密度知识的应用(一)
建议用时:25+5分钟
1. 知道量筒的作用和使用方法.
2. 会用托盘天平和量筒测量液体和固体的体积.
知识点1 量筒的使用
1. 作用:测量液体的体积.
2. 使用:量筒放在水平台面上,注入适量的水.读数时,视线与水的凹面的底部相平.
例1 用量筒和水测小石块体积时,先在量筒内注入适量的水.“适量”的标准是( )
A. 看上去不多也不少
B. 能淹没石块,且石块放入水中后水面不会溢出
C. 水面约在量筒中间
D. 能淹没石块,且石块放入水中后水面不超过量程
知识点2 测量固体的密度
测量不规则固体密度的方法:(1) 用天平测出固体的质量m;(2) 在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;把固体浸没在量筒中的水里,记下水面所对应的体积V2;(3) 根据密度的公式计算出固体的密度为ρ=.
例2 (2025眉山)物理兴趣小组的同学测量一块不溶于水的新材料密度,用调好的托盘天平测量材料块质量,天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则材料块的质量为________g;通过采用图乙和图丙所示的方法,测得该材料块的体积,则材料块的密度是________kg/m3.
甲 乙 丙
知识点3 测量液体的密度
测量液体的密度:①用天平测出液体和烧杯的总质量m1;②把烧杯中适量的液体倒入量筒中,记下液体的体积V;③测出烧杯和烧杯内剩余液体的总质量m2;④得出液体的密度ρ=.
例3 (2025江西)【实验名称】测量液体的密度
某同学在放学途中看到一群小朋友吹泡泡,回家后配制了一些泡泡水,测量了该液体的密度.
【实验器材】天平(带砝码)、量筒、烧杯、泡泡水等
【实验步骤】
(1) 将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端________刻度线处,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央,并且读出图中标尺的分度值为________g;
(2) 测出烧杯和泡泡水的总质量m1(如图甲所示),再将烧杯中部分泡泡水倒入量筒中测出体积V;
(3) 按照如图乙所示,测出需要测量的物理量m2;
(4) 计算量筒中泡泡水的质量m为________g;
(5) 把测得的数据填入表中,并计算泡泡水的密度ρ.
甲 乙
【实验数据】请你将表中①、②和③的内容补充完整,填写到横线上:① ________________、② ________________、③ ________________.
烧杯和泡泡水的总质量m1/g ①中泡泡水的体积V/cm3 ②的质量m2/g 量筒中泡泡水的质量m/g 泡泡水的密度ρ/(③)
【交流】
在读量筒内泡泡水的体积时,观察到液体中有一些气泡,则应________(填“立即”或“待气泡消失后”)读数.
1 (2025无锡江阴期中)用量筒量取液体时某同学操作如下:将量筒水平放置,面对刻度仰视凹液面最低处读数为24 mL(如图甲).倒出一部分液体后又俯视液体凹液面的最低处,读数为15 mL(如图乙).则这名同学取出液体的体积( )
甲 乙
A. 大于9 mL B. 等于9 mL C. 小于9 mL D. 无法判断
2 (2025常州期中)以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:(1) 用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;(2) 在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;(3) 用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量m2;(4) 用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;(5) 计算煤油的密度.这些步骤中可省去的是( )
A. (1) B. (2)或(4) C. (3) D. 都不能省去
3 (2025南京模拟)小华在周末郊游时捡到一块漂亮的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是在实验室进行了测量.
甲 乙 丙 丁
(1) 将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针静止位置如图甲所示,应向________调节平衡螺母,直到天平平衡.
(2) 用调好的天平测雨花石的质量,当天平重新平衡时,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示.
(3) 向量筒中装适量水,用细线系住雨花石浸没在量筒的水中,前后液面静止时的位置如图丙所示;通过计算,得出雨花石的密度是________kg/m3.
(4) 实验完成后,小华利用天平、烧杯和雨花石的密度(ρ石)测出了未知液体的密度,如图丁所示,请将实验方案补充完整.
