确操作后,读出空烧杯的质量为m1。把适量食用油倒入烧杯中,并把烧杯放在左盘,在右盘增添砝码,天平平衡后,砝码和游码情况如图乙,请读出烧杯和食用油的总质量m2为 g。计算得到食用油的质量m=m2-m1。
【答案】(1)游码没有归零 (2)右
(3)取下最小的砝码,向右移动游码,直至天平平衡 (4)69
【解析】正确使用托盘天平的方法是:
1.调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线,这时横梁平衡。
2.称量。把被测物体放在左盘,估计物体的质量,用镊子向右盘逐个加减砝码,先试加质量大的砝码,若偏大则改为小一档,再调节游码在横梁标尺上的位置,直到天平恢复平衡。这时盘里砝码的总质量加上游码指示的质量值,就等于被测物体的质量。
3.称量完毕,用镊子将砝码逐个放回砝码盒内。
为了保持天平测量的精确,使用时要注意:
1.每台天平能够测量的最大质量叫做天平的称量。用天平测量物体的质量时不能超过天平的称量。
2.保持天平干燥、清洁。不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里。不要把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
【解答】
(1)从图中可知,游码没有调回到零刻度。
(2)向左调节游码至0刻度后,相当于右盘质量变小,则指针左偏,所以向右调节平衡螺母。
(3)不加最小质量的砝码,指针左偏,加入最小质量的砝码指针右偏,说明需要增加的质量小于最小砝码的质量,所以取下最小的砝码,向右移动游码,直至天平平衡即可。
(4)左盘物体的质量等于右盘砝码的质量+游码指示的质量。
考点二、固体密度的探究
1.(2021七上·台州期末)学习了《物体的密度》后,小柯决定利用家里厨房中的工具和材料测量冰糖的密度。他找到:电子秤、喝药用的小量筒、水、面粉、冰糖。实验步骤如下:
步骤一:把冰糖放电子秤盘上测出它的质量为 m;
步骤二:向小量筒中加入适量的 ,将冰糖浸没其中,读出总体积为 V1;步骤三:取出冰糖,读出量筒中剩余物体的体积为V2。
(1)步骤二中,向小量筒中加入适量的物质是________。
(2)步骤二中“适量”的标准是________。
(3)计算冰糖的密度。ρ 冰糖=________(用 m、V1 和 V2 表示)。
(4)通过以上步骤测得的冰糖密度与真实值相比________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)面粉(2)能浸没冰糖,且放入冰糖后总体积不超过量筒量程 (3) (4)偏小
【解析】(1)冰糖溶于水,因此不能用排水法测量冰糖的体积。如果在量筒内放入适量的面粉,将冰糖淹没其中,分别记下冰糖放入前后面粉的体积值,最后将这两个值相减即可;
(2)使用“排面法”测量冰糖的体积时,加入的面粉至少要将冰糖浸没;加入的面粉和冰糖的总体积最多不能超过量筒测量的最大值,否则,都不能测出它的体积;
(3)根据密度公式计算出冰糖的密度即可;
(4)将冰糖从量筒中取走时,它肯定会带出部分面粉,从而使V2减小,根据V=V1-V2可知,测得冰糖的体积肯定偏大,根据可知,计算出的冰糖密度肯定偏小。
【解答】(1)步骤二中,向小量筒中加入适量的物质是面粉 。
(2)步骤二中“适量”的标准是:能浸没冰糖,且放入冰糖后总体积不超过量筒量程。
(3)冰糖的体积为V=V1-V2;那么冰糖的密度为:;
(4)通过以上步骤测得的冰糖密度与真实值相比偏小。
2.(2023七上·婺城期末)小科同学去南京游玩时买了几块美丽的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是带回学校利用实验室的器材进行测定。一起完成以下问题:
(1)小科将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,他应将天平的平衡螺母向 端调,使横梁平衡。
(2)小科继续用调节好的天平测量雨花石的质量,盘内砝码情况及游码位置如图乙所示,则该雨花石的质量为 g。
(3)小科想用量测该雨花石的体积,但发现雨花石太大放不进量筒,于是他改用如图丙所示的方法测其体积,请将下列实验步骤补充完整:
①往烧杯中加入适量的水,把雨花石浸没,在水面到达的位置做标记;
②取出矿石;
③先往量筒装入40mL的水,然后 ,量筒里剩余水的体积如图丁所示,则矿石的体积为20cm3。
(4)用密度公式计算出该雨花石的密度为 kg/m3。
【答案】(1)左 (2)52 (3)将量筒中的水慢慢倒入烧杯中,直到水面到达标记处
(4)2.6×103
【解析】(1)将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,通过调节平衡螺母调节天平平衡时,指针左偏右调,右偏左调;
(2)在读数时,待测物体的质量等于天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值;
(3)由实验步骤知,取出矿石后,向烧杯中加入水到标记处时,矿石体积等于加入水的体积,据此补充实验步骤;
(4)根据密度公式计算雨花石的密度。
【解答】(1)将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,由图甲知,指针向右偏,他应将天平的平衡螺母向左端调,使横梁平衡;
(2)如图乙所示,标尺的分度值是0.2g,
雨花石的质量:;
(3)完整的实验步骤为:
①往烧杯中加入适量的水,把雨花石浸没,在水面到达的位置做标记;
②取出矿石;
③先往量筒装入40mL的水,然后将量筒中水倒入烧杯,直到水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图丁所示,则矿石的体积为20cm3。
(4)雨花石的密度:。
3.(2023七上·德清期末)小德同学在莫干山剑池附近捡到了一块漂亮的鹅卵石,他带回学校,准备在实验室测量鹅卵石的密度。请你一起完成以下问题:
(1)有以下五个实验操作步骤:
①将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V1;
②向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V2;
③从量筒中取出鹅卵石,读出剩余水的体积V3;
④用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
