37　专项突破提升(三)　密度实验及相关计算 教科版 物理 八年级上册

　专项突破提升(三)　密度实验及相关计算
(时间：90分钟　满分：100分)
　密度实验
【类型一】 测量固体的密度
1．(26分)同学们在实验室测量某合金块的密度，选用天平、量筒、细线、烧杯和水等，进行如下的实验操作。
甲　　　　　　　乙
丙　 　　　　　　丁
第1题图
(1)小宇同学选取天平和量筒来进行实验，首先将天平放在__水平台面__上，游码移至标尺左端的__零刻度线__处。发现指针位置如图甲所示，此时应进行的操作是__向右调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央刻度线__。
(2)天平调节平衡后，小宇按图乙所示的方法来测量合金块的质量，他的实验操作有两点错误，请你帮他找出来：__合金块放在右盘，砝码放在左盘__；__称量过程中调节了平衡螺母__。
(3)改正操作后重新进行测量，天平平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图丙所示，合金块的质量 m0＝__92.0__g。
(4)如图丁所示的量筒的分度值为__1__cm3，读数时视线应与凹液面的最低处__相平__(选填“相平”或“不相平”)。
(5)由于合金块的形状不规则，小宇利用量筒和水测出了合金块的体积，他先在量筒中装入适量的水，再将合金块放入量筒中，测出合金块和水的总体积，操作如图丁所示，可知合金块的体积为__20__cm3，合金块的密度为__4.6__g/cm3。
(6)通过查询密度表可知，钢、铁的密度为7.9×103 kg/m3，比较可知，此合金块__不是__(选填“是”或“不是”)钢、铁材质的。
(7)若小宇先测合金块的体积，再测合金块的质量，则用这种方法测得的密度与真实值相比会__偏大__(选填“偏大”“相同”或“偏小”)，原因是__将合金块从水中取出时，合金块上附着水，而导致质量测量值偏大，由ρ＝可知，密度的测量值也偏大__。
2．(12分)物理兴趣小组的同学在实验室测量物体的密度。
　　　
第2题图
(1)小明选取适量某种相同的实心小球进行下列实验。
①将托盘天平放置在水平台面上，游码放到标尺左端的__零刻度线处__，静止时指针偏右，应向__左__调节平衡螺母，直到指针指在分度盘中央刻度线。
②把80个这种小球放在左盘中，向右盘加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，这些小球的总质量为__21.6__g。
③向量筒中加入体积为15 mL的水，然后向水中逐个缓慢投入小球，水不溅出，小球沉入水底。投入50个小球时量筒中液面达到的位置如图乙所示，这些小球的总体积为__5__cm3。
④根据测量结果可知这种小球的密度为__2.7__g/cm3。
(2)小红采用了如下方法测量另一种相同的实心小球的密度。
①调节托盘天平至平衡状态后，左盘放适量小球，右盘放烧杯并往其中加水，直至天平平衡。
②左盘中减少n1个小球，从烧杯逐渐取水倒入空量筒中，天平恢复平衡时，量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V1。
③向量筒中逐个缓慢投入小球，水不溅出，小球全部浸没在量筒的水中。投入n2个小球时量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V2。
④若水的密度用ρ水表示，写出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表达式ρ＝____。
【类型二】 测量液体的密度
3．(14分)小明做“用天平和量筒测量酱油密度”的实验。
甲　　　　　　　乙　　　　 　丙
第3题图
(1)小明取来托盘天平放在水平台面上，发现分度盘如图甲所示。他应先将天平的平衡螺母向__左__移动。若在测量过程中出现了图甲所示的情况，应__取下最小的砝码，向右调节游码__。
(2)用天平测出空烧杯的质量为16 g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图丙所示，则烧杯中酱油的质量为__66__g，酱油的密度为__1.1×103__kg/m3。此方法测出的酱油密度比真实值__大__(选填“大”或“小”)。
(3)为了避免测量中烧杯沾有液体的影响，小明又想到另一种方法测量酱油的密度，他添加两个完全相同的烧杯和适量的水，实验步骤如下：
①调好天平，用天平测出空烧杯的质量为m0；
②将一个烧杯__装满水__，用天平测出烧杯和水的总质量为；
③用另一个相同的烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2；
④酱油的密度表达式ρ＝__ρ水__(已知水的密度为ρ水)。
