第3节 测量液体和固体的密度
量筒的使用
1.(教材改编题)(1)实验时,小明欲量取46 mL的水应选用量程为 (选填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)的量筒。
(2)如图甲所示的量筒的分度值是 ;测量时如果按如图所示读数,则读出的液体体积与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。正确的读数方法应该是 。
(3)接着小明用量筒和水测石块的体积,如图乙所示,则石块的体积是 cm3。
测量液体的密度
2.(2024泰安中考)在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中,操作过程如下,请回答下列问题。
甲 乙 丙
(1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,此时应向
(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)继续进行实验:
①向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2 g;
②把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为 cm3;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示。
(3)根据测量的实验数据,计算出盐水的密度为 g/cm3。
(4)细心的小明同学发现,在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,则测得盐水的密度比真实值偏
(选填“大”或“小”)。
测量固体的密度
3.假期,小明到沙滩游玩时捡到一颗鹅卵石,他利用天平和量筒测量了该鹅卵石的密度。
甲 乙
(1)天平平衡时,右盘里的砝码和游码位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为 g。
(2)该鹅卵石的密度为 kg/m3。
(3)小明在整理器材时发现,测量质量时所用50 g的砝码缺少了一小块,则所测鹅卵石的密度是
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)的。
1.(2024西宁中考)小西和同学们用天平、量筒和足量的水等实验器材测量小石块的密度。当天平平衡时所用砝码及游码的位置如图甲所示,并用如图乙所示的方法测量小石块的体积。下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.小石块的质量为25.4 g B.图乙中a是正确的读数方法
C.小石块的密度是2.92×103 kg/m3 D.若小石块磕掉了一部分,它的密度会变小
2.(2024淄博中考)在测量液体密度时,用调好的天平测出烧杯和液体的总质量是72 g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中(图甲),用天平测出烧杯和剩余液体的质量(图乙)。下列分析正确的是
( )
甲 乙
A.量筒中液体的体积是32 cm3
B.实验时,图乙中添加砝码的合理顺序是5 g、10 g、20 g
C.量筒中液体的质量是39 g
D.液体的密度是1.1×103 kg/m3
3.(2024无锡中考)测量正方体金属块的密度,用刻度尺测量金属块的棱长,如图甲所示,用托盘天平测量质量,把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的“0”刻度线后,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,此时应向 调节平衡螺母,直到天平平衡。将金属块放在天平的左盘,添加砝码,移动游码,天平再次平衡,如图乙所示,则金属块的质量为 g,密度为 g/cm3。
甲 乙
4.(科学探究)妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
图1 图2 图3 甲 乙
图4
(1)将托盘天平放在水平工作台上,将游码移至标尺左端的 处,当横梁静止时,指针的位置如图1所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)小明进行了如下操作:
①用托盘天平测量空烧杯的质量,如图2所示,质量m1= g;
②将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m2=188.2 g;
③将烧杯中全部的奶茶倒入量筒中,如图3所示,测出奶茶的体积V= mL。
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度ρ= kg/m3。
(4)小明用这种方法测出的奶茶密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。为了避免由此产生的实验影响,合理的顺序应为 [请对题(2)中的三个实验步骤重新进行排序,填写序号]。