⑤根据密度公式,算出鹅卵石的密度ρ。
为了能尽量减小误差,实验操作步骤的合理顺序是______。
A.②①④⑤ B.①③④⑤ C.④②①⑤ D.④①③⑤
(2)如图甲所示,小德在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是 。
(3)小德纠正错误后重新调节天平平衡,在称量鹅卵石质量的过程中,当他将最小为5克的砝码放入右盘后指针如图乙所示;小德接下来的一步操作应是 ,直至天平平衡。
(4)天平平衡时,所用砝码和游码在横梁标尺上的位置如图丙所示,鹅卵石的体积如图丁所示,由图中数据可知,请计算出该鹅卵石的密度为 克/厘米3。
【答案】(1)C (2)游码未回零 (3)取下5g的砝码,调节游码 (4)2.7
【解析】(1)根据密度公式可知,本实验需得到鹅卵石的质量和体积,由于鹅卵石从量筒中取出后会粘上水使质量偏大,所以先测量鹅卵石的质量可以减小误差。
(2)①正确使用托盘天平的方法是:
a.调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线,这时横梁平衡。
b.称量。把被测物体放在左盘,估计物体的质量,用镊子向右盘逐个加减砝码,先试加质量大的砝码,若偏大则改为小一档,再调节游码在横梁标尺上的位置,直到天平恢复平衡。这时盘里砝码的总质量加上游码指示的质量值,就等于被测物体的质量。
c.称量完毕,用镊子将砝码逐个放回砝码盒内。
②为了保持天平测量的精确,使用时要注意:
a.每台天平能够测量的最大质量叫做天平的称量。用天平测量物体的质量时不能超过天平的称量。
b.保持天平干燥、清洁。不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里。不要把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
【解答】(1)根据密度公式可知,可按照先测量鹅卵石质量,再测量体积,最后计算密度顺序进行。
(2)如图甲可知,在调节平衡螺母前,游码未调回0刻度。
(3)将最小为5克的砝码放入右盘后,指针右偏,说明加入的5g砝码质量偏大,所以应取下5g砝码,调节游码,直至天平平衡。
(4)鹅卵石的质量为54g,体积为70mL-50mL=20mL,所以鹅卵石的密度。
4.(2024七下·义乌开学考)实验小组的同学做测量某物体密度的实验。
(1)天平调平衡时指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调;测量质量时砝码和游码在标尺上的位置如图乙,用量筒量出物体的体积如图丙,则被测物体的密度为 。
(2)若按图丙中先测出物体的体积,再将物体取出直接用天平测量质量,则所测物体的密度比真实值 (选填“大”或“小”)。
(3)老师说不用砝码和量筒也能测出物体的密度,于是他们用两个相同的烧杯(满足实验需求)、没有砝码的天平、刻度尺以及足量的水等器材,设计了如下实验方案。请你将实验步骤补充完整:
①烧杯中装入适量水,用刻度尺测出水面到烧杯杯底的高度。
②将物体放入烧杯中完全浸没,用刻度尺测出此时水面到烧杯杯底的高度。
③将步骤②的烧杯放在天平的左盘,在右盘放一个相同的烧杯, ,用刻度尺测出水面到玻璃杯杯底的高度。
④用上述步骤中的测量表示物体密度的表达式为 (水的密度用表示)
【答案】(1)右;2.74×103
(2)大
(3)向烧杯中加水,直至天平平衡;
【知识点】固体密度的测量
【解析】测量前对天平进行调节,指针偏向分度盘中线左侧,平衡螺母向右调节,指针偏向分度盘中线右侧,平衡螺母向左调节,直至天平平衡;天平测量物体的质量时,物体放在左盘,砝码放在右盘,左盘中物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数;使用排水法测量物体的体积时,先用量筒测出适量水的体积,然后测出水和物体的总体积,两者之差就是物体的体积。
【解答】(1)调节天平横梁时,指针偏向分度盘的左侧,应将平衡螺母向右调节,直至天平平衡;
由图乙知道,物体质量
m=20g+5g+2.4g=27.4g
与图丙知道,物体的体积V=30mL-20mL=10mL=10cm3
物体的密度
(2)先测的体积,则将物体从量筒的水中取出会沾水,再测的质量会偏大,由知道,测出物体的密度比真实值偏大。
(3)①烧杯装适量的水,用刻度尺测出水面到烧杯底的距离为h1;
②将物体放入烧杯中完全浸没,用刻度尺测出水面到烧杯底的距离为h2;
③将步骤②中的烧杯放在天平的左盘,在天平右盘放一个相同的烧杯,向烧杯中加水,直至天平平衡,用刻度尺测出水面到烧杯底的距离为h3;
设烧杯的底面积为S,则物体的体积
物体的质量
物体的密度为
5.(2022·浙江· 七年级期末)某同学在学习了《物质的密度》一课后,想要测量涌泉桔子的密度。他利用家中的水壶、水杯、厨房秤、牙签等开展了如图所示实验。
实验步骤如下:
1 用厨房秤称量桔子的质量(如图甲所示);
2称量空水杯的质量(如图乙所示)。
3在水壶中装满清水,然后借助牙签使这个桔子浸没在水中,并用水杯接住溢出的水(如图丙所示)。
4称量溢出的水和水杯的总质量(如图丁所示)。
请根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)我们食用的桔子属于___________器官(选填“营养”或“生殖”)。
(2)请计算溢出水的体积。(清水密度近似等于水的密度)( )
(3)请计算桔子的密度。( )
(4)若开始时水杯内有少量的水,则实验测得的桔子密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】生殖 100cm3 0.93g / cm3 不变
【解析】(1)[1]植物的根、茎、叶属于营养器官,花、果实、种子属于生殖器官。我们食用的桔子是植物的果实,属于生殖器官。
(2)[2]根据图乙和图丙可知,溢出水的质量为m=242g-142g=100g
则溢出水的体积为
(3)[3]桔子的密度
(4)[4]溢出水的质量是图乙和图丁烧杯的质量差,若开始时水杯内有少量的水,两者的质量差还是不变,所以对桔子体积的测量没有影响,则测量出来的密度不变。
6.(2020七上·缙云期末)2020 年 12 月 17 日凌晨 1 点 59 分,完成月球“挖土”任务的嫦娥五号返回器
在内蒙古四子王旗成功着陆,从月球带回 1731 克月壤!