4．(16分)大伟用密度为0.8 g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精，他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为，为检验自己配制的酒精是否合格，他进行了如下实验和分析。
第4题图
(1)将天平放在水平台面上并将__游码__移至标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针如图甲所示，此时应将横梁右端的平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节，使横梁在水平位置平衡。
(2)将适量配制好的酒精倒入烧杯中，并用天平测量烧杯和酒精的总质量，当大伟将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针仍如图甲所示，接下来他应该__B__(选填字母)。
A．向右调节平衡螺母　　　　　B．向右移动游码
C．取下最小的砝码后移动游码
(3)测出烧杯和酒精的总质量为98.0 g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒，如图乙所示，则量筒中酒精的体积为__40__cm3。
(4)测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和剩余酒精的总质量为__62.0__g。
(5)大伟配制的酒精的密度为__0.9__g/cm3。为符合要求，他应该向配制的酒精溶液中添加适量的__纯酒精__(选填“纯酒精”或“水”)。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(6)对大伟的实验进行评估：在大伟将烧杯中的部分酒精倒入量筒的过程中，烧杯内壁沾有部分酒精，这对测量酒精的密度__没有__(选填“有”或“没有”)影响。
　密度计算
【类型一】 同质量问题
5．(5分)从冰箱中取出一个体积为500 mL的冰块，冰块熔化成水后，水的体积是多少？(ρ冰＝0.9 g/cm3)
解：水的质量等于冰的质量，即
m水＝m冰＝ρ冰V冰＝0.9 g/cm3×500 cm3＝450 g，
水的体积
V水＝＝＝450 cm3。
【类型二】 同密度问题
6．(5分)一块碑心石的形状为长方体，测得其体积为30 m3，为了知道它的质量，取一小块作为这块碑心石的样品，测出它的质量为140 g，用量筒装入100 mL的水，然后将这块碑心石样品浸没水中，此时水面升高到150 mL。试计算出这块碑心石的质量。
解：碑心石的密度
ρ＝＝＝2.8 g/cm3＝2.8×103 kg/m3，
碑心石的质量
m总＝ρV总＝2.8×103 kg/m3×30 m3＝8.4×104 kg＝84 t。
【类型三】 同体积问题
7．(6分)小刚同学想测量酱油的密度，但家里只有天平、小空瓶，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所示(m2是水和瓶子的总质量，m3是酱油和瓶子的总质量，ρ水＝1.0×103 kg/m3)。求：
第7题图
(1)瓶内水的质量；
(2)瓶内水的体积；
(3)酱油的密度。
解：(1)瓶内水的质量
m水＝m2－m1＝44 g－14 g＝30 g。
(2)瓶内水的体积
V水＝＝＝30 cm3。
(3)瓶内酱油的质量
m油＝m3－m1＝47 g－14 g＝33 g，
瓶内酱油的体积
V油＝V水＝30 cm3，
酱油的密度
ρ油＝＝＝1.1 g/cm3。
【类型四】 空心问题
8．(8分)小明旅游时买了一件纯铁工艺品，质量是156 g，通过排水法测出工艺品的体积是40 cm3。(ρ铁＝7.8×103 kg/m3)
(1)计算说明这个工艺品是空心的还是实心的；
(2)若该工艺品是空心的，求空心部分的体积。
解：(1)由密度公式ρ＝可得，156 g纯铁工艺品的体积
V铁＝＝＝2×10-5 m3＝20 cm3，
由于V工艺品＝40 cm3，所以这个工艺品是空心的。
(2)该工艺品空心部分的体积
V空＝V工艺品－V铁＝40 cm3－20 cm3＝20 cm3。
【类型五】 物质鉴别问题
9．(8分)某种瓶装食用油瓶上标注“净含量：5 L”字样。小华同学想探究其标注是否准确，将一瓶油放到电子秤上，测得其总质量是4.5 kg，倒出100 mL油至量筒中，再次测量这瓶油的总质量，电子秤的示数为4.41 kg。
(1)求食用油的密度。
(2)通过计算，说明食用油的标注是否准确。
解：(1)倒入量筒中油的质量
m油＝4.5 kg－4.41 kg＝0.09 kg＝90 g，
则食用油的密度
ρ＝＝＝0.9 g/cm3。
(2)瓶上标注“净含量：5 L”字样，则5 L食用油的质量
m标＝ρV标＝0.9×103 kg/m3×5×10-3 m3＝4.5 kg，
而实际测得瓶和油的总质量为4.5 kg，所以食用油的标注不准确。
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