①在烧杯中放入适量的液体,用细线拴住雨花石,将雨花石浸没于液体中,在烧杯上标记此时液面的位置,用天平测出液体、雨花石和烧杯的总质量m1;
②将雨花石从液体中取出,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2;
③向烧杯中加液体到________处,再用天平测出此时液体和烧杯的总质量m3;
④液体密度的表达式:ρ液=________(用m1、m2、m3和ρ石表示).
以上方案测出的未知液体密度与真实值相比________.
4 小明用天平、量筒和水等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行下列操作:
甲 乙
(1) 用调好的天平测出软木塞的质量为m1=6 g.
(2) 将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的示数V1=370 mL.
(3) 用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过一段时间后,读出水面对应的示数(图甲)为V2=________mL.
(4) 将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平(图乙)测出其质量m2=________g.
(5) 指出小明操作中的不规范之处:___________________________________
___________________________________.
(6) 干燥软木塞的密度是ρ=________kg/m3.
(7) 对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法:___________________
________________________________________.
密度知识的应用(二)
建议用时:25+5分钟
1. 利用密度鉴别物质.
2. 利用密度公式的变形解决简单的物理问题.
知识点1 利用密度鉴别物质
鉴别物质:测量物质的密度,对照密度表进行辨别.
例1 小宁参加全省物理知识比赛荣获铜牌,他想知道这块奖牌是否由纯铜制成的,于是,他用天平和量筒分别测出该奖牌的质量和体积为28.8 g和4 cm3,并算出该奖牌的密度为________g/cm3,小明通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103 kg/m3,由此他推断该奖牌________(填“是”或“不是”)由纯铜制成的.
知识点2 利用密度变形公式计算
变形公式:m=ρV;V=.
例2 (2025苏州高新区期末)一瓶装满豆油的油瓶上标有“5 L”字样,5 L指的是油的体积,相当于________m3,若豆油的密度为0.92×103 kg/m3,则瓶里豆油的质量为________kg,如果用这个瓶子装水,________(填“能”或“不能”)装得下同样质量的水.
知识点3 空心、实心问题
判断物体是否空心:(1) 利用V=,求出物体实心部分的体积,再与物体的实际体积相比较;(2) 利用m=ρV,求出等体积实心物体的质量,再与物体的实际质量相比较;(3) 利用ρ=,求出物体的密度,再与物质的密度相比较.
例3 (2024南通期末)小明是2023年杭州亚运会的志愿者,爸爸购买了由铜制成的挂件“宸宸”送给他作纪念品,如图所示.用天平测出挂件质量是17.8 g,同时用排水法测出体积为6 cm3,求:
(1) 铜的体积(ρ铜=8.9 g/cm3);
(2) 挂件空心部分的体积;
(3) 如果用橡皮泥捏制同样大小的实心“宸宸”,则至少需要多少克橡皮泥(ρ橡皮泥=1.8 g/cm3)
1 用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体.要求它们的边长分别是0.1 m、0.2 m和0.3 m,制成后让质检员称出它们的质量,分别是3 kg、21.6 kg和54 kg,质检员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体中( )
A. 甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B. 甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C. 甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D. 甲为废品,乙为次品,丙为合格品
2 (2024南通通州期末)如图所示,泡沫铝是含有丰富气孔的纯铝保温材料,孔隙率是指泡沫铝中所有气孔的体积占该材料总体积的百分比,则一块孔隙率为80%、质量为5.4 kg的泡沫铝的体积为(ρ铝=2.7×103kg/m3)( )
A. 1.6×103 cm3
B. 2.0×103 cm3
C. 2.5×103 cm3
D. 1.0×104 cm3
3 已知酒精的密度为0.8 g/cm3,下列说法能够成立的是( )
A. 能装下500 g纯净水的瓶子一定能装下 600 g酒精
B. 能装下500 g酒精的瓶子一定能装下600 g纯净水
C. 同体积的水和酒精质量之比是4∶5
D. 同质量的水和酒精体积之比是5∶4
4 有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是2.5 mm2,质量为89 kg,已知铜的密度为8.9×103 kg/m3,则这捆铜线的长度为( )
A. 4 m B. 40 m C. 400 m D. 4 000 m
5 (2024淮安期中)为了得到20 g的酒精,可是手边没有天平,只有粗细不同,但量程一样的两个量筒,已知酒精的密度是0.8×103 kg/m3,我们只要量出________mL酒精就可以了,为了准确一些,应该选用________(填“粗”或“细”)一点的量筒测量.