(1)月壤从月球带回地球,质量 ________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)目前科研人员经过测定,月壤的密度比地球土壤密度要小。假如将来你也 是一名科研工作者,你取得了一块其他星球的矿石,想要测定该矿石的密度,步骤如下:
①测质量:用调节好的天平测量矿石的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示。
②测体积:因矿石体积较大,放不进量筒,因此我们可以利用一只烧杯,按下图所示方法进行测量,则按照该方法测出矿石的体积为 ________cm3。
A.加水到标记处(矿石浸没水中)
B.取出矿石(准备补充水)
C.将量筒中水倒入杯中至标记处
③算密度:由以上数据,可以算出矿石的密度是 ________g/cm3(保留一位小数)。 但是此方法也有不足之处,因为从图 A 到图 B 的操作,会导致测量 出的密度值比真实值 ________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)不变 (2)70;2.5;偏小
【解析】(1)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化;
(2)②量筒内水的体积的减小值等于矿石的体积,即V=V1-V2;
③首先根据m=m砝码+m游码计算出矿石的质量,再根据计算矿石的密度;
将矿石从烧杯中取出时,肯定会带出部分水,那么测出的体积其实是矿石和带出水的体积之和,因此矿石的体积偏大,根据公式可知,计算出的密度会偏小。
【解答】(1)月壤从月球带回地球,位置发生改变,但质量不变。
(2)②矿石的体积为: V=V1-V2=200mL-130mL=70mL=70cm3;
③根据图片可知,矿石的质量为:m=(100g+50g+20g+5g)+0.6g=175.6g;
矿石的密度:。
但是此方法也有不足之处,因为从图A到图B的操作,会导致测量出的密度值比真实值偏小。
考点三、液体密度的探究
1.(2022·浙江·七年级期末)某同学为了测量醋的密度,进行了以下实验,如图所示。
步骤一:将待测醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和醋的总质量(如图甲所示);
步骤二:将烧杯中的一部分醋倒入量筒中,测出这部分醋的体积V(如图乙所示);
步骤三:用天平测量烧杯和剩余醋的总质量(如图丙所示)。
(1)调节天平平衡时,游码移至“0”刻度线,发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧,他应该将平衡螺母往___________调节。
(2)由图可得,量筒中醋的质量为___________克,醋的密度为___________千克/米3。
(3)在读取醋的体积时,若他俯视量筒读数,则测得醋的密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【答案】左 46.2 1.1×103 偏小
【解析】(1)[1]测量前,在调节天平平衡时,先将游码移到标尺左端零刻度线处,然后调节平衡螺母,需要往平衡螺母向上翘的一端移动,即若发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)[2][3]甲图中游码的分度值为0.2g,烧杯和醋的总质量m1=50g+20g+10g+3.4g=83.4g
丙图中烧杯和剩余醋的总质量m2=20g+10g+5g+2.2g=37.2g
量筒中醋的质量m=m1-m2=83.4g-37.2g=46.2g
图中量筒中醋的体积V=42cm3
醋的密度
(3)[4]醋的质量测量准确,由于俯视导致醋的体积测量偏大,密度偏小。
2.(2025七下·婺城月考)小陈通过实验探究“同种液体的质量与体积的关系”。
【器材】200毫升烧杯、100毫升量筒、胶头滴管。
【实验步骤】①在烧杯中加入一定量的水,称量其总质量;②将烧杯中的部分水转移至量筒中,称量烧杯和剩余水的总质量;③重复步骤②,获得多组数据,记录在表格中。
【实验数据记录】
称量次数 1 2 3 4 5
向量筒转移水的总体积(毫升) 0 20 40 60 80
烧杯和水的总质量(克) 202 182 162 142 122
(1)本实验还需要的测量工具是 。
(2)第2次称量时,烧杯中倒出水的质量为 克。
(3)为了使结论更具普遍性,兴趣小组还应如何继续实验: (请写出实验思路,不需写具体步骤)。
(4)实验改进后,可以得出的结论是 。
【答案】(1)天平
(2)20
(3)换用不同种类的液体进行实验
(4)同种液体的质量和体积成正比。
【知识点】密度公式的应用
【解析】(1)根据实验目的“同种液体的质量与体积的关系”,需要测量的物理量是质量和体积,据此解答;
(2)第2次称量时,烧杯中倒出水的质量等于烧杯和水的总质量减去烧杯和剩余水的总质量;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同材料多次进行实验,收集多组数据,这样得出的结论更加客观具有普遍意义;
(4)根据表格数据分析水的质量与体积的数量关系。
【解答】(1)根据实验目的“同种液体的质量与体积的关系”,需要测量的物理量是质量和体积,其中体积可由量筒直接读出,而质量则需要用天平测量;
(2)第2次称量时,烧杯中倒出水的质量等于烧杯和水的总质量减去烧杯和剩余水的总质量,即 m=202g-182g=20g;
(3)为了使结论更具普遍性,应换用不同种类的液体进行实验;
(4)实验改进后,可以得出的结论是:同种液体,质量与体积成正比。
3.(2023七上·温州期末)利用温度计、量筒、天平(如图甲)等测量工具可探索某些液体的性质,下表为测得的部分数据。
液体 密度(克/厘米3) 颜色 质量(克) 凝固点(℃)
① 0.93 无色 38 -98
② 0.79 无色 38 26
③ 13.6 银色 21 -39
④ 0.93 无色 16 -98
(1)测量工具的规范使用,是测得准确结果的前提。任选图甲中的一种工具,写出其在使用过程中的注意事项。(写出一点即可)
(2)图乙中哪些是同种液体呢?判断并说明理由。
(3)牛奶密度是检验牛奶品质的常用指标之一,合格牛奶密度为1.02-1.03克/厘米 。采用图丙方案可以测出牛奶密度,该批次牛奶合格吗?写出计算过程并判断。
【答案】(1)量筒读数时视线与凹形液面最低处相平
(2)液体①④是同种液体,
理由:液体的密度与凝固点是物质的特性,表中这两种液体的密度与凝固点都相同
(3)读图可得牛奶的质量m=72克-31克=41克
体积V=40毫升=40厘米3
牛奶的密度ρ=m/V=41克/40厘米3=1.025克/厘米3
该牛奶密度在1.02-1.03克/厘米3之间,为合格产品
【解析】(1)根据量筒、天平等使用规范解答;
(2)一般情况下,同种液体密度和凝固点相同,不同种液体密度和凝固点不同;
(3)根据图片分别读出烧杯和牛奶的总质量,然后相减得到量筒内牛奶的质量,再根据图丙确定牛奶的体积,最后根据公式计算牛奶的密度,并与合格标准进行比较即可。
【解答】(1)①使用天平时,要放在水平桌面上。摆放砝码时,左盘放物体,右盘放砝码,按照从大到小的顺序摆放;
②量筒读数时视线与凹形液面最低处相平。
(2)图乙中①④是同种液体,理由:液体的密度与凝固点是物质的特性,表中这两种液体的密度与凝固点都相同。
4.(2023七上·绍兴期末)溢水杯是与烧杯类似的容器,其侧壁有一个溢水口,当所加液体液面超过溢水口时,液体会从溢水口溢出。于是小明利用溢水杯、体积为5厘米3的金属块和天平测量某未知液体的密度。实验过程如下图所示:
步骤一:溢水杯中盛满被测液体后称出总质量 m1 = 克
步骤二:称出金属块质量m2=13.5克
步骤三:金属块放入盛满被测液体的溢水杯中,溢出液体后称出总质量m3=60克