(5)桌面上有一瓶煤油,小明想如果不借助量筒,是否可以测量煤油的密度,如图4,两个相同的容器分别装有质量相等的水和煤油(ρ水>ρ煤油),则 (选填“甲”或“乙”)液体是煤油,用刻度尺量出甲和乙液面到容器底的高度分别为h1和h2,则煤油的密度表达式为ρ煤油= (用h1、h2、ρ水来表示)。
【详解答案】
基础达标
1.(1)50 mL
(2)1 mL 偏大 视线与液面最凹处所对刻线相平
(3)16
解析:(1)量筒量程选择的依据有两点:一是保证测量一次,二是量程要与液体的取用量最接近,故要量取46 mL的水,应选用量程是50 mL的量筒。(2)由图甲可知,量筒的每一个大格代表10 mL,每一个大格之间分成10个小格,每一个小格代表1 mL,所以分度值是1 mL;平视时读数是22 mL,俯视时读数是28 mL,所以俯视时读数偏大;正确的读数方法是视线与液面最凹处所对刻度相平。(3)放入石块前量筒的读数为20 mL,放入石块后量筒的读数为36 mL,即石块的体积为36 mL-20 mL=16 mL=16 cm3。
2.(1)右 (2)②60 (3)1.03 (4)大
解析:(1)由图甲可知,指针向左偏,则平衡螺母要向右调,使天平平衡。(2)将烧杯中一部分盐水倒入量筒中,由图乙可知,量筒的分度值为2 mL,则量筒内盐水的体积是60 cm3。由图丙可知,烧杯和剩余盐水的质量为m2=20 g+20 g+5 g+2.4 g=47.4 g。(3)倒入量筒内的盐水的质量为m=m1-m2=109.2 g-47.4 g=61.8 g。盐水的密度为ρ==1.03 g/cm3。(4)在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测量盐水的体积偏小,质量的测量值是准确的,由ρ=可知,测得盐水的密度比真实值偏大。
3.(1)54 (2)2.7×103 (3)偏大
解析:(1)由图甲可知,鹅卵石的质量为m=50 g+4 g=54 g。(2)由图乙可知,该鹅卵石的体积为V=80 mL-60 mL=20 mL=20 cm3。该鹅卵石的密度为ρ==2.7 g/cm3=2.7×103 kg/m3。(3)小明在整理器材时发现,测量质量时所用50 g的砝码缺少了一小块,会导致测量时图甲的游码所对应的质量偏大,导致测得的鹅卵石的质量偏大,而鹅卵石的体积测量准确,由ρ=可得,所测鹅卵石的密度是偏大的。
能力提升
1.C 解析:A.由图甲可知,标尺的分度值是0.2 g,读数为4.2 g,被测小石块的质量为m=20 g+5 g+4.2 g=29.2 g,故A错误;B.量筒读数时,视线要与液面最凹处相平,则b是正确的读数方法,故B错误;C.小石块的体积V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,则小石块的密度为ρ==2.92 g/cm3=2.92×103 kg/m3,故C正确;D.密度是物质本身的特性,当物质的体积和质量变化时,它的密度不变,故D错误。故选C。
2.D 解析:A.量筒读数时,视线与凹液面的最低处保持水平,因此图甲中量筒中液体的体积为30 mL=30 cm3,故A错误;B.使用托盘天平时,添加砝码的合理顺序是“先大后小”,即20 g、10 g、5 g,故B错误;C.由图乙可知,烧杯和剩余液体的质量为m'=20 g+10 g+5 g+4 g=39 g,则量筒中液体的质量为m=72 g-39 g=33 g,故C错误;D.液体的密度为ρ==1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3,故D正确。故选D。
3.左 21.6 2.7 解析:把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的“0”刻度线后,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,说明天平右侧重,应将平衡螺母向左调节,直到天平平衡。由图乙可知,金属块的质量为m=20 g+1.6 g=21.6 g。由图甲可知,刻度尺的分度值为1 mm,读数时估读到分度值的下一位,金属块左侧与零刻度线对齐,因此金属块的棱长为2.00 cm,则正方体金属块的体积为V=(2 cm)3=8 cm3,金属块的密度为ρ==2.7 g/cm3。
4.(1)零刻度线 右 (2)①104.2 ③80
(3)1.05×103 (4)偏大 ②③①
(5)乙 ρ水
解析:(1)天平在使用前应先调平,调平的方法是将托盘天平放在水平工作台上,然后将游码拨回标尺左端零刻度线处,当横梁静止时,由图1可知,指针向左偏,应将平衡螺母向右调。(2)①由图2可知,天平横梁标尺的分度值为0.2 g,则游码对应的刻度为4.2 g,则空烧杯的质量为m1=100 g+4.2 g=104.2 g。③由图3可知,量筒的分度值为2 mL,则读数为80 mL,即奶茶的体积为80 mL,即80 cm3。(3)根据ρ=,得奶茶的密度为ρ奶茶==1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3。(4)烧杯中的奶茶倒入量筒中测体积时,会有少量奶茶附着在烧杯的内壁上,倒不干净,测出的奶茶的体积将偏小,由密度计算公式ρ=可知,会导致测得的奶茶的密度偏大;由于部分奶茶会附着在烧杯壁上,可先测量烧杯和奶茶的总质量,将奶茶倒入量筒后,读出体积,再测量空烧杯的质量,故步骤应为②③①。(5)由题可知,水和煤油的质量相等,ρ水>ρ煤油,根据V=可知,V水