(1)步骤一中,已知砝码为50克,游码的位置如图乙所示,则m1值为 克。
(2)根据测得的数据,请计算该未知液体的密度。
(3)若把实验步骤二和步骤三对调,会导致测量结果如何变化?请说明理由 。
【答案】(1)51
(2)溢出液体的质量为:m溢=m1+m2 m3=51g+13.5g-60g=4.5g;
溢出液体的体积等于金属块的体积,未知液体的密度为:ρ=m溢V=4.5g·5cm3=0.9g/cm3
(3)若把实验步骤二和步骤三对调,会导致测量结果偏大,步骤二和步骤三对调会使称出的金属质量偏大,计算的溢出液体质量偏大,液体密度偏大
【解析】(1)物体的质量等于砝码质量加游码质量,根据图甲确定m1的大小;
(2)根据图片可知,丙中总质量与乙中总质量之差等于溢水杯和剩余液体的总质量,而甲中总质量与这个总质量的差就是排出液体的质量。接下来根据计算出金属块的体积。
(3)将金属块从水中取出时会带出部分水,从而使金属块的质量偏大,然后根据公式分析测出测量液体密度的变化即可。
【解答】(1)根据甲图可知,烧杯和液体的总质量m1=50g+1g=51g;
(2)溢出液体的质量为:m排=m1-(m3-m2)= m1+m2 m3 =51g+13.5g-60g=4.5g;
溢出液体的体积等于金属块的体积,
未知液体的密度为:。
(3)若把实验步骤二和步骤三对调,会导致测量结果偏大,理由:步骤二和步骤三对调,会使称出的金属质量偏大,计算的溢出液体质量偏大,液体密度偏大。
5.(2023七上·长兴期末)小科从超市买来一瓶橙汁,他想不用量筒,只用托盘天平,两个完全相同的烧杯和适量的水,来测量橙汁的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处时,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,使橫梁平衡;
(2)小科的其他操作如下:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量,如当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,其质量为 g;
②向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量为132g;
③向另一个烧杯中倒入与橙汁等体积的纯净水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量为122g;
(3)则橙汁的密度ρ橙汁= g/cm3。
【答案】(1)左 (2)72 (3)1.2
【解析】(1)平衡螺母应该向轻的那端调节;
(2)①空烧杯的质量等于砝码质量加游码质量;
(3)根据公式可知,当液体的体积相同时,液体的质量与密度成正比,据此分析计算即可。【解答】(1)根据图甲可知,天平的指针偏向右边,则天平的右盘重,左盘轻,因此平衡螺母应该向左调节。
(2)①根据乙图可知,砝码的质量为:50g+20g=70g,游码的质量为2g,则空烧杯的质量为:50g+20g=70g;
(3)根据题意可知,橙汁和水的体积都等于烧杯的容积,则二者体积相等,
根据公式可知,当液体的体积相同时,液体的质量与密度成正比,
即:;;
解得:ρ橙汁=1.2g/cm3。
6.(2023七上·上虞期末)女儿红是绍兴名酒,细心的小虞发现了一坛1.5升装的女儿红(如图甲所示)。小虞同学想测女儿红酒的密度及其质量,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及顺序如图(乙)所示。(ρ水=1×103kg/m3)
(1)调节天平前应将游码移至零刻度线处,若分度盘指针如图丁所示,应向 调节平衡螺母(填“左”或“右”),使横梁平衡;
(2)他第三次测得物体的质量如图(丙)中砝码和游码所示,请根据题中所给数据求出女儿红酒的密度。
(3)求这一坛1.5升的女儿红中所装酒液的质量。
【答案】(1)左
(2)m水=54g-14g=40g
V酒=V水=m水÷ρ水=40g÷1g/cm3=40cm3
m酒=52.4g-14g=38.4g
ρ酒=m酒÷V酒=38.4g÷40cm3=0.96g/cm3
(3)m酒=ρ酒×V酒=0.96g/cm3×1500cm3=1440g=1.44Kg
【解析】(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡,平衡螺母都向指针所在位置的反方向调节;
(2)根据题目中给出的实验器材,结合实验原理可知,由于没有量筒,此题的难点在于如何测量液体的体积。根据图示的步骤可知,它是利用同一容器装不同的液体,液体的体积相同,即利用水的体积来代换女儿红酒的体积。
(3)根据女儿红的密度与已知酒瓶体积可以求酒液质量。
【解答】
(1)使用天平时,将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处后,由图甲知指针偏向分度盘中线的右侧,应该将平衡螺母向左调节,使横梁平衡;
(2)根据图示中的砝码示数和游码在标尺上的位置求出瓶子装满女儿红的质量,之后减去空瓶的质量求出女儿红的质量;再之后根据瓶子装满水的质量与空瓶质量,水的密度求出水的体积;女儿红的体积等于水的体积,之后可以求出女儿红的密度;
(3)用女儿红密度和需求体积可以求出女儿红酒液质量。
7.小缙从超市买来一瓶橙汁,他想利用实验室器材测量其密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处时,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向_______调节,使横梁平衡;
(2)为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是_______(用字母表示)
A.用天平测出剩余橙汁和烧杯的总质量
B.计算橙汁的密度
C.往烧杯中倒入适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量
D.将烧杯中的一部分橙汁倒入量筒中,读出橙汁的体积
E.调节天平平衡
(3)测量橙汁和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图乙所示,则总质量为_______g;
(4)另一个同学认为:不用量筒,只需加一个完全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验。实验步骤如下:
a.用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m1;
b.向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为m2;
c.向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量,记为m3;
d.橙汁的密度ρ橙汁=_______。(用测出的量和水的密度ρ来表示)
【答案】左 ECDAB 72
【解析】(1)[1]由图甲可知,指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,为了使横梁水平平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)[2]测量橙汁密度的实验步骤:
E.调节天平平衡
C.往烧杯中倒入适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量
D.将烧杯中的一部分橙汁倒入量筒中,读出橙汁的体积
A.用天平测出剩余橙汁和烧杯的总质量
B.计算橙汁的密度
合理顺序是ECDAB。
(3)[3]由图乙可知,橙汁和烧杯总质量m总=50g+20g+2g=72g
(4)[4]橙汁质量m=m2-m1
与橙汁等深度的水的质量,记为m水=m3-m1
橙汁的体积
橙汁的密度
考点四、空心、会溶解或吸水的固体密度探究
1.(2022·浙江丽水·七年级期末)小朱要测量食盐的密度,但由于食盐易溶于水,因此不能用排水法测量食盐体积,于是他进行如下实验,请回答有关问题:
(1)小朱用托盘天平称取一定量的食盐,当天平平衡时,砝码的质量和游码位置如甲所示。据图甲可知,称取的食盐的质量为___________克;
(2)按图乙的方式,直接用量筒测量(1)中食盐的体积。据乙方法测得的体积值___________(选填“偏大”“偏小”或“等于真实值”);
(3)小朱查阅资料寻找更加精确的测量密度的方法:已知在20摄氏度时,20克水中最多只能溶解7.2克的食盐。小朱在烧杯中用20克水和7.2克食盐配置了食盐水(室温为20摄氏度);用量筒量取20毫升该食盐水;向量筒中再加入4克食盐,此时量筒的示数如图丙所示,为23毫升。计算该食盐的密度是___________克/厘米3.(结果精确到0.01)
【答案】47.4 偏大 1.33
【解析】(1)[1]根据甲图可知,砝码的质量为20g+20g+5g=45g
游码的质量为2.4g,则食盐的质量为45g+2.4g=47.4g
(2)[2]由于食盐颗粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量食盐体积,则会导致测得的体积值偏大。
(3)[3]20g水的体积为20mL,则4g食盐的体积为V=23mL-20mL=3mL
则食盐的密度
2.(2022·浙江仙居县七年级考试)某科学小组为了测量食盐的密度,他们查阅到以下相关资料:
【资料】
① 食盐易溶于水,难溶于酒精;
② 一定温度下,食盐在一定量的水里溶解的量是有限的,不能继续溶解食盐的溶液称为食盐的饱和溶液。
③ 酒精有较强的挥发性。
该小组同学设计了如下实验方案:
步骤一:取适量的食盐,用天平测量其质量,记为m;
步骤二:量筒内加入适量的饱和食盐溶液,读取体积,记为V1;
步骤三:将称取的食盐慢慢加入量筒内液体中,测出食盐与溶液的总体积,记为V2;
步骤四:分析计算食盐的密度。
请回答下列问题:
(1)小组同学在称量食盐时,下列操作中错误的是( )
A.在天平左右托盘各放一张等大的滤纸
B.称量时,将食盐放左盘,砝码放右盘
C.由小到大向右盘试加砝码,并调节游码
D.称量时,可以借助平衡螺母调节平衡
(2)按上述方案进行实验,测得食盐的密度为___________。
(3)该小组同学又将酒精替换饱和食盐溶液重复上述实验, 操作与读数方法均正确, 结果发现测得食盐的密度明显偏大,请分析可能的原因___________。
【答案】CD , 酒精有较强的挥发性
【解析】(1)A 使用托盘天平称量食盐时,在天平左右托盘各放一张等大的滤纸,选项正确;
B称量时,按照左物右码的原则,将食盐放左盘,砝码放右盘,选项正确;
C添加砝码时,由大到小向右盘试加砝码,最后调节游码,直至托盘天平平衡,选项错误;
D称量时,不可以借助平衡螺母调节平衡,否则导致称量的药品的质量不符合要求,选项错误,故填CD。
(2)食盐的质量为m,其体积为V2 V1,由密度的计算公式可知,食盐的密度=,故填。
(3)酒精有较强的挥发性,实验过程中,酒精挥发,最终测得的食盐的体积偏小,则测得食盐的密度明显偏大,故填酒精有较强的挥发性。
3.如图甲是某地质公园的“玄武石”,其内部是多孔蜂窝状结构,该类石头的密度为2.8-3.3克/厘米3。某同学想准确测出这块石头的密度。
(1)称量该石头所用的砝码和游码示数如图乙,该石头的质量为________克;他将该石头放入量筒中,液面位置如图丙所示,计算得到该石头的密度为________克/厘米3。
(2)该石头密度的测量值偏________,原因是:________。
【答案】(1)52.4;2.62
(2)大;玄武石内部是多孔蜂窝状结构,放入量筒后,会有一部分水进入石块中,导致测量的体积偏小
【解析】(1)石头的质量m=m砝码+m游码,石头的体积等于两个量筒的示数之差,即V=V2-V1。最后根据公式计算石头的密度;
(2)玄武岩存在大量的小孔,放入量筒后,水会进入小孔中,导致石头和水的总体积偏小,进而计算出的矿石的体积偏小。
【解答】(1)根据乙图可知,砝码的质量为50g,游码的质量为2.4g,
那么石头的质量m=50g+2.4g=52.4g;
根据丙图可知,石头的体积:V=V2-V1=80cm3-60cm3=20cm3;
那么石头的密度为:。
(2)该石头密度的测量值偏大,原因是:玄武石内部是多孔蜂窝状结构,放入量筒后,会有一部分的水进入石块中,导致测量的体积偏小。
4.(2022七上·宁波期中)小明用天平、量筒和水(说明每1cm3的水的质量为1g)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的质量/体积时,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(此处操作不规范)。
(1)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。请根据图中天平和量筒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) 干燥软木塞的质量/体积(g·cm-3)
测量值 6 370 400 16
(2)根据现有器材和用品。对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法。 。
【答案】(1)0.15
(2)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出体积
【解析】(1)根据表格数据计算分析。
(2)软木塞放入水中后,因其具有吸水性,导致液面下降,所测体积偏小。
【解答】(1)由图示量筒可知,V2=400mL=400cm3;
由图示可知,吸水后软木塞的质量m2=10g+5g+1g=16g;
软木塞吸水的质量m吸=m2-m1=16g-6g=10g,
∵,∴被吸的水体积,
吸水前软木塞体积V=V2-V1+V吸=400cm3-370cm3+10cm3=40cm3,
干燥软木塞的密度
(2)软木塞放入水中后,因其具有吸水性,导致液面下降,所测体积偏小,为避免这一影响,测体积前应让软木塞吸足水,或可在具有吸水性的物质的外部包一层薄保鲜膜,或采用排沙法测体积。
5.(2022·浙江杭州·七年级期末)长白山是一座休眠火山,小金在长白山游玩的时候,捡到了一种能够浮在水上的石头,被称为“浮石”,如图所示。小金对该石头非常感兴趣,对它展开了如下研究:
(1)用天平测浮石的质量:小金将天平放置在水平桌面上,在调节天平平衡时忘记将游码移到零刻度处,后续测量步骤均正确,则测得的浮石的质量比实际值__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),改进后重新测得浮石的质量为12.5g;
(2)用量筒测量整块浮石的体积,小金在浮石的外面包裹一层薄薄的保鲜膜,再用细棒将浮石压入水面以下,测得浮石的体积大小为15cm3(保鲜膜与细棒体积忽略不计)。浮石的外面包裹保鲜膜的目的是__________;
(3)若该浮石固体部分的密度为2.5g/cm3,请列式计算这块浮石中气孔的体积是多少立方厘米_________。
【答案】偏大 防止浮石吸水 10cm3
【解析】(1)[2]调节天平横梁平衡时,应将游码放在标尺左端零刻线处,向右移动游码相当于往天平右盘里加砝码,忘记将游码调到天平标尺的零刻度处,相当于左盘里加了一个小物体,所以测量得到浮石的质量比真实值偏大。
(2)[3]浮石有气孔构造,直接放入水中会吸水,测量的体积误差较大,在浮石的外面包裹一层薄薄的保鲜膜,可以防止浮石吸水。
(3)[4]岩石的体积
浮石中空洞的体积V空=V-V岩石=15cm3-5cm3=10cm3
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七下第三章 实验探究汇编
考点一、质量测量的探究
1.(2023七上·宁海期末)小敏想用托盘天平称量物体的质量,请回答以下问题:
(1)小敏将托盘天平放在水平桌面上,将游码归零后发现刻度盘如图甲所示,接下来他应进行的操作是 。
(2)天平平衡后,小敏将物体放在左盘称量,待天平再次平衡后如图乙,则物体的质量为 。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;②使天平再次平衡,完成食盐的称量;③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;⑤往左盘加入食盐。以上操作合理的顺序为 。
2.(2022·浙江宁波·七年级期末)请回答用托盘天平称量物体质量的下列有关问题:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向___________(填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)某天平无法调节平衡,在没有其它天平的情况下,某同学将游码移到3g处使天平恰好平衡,然后用其进行称量,测得的物体质量如图乙所示。则该物体的真实质量为___________g;
(3)某同学用一架完好的天平称量15g的食盐,称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧(如图丙所示)。若要达到目的,该同学需要进行的实验操作是___________。
3.(2021七下·杭州开学考)小柯用托盘天平称量物体的质量。
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向 (填“左"或“右”)调节平衡螺母。
(2)可是他无论怎样调节,天平都无法平衡。老师将游码调节至3g 处,天平平衡;并建议他继续使用这架天平进行称量。小柯测得的物体质量如图乙所示,请问该物体的真实质量为 。
(3)使用时,他发现砝码是生锈的,则他的测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)。
(4)这架天平配套的砝码盒中的砝码如图丙所示,其中有两个20g的砝码,小妍认为可以去掉一个,你认为小妍的观点是否正确? 。
4.小科要用托盘天平称取15克的食盐。
(1)先将天平置于水平桌面上,在天平调平过程中,若指针偏转情况如图,则小科需要向 调节平衡螺母。
(2)天平调平后,小科发现砝码盒中的10克砝码已生锈,若使用该硅码,则会导致称取的食盐质量偏 。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是 。
5.小思外出游玩时捡到一块鹅卵石,她对该鹅卵石的质量进行了测量。
(1)甲图是小思同学调节横梁平衡的过程,她的错误之处是___________;
(2)改正错误后,分度盘上的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(3)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度盘上的指针如图丙所示,接下来小思应采取的操作是___________,直至天平横梁平衡;
(4)最终所用砝码和游码的位置如图丁所示,则该鹅卵石的质量是___________g;
(5)小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡
②将天平放在水平桌面上,游码调零
③在天平的左盘中缓慢加入食盐
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
上述操作中你认为合理的操作顺序是___________(用序号表示)。
6.(2025七下·金华月考)在使用托盘天平测量物体质量的实验中:
(1)调节天平平衡时,某同学将天平放在水平工作面上后,发现指针如图甲所示,则接下来的操作应是向 。
(2)用调节好的天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则金属块的质量为 g。
(3)图丙中有一处明显错误,请你指出: 。
(4)若砝码生锈了,则测量结果将 (选填“增大”:“偏小” “不变”)。
7.(2023七上·慈溪期末)利用托盘天平可以称量物体的质量,请分析回答下列问题:
(1)在调平时发现指针如图甲所示,接下来的操作应该是 直至天平平衡。
(2)按照正确的操作步骤称量某物体的质量,天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示,则所称物体的质量是 。
(3)若上述实验中所用10g的砝码有磨损,则称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后还想准确称取5克食盐,于是重新调节天平平衡并进行称量,在称量过程中又出现如图甲所示的情况,则下一步正确的操作是 。
8.(2022七上·镇海期末)小科同学用托盘天平测量一杯食用油的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小科调节天平横梁平衡的过程中遗漏的步骤: 。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向 (填“左”或“右”)调平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(3)正确调平后,把空烧杯放在天平的左盘,发现在右盘加入一定量的砝码后,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,则他应进行的操作是 。
(4)正确操作后,读出空烧杯的质量为m1。把适量食用油倒入烧杯中,并把烧杯放在左盘,在右盘增添砝码,天平平衡后,砝码和游码情况如图乙,请读出烧杯和食用油的总质量m2为 g。计算得到食用油的质量m=m2-m1。
考点二、固体密度的探究
1.(2021七上·台州期末)学习了《物体的密度》后,小柯决定利用家里厨房中的工具和材料测量冰糖的密度。他找到:电子秤、喝药用的小量筒、水、面粉、冰糖。实验步骤如下:
步骤一:把冰糖放电子秤盘上测出它的质量为 m;
步骤二:向小量筒中加入适量的 ,将冰糖浸没其中,读出总体积为 V1;步骤三:取出冰糖,读出量筒中剩余物体的体积为V2。
(1)步骤二中,向小量筒中加入适量的物质是________。
(2)步骤二中“适量”的标准是________。
(3)计算冰糖的密度。ρ 冰糖=________(用 m、V1 和 V2 表示)。
(4)通过以上步骤测得的冰糖密度与真实值相比________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
2.(2023七上·婺城期末)小科同学去南京游玩时买了几块美丽的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是带回学校利用实验室的器材进行测定。一起完成以下问题:
(1)小科将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,他应将天平的平衡螺母向 端调,使横梁平衡。
(2)小科继续用调节好的天平测量雨花石的质量,盘内砝码情况及游码位置如图乙所示,则该雨花石的质量为 g。
(3)小科想用量测该雨花石的体积,但发现雨花石太大放不进量筒,于是他改用如图丙所示的方法测其体积,请将下列实验步骤补充完整:
①往烧杯中加入适量的水,把雨花石浸没,在水面到达的位置做标记;
②取出矿石;
③先往量筒装入40mL的水,然后 ,量筒里剩余水的体积如图丁所示,则矿石的体积为20cm3。
(4)用密度公式计算出该雨花石的密度为 kg/m3。
3.(2023七上·德清期末)小德同学在莫干山剑池附近捡到了一块漂亮的鹅卵石,他带回学校,准备在实验室测量鹅卵石的密度。请你一起完成以下问题:
(1)有以下五个实验操作步骤:
①将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V1;
②向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V2;
③从量筒中取出鹅卵石,读出剩余水的体积V3;
④用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
⑤根据密度公式,算出鹅卵石的密度ρ。
为了能尽量减小误差,实验操作步骤的合理顺序是______。
A.②①④⑤ B.①③④⑤ C.④②①⑤ D.④①③⑤
(2)如图甲所示,小德在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是 。
(3)小德纠正错误后重新调节天平平衡,在称量鹅卵石质量的过程中,当他将最小为5克的砝码放入右盘后指针如图乙所示;小德接下来的一步操作应是 ,直至天平平衡。
(4)天平平衡时,所用砝码和游码在横梁标尺上的位置如图丙所示,鹅卵石的体积如图丁所示,由图中数据可知,请计算出该鹅卵石的密度为 克/厘米3。
4.(2024七下·义乌开学考)实验小组的同学做测量某物体密度的实验。
(1)天平调平衡时指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调;测量质量时砝码和游码在标尺上的位置如图乙,用量筒量出物体的体积如图丙,则被测物体的密度为 。
(2)若按图丙中先测出物体的体积,再将物体取出直接用天平测量质量,则所测物体的密度比真实值 (选填“大”或“小”)。
(3)老师说不用砝码和量筒也能测出物体的密度,于是他们用两个相同的烧杯(满足实验需求)、没有砝码的天平、刻度尺以及足量的水等器材,设计了如下实验方案。请你将实验步骤补充完整:
①烧杯中装入适量水,用刻度尺测出水面到烧杯杯底的高度。
②将物体放入烧杯中完全浸没,用刻度尺测出此时水面到烧杯杯底的高度。
③将步骤②的烧杯放在天平的左盘,在右盘放一个相同的烧杯, ,用刻度尺测出水面到玻璃杯杯底的高度。
④用上述步骤中的测量表示物体密度的表达式为 (水的密度用表示)
5.(2022·浙江· 七年级期末)某同学在学习了《物质的密度》一课后,想要测量涌泉桔子的密度。他利用家中的水壶、水杯、厨房秤、牙签等开展了如图所示实验。
实验步骤如下:
1 用厨房秤称量桔子的质量(如图甲所示);
2称量空水杯的质量(如图乙所示)。
3在水壶中装满清水,然后借助牙签使这个桔子浸没在水中,并用水杯接住溢出的水(如图丙所示)。
4称量溢出的水和水杯的总质量(如图丁所示)。
请根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)我们食用的桔子属于___________器官(选填“营养”或“生殖”)。
(2)请计算溢出水的体积。(清水密度近似等于水的密度)( )
(3)请计算桔子的密度。( )
(4)若开始时水杯内有少量的水,则实验测得的桔子密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
6.(2020七上·缙云期末)2020 年 12 月 17 日凌晨 1 点 59 分,完成月球“挖土”任务的嫦娥五号返回器
在内蒙古四子王旗成功着陆,从月球带回 1731 克月壤!
(1)月壤从月球带回地球,质量 ________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)目前科研人员经过测定,月壤的密度比地球土壤密度要小。假如将来你也 是一名科研工作者,你取得了一块其他星球的矿石,想要测定该矿石的密度,步骤如下:
①测质量:用调节好的天平测量矿石的质量,当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图所示。
②测体积:因矿石体积较大,放不进量筒,因此我们可以利用一只烧杯,按下图所示方法进行测量,则按照该方法测出矿石的体积为 ________cm3。
A.加水到标记处(矿石浸没水中)
B.取出矿石(准备补充水)
C.将量筒中水倒入杯中至标记处
③算密度:由以上数据,可以算出矿石的密度是 ________g/cm3(保留一位小数)。 但是此方法也有不足之处,因为从图 A 到图 B 的操作,会导致测量 出的密度值比真实值 ________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
考点三、液体密度的探究
1.(2022·浙江·七年级期末)某同学为了测量醋的密度,进行了以下实验,如图所示。
步骤一:将待测醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和醋的总质量(如图甲所示);
步骤二:将烧杯中的一部分醋倒入量筒中,测出这部分醋的体积V(如图乙所示);
步骤三:用天平测量烧杯和剩余醋的总质量(如图丙所示)。
(1)调节天平平衡时,游码移至“0”刻度线,发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧,他应该将平衡螺母往___________调节。
(2)由图可得,量筒中醋的质量为___________克,醋的密度为___________千克/米3。
(3)在读取醋的体积时,若他俯视量筒读数,则测得醋的密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
2.(2025七下·婺城月考)小陈通过实验探究“同种液体的质量与体积的关系”。
【器材】200毫升烧杯、100毫升量筒、胶头滴管。
【实验步骤】①在烧杯中加入一定量的水,称量其总质量;②将烧杯中的部分水转移至量筒中,称量烧杯和剩余水的总质量;③重复步骤②,获得多组数据,记录在表格中。
【实验数据记录】
称量次数 1 2 3 4 5
向量筒转移水的总体积(毫升) 0 20 40 60 80
烧杯和水的总质量(克) 202 182 162 142 122
(1)本实验还需要的测量工具是 。
(2)第2次称量时,烧杯中倒出水的质量为 克。
(3)为了使结论更具普遍性,兴趣小组还应如何继续实验: (请写出实验思路,不需写具体步骤)。
(4)实验改进后,可以得出的结论是 。
3.(2023七上·温州期末)利用温度计、量筒、天平(如图甲)等测量工具可探索某些液体的性质,下表为测得的部分数据。
液体 密度(克/厘米3) 颜色 质量(克) 凝固点(℃)
① 0.93 无色 38 -98
② 0.79 无色 38 26
③ 13.6 银色 21 -39
④ 0.93 无色 16 -98
(1)测量工具的规范使用,是测得准确结果的前提。任选图甲中的一种工具,写出其在使用过程中的注意事项。(写出一点即可)
(2)图乙中哪些是同种液体呢?判断并说明理由。
(3)牛奶密度是检验牛奶品质的常用指标之一,合格牛奶密度为1.02-1.03克/厘米 。采用图丙方案可以测出牛奶密度,该批次牛奶合格吗?写出计算过程并判断。
4.(2023七上·绍兴期末)溢水杯是与烧杯类似的容器,其侧壁有一个溢水口,当所加液体液面超过溢水口时,液体会从溢水口溢出。于是小明利用溢水杯、体积为5厘米3的金属块和天平测量某未知液体的密度。实验过程如下图所示:
步骤一:溢水杯中盛满被测液体后称出总质量 m1 = 克
步骤二:称出金属块质量m2=13.5克
步骤三:金属块放入盛满被测液体的溢水杯中,溢出液体后称出总质量m3=60克
(1)步骤一中,已知砝码为50克,游码的位置如图乙所示,则m1值为 克。
(2)根据测得的数据,请计算该未知液体的密度。
(3)若把实验步骤二和步骤三对调,会导致测量结果如何变化?请说明理由 。
5.(2023七上·长兴期末)小科从超市买来一瓶橙汁,他想不用量筒,只用托盘天平,两个完全相同的烧杯和适量的水,来测量橙汁的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处时,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,使橫梁平衡;
(2)小科的其他操作如下:
①用已调好的天平测出空烧杯的质量,如当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,其质量为 g;
②向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量为132g;
③向另一个烧杯中倒入与橙汁等体积的纯净水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量为122g;
(3)则橙汁的密度ρ橙汁= g/cm3。
6.(2023七上·上虞期末)女儿红是绍兴名酒,细心的小虞发现了一坛1.5升装的女儿红(如图甲所示)。小虞同学想测女儿红酒的密度及其质量,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及顺序如图(乙)所示。(ρ水=1×103kg/m3)
(1)调节天平前应将游码移至零刻度线处,若分度盘指针如图丁所示,应向 调节平衡螺母(填“左”或“右”),使横梁平衡;
(2)他第三次测得物体的质量如图(丙)中砝码和游码所示,请根据题中所给数据求出女儿红酒的密度。
(3)求这一坛1.5升的女儿红中所装酒液的质量。
7.小缙从超市买来一瓶橙汁,他想利用实验室器材测量其密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处时,他发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向_______调节,使横梁平衡;
(2)为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是_______(用字母表示)
A.用天平测出剩余橙汁和烧杯的总质量
B.计算橙汁的密度
C.往烧杯中倒入适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量
D.将烧杯中的一部分橙汁倒入量筒中,读出橙汁的体积
E.调节天平平衡
(3)测量橙汁和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图乙所示,则总质量为_______g;
(4)另一个同学认为:不用量筒,只需加一个完全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验。实验步骤如下:
a.用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m1;
b.向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为m2;
c.向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量,记为m3;
d.橙汁的密度ρ橙汁=_______。(用测出的量和水的密度ρ来表示)
考点四、空心、会溶解或吸水的固体密度探究
1.(2022·浙江丽水·七年级期末)小朱要测量食盐的密度,但由于食盐易溶于水,因此不能用排水法测量食盐体积,于是他进行如下实验,请回答有关问题:
(1)小朱用托盘天平称取一定量的食盐,当天平平衡时,砝码的质量和游码位置如甲所示。据图甲可知,称取的食盐的质量为___________克;
(2)按图乙的方式,直接用量筒测量(1)中食盐的体积。据乙方法测得的体积值___________(选填“偏大”“偏小”或“等于真实值”);
(3)小朱查阅资料寻找更加精确的测量密度的方法:已知在20摄氏度时,20克水中最多只能溶解7.2克的食盐。小朱在烧杯中用20克水和7.2克食盐配置了食盐水(室温为20摄氏度);用量筒量取20毫升该食盐水;向量筒中再加入4克食盐,此时量筒的示数如图丙所示,为23毫升。计算该食盐的密度是___________克/厘米3.(结果精确到0.01)
2.(2022·浙江仙居县七年级考试)某科学小组为了测量食盐的密度,他们查阅到以下相关资料:
【资料】
① 食盐易溶于水,难溶于酒精;
② 一定温度下,食盐在一定量的水里溶解的量是有限的,不能继续溶解食盐的溶液称为食盐的饱和溶液。
③ 酒精有较强的挥发性。
该小组同学设计了如下实验方案:
步骤一:取适量的食盐,用天平测量其质量,记为m;
步骤二:量筒内加入适量的饱和食盐溶液,读取体积,记为V1;
步骤三:将称取的食盐慢慢加入量筒内液体中,测出食盐与溶液的总体积,记为V2;
步骤四:分析计算食盐的密度。
请回答下列问题:
(1)小组同学在称量食盐时,下列操作中错误的是( )
A.在天平左右托盘各放一张等大的滤纸
B.称量时,将食盐放左盘,砝码放右盘
C.由小到大向右盘试加砝码,并调节游码
D.称量时,可以借助平衡螺母调节平衡
(2)按上述方案进行实验,测得食盐的密度为___________。
(3)该小组同学又将酒精替换饱和食盐溶液重复上述实验, 操作与读数方法均正确, 结果发现测得食盐的密度明显偏大,请分析可能的原因___________。
3.如图甲是某地质公园的“玄武石”,其内部是多孔蜂窝状结构,该类石头的密度为2.8-3.3克/厘米3。某同学想准确测出这块石头的密度。
(1)称量该石头所用的砝码和游码示数如图乙,该石头的质量为________克;他将该石头放入量筒中,液面位置如图丙所示,计算得到该石头的密度为________克/厘米3。
(2)该石头密度的测量值偏________,原因是:________。
4.(2022七上·宁波期中)小明用天平、量筒和水(说明每1cm3的水的质量为1g)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的质量/体积时,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(此处操作不规范)。
(1)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。请根据图中天平和量筒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) 干燥软木塞的质量/体积(g·cm-3)
测量值 6 370 400 16
(2)根据现有器材和用品。对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法。 。
5.(2022·浙江杭州·七年级期末)长白山是一座休眠火山,小金在长白山游玩的时候,捡到了一种能够浮在水上的石头,被称为“浮石”,如图所示。小金对该石头非常感兴趣,对它展开了如下研究:
(1)用天平测浮石的质量:小金将天平放置在水平桌面上,在调节天平平衡时忘记将游码移到零刻度处,后续测量步骤均正确,则测得的浮石的质量比实际值__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),改进后重新测得浮石的质量为12.5g;
(2)用量筒测量整块浮石的体积,小金在浮石的外面包裹一层薄薄的保鲜膜,再用细棒将浮石压入水面以下,测得浮石的体积大小为15cm3(保鲜膜与细棒体积忽略不计)。浮石的外面包裹保鲜膜的目的是__________;
(3)若该浮石固体部分的密度为2.5g/cm3,请列式计算这块浮石中气孔的体积是多少立方厘米_________。
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