6 (2024盐城月考)小明通过查阅资料了解到现在建筑工地上普遍采用煤灰制作的空心砖代替实心砖,如图所示,质量为3.6 kg的某空心砖,规格如图所示,砖的空心部分占总体积的40%.则该砖块空心部分的体积是________cm3,材料的密度是________g/cm3,每一块这种空心砖相比同规格的实心砖节约________kg材料.
7 (2025宿迁宿豫模拟)如图所示是用来量取500 g酱油和米酒时内径相等的竹筒.酱油密度为1.15 g/cm3,米酒密度为0.95 g/cm3,应选竹筒________量取米酒,竹筒A、B的高度比为________,如果用竹筒B装满水,则竹筒中水的质量________500 g.
8 如图所示,某品牌自行车的质量为34.2 kg,其中橡胶占总体积的 ,其余部分为钢材.已知自行车所有钢材质量为31.6 kg,已知ρ钢=7.9×103 kg/m3,问:
(1) 橡胶的密度是多少?
(2) 若将所用的钢材换为密度为4 g/cm3的某合金材料,则自行车的质量为多少?
9 (2025宿迁泗洪期中)小明的父亲外出时买了一个体积为300 cm3的铝材料制造的球形艺术品,用天平测得此球的质量是540 g(取g=10 N/kg,ρ铝=2.7×103 kg/m3).
(1) 请通过计算说明此球是实心还是空心的?
(2) 若是空心的,则空心部分的体积为多少?
(3) 若在空心部分注满某种液体后,球的总质量为630 g,则该液体的密度是多少?
10 (2024苏州)实践活动:测量“平底塑料瓶的容积”.
甲 乙 丙
(1) 用刻度尺测容积.①小明用两个三角板、一把直尺测量瓶子的直径,如图甲所示,则直径 D=________cm;②将瓶子装适量水正放在水平桌面上,用刻度尺测量水面高度h1.再将瓶子倒放,如图乙所示,测出________的距离h2,算出瓶子容积.小华认为这样测量的结果不准确,原因是________________.
(2) 用天平测容积.①小华用最大测量值为200 g的天平测量空瓶的质量如图丙所示,则m1=________g;②装满水后,测量发现总质量超出天平最大测量值;③倒掉瓶中约一半的水,用天平测出瓶和剩余水的总质量为m2;④根据测得的质量,结合小明的方法重新测量h1′、h2′的值,得到瓶子的容积V=________(用h1′、h2′、m1、m2、ρ水表示).
密度知识的应用(一)
【基础过关】
例1 D
例2 21.6 0.72×103
例3 【实验步骤】(1) 零 0.2 (4) 82.0 【实验数据】①量筒 ②烧杯和剩余泡泡水 ③g·cm-3 【交流】待气泡消失后
【能力提优】
1. A 2. B
3. (1) 右 (3) 2.18×103 (4) ③标记 ④·ρ石 偏大
【思维拓展】
4. (3) 400 (4) 16
(5) 将潮湿的软木塞直接放天平盘中进行测量
(6) 0.15×103
(7) 测量体积前让吸水性物质吸足水
密度知识的应用(二)
【基础过关】
例1 7.2 不是
例2 5×10-3 4.6 能
例3 (1) 2 cm3 (2) 4 cm3 (3) 10.8 g
【能力提优】
1. C 2. D 3. B 4. D 5. 25 细
6. 1 200 2 2.4
7. A 23∶19 小于
8. (1) 0.65×103 kg/m3 (2) 18.6 kg
9. (1) ρ铝=2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3,
由ρ= 可得,铝球中铝的体积
V铝===200 cm3,
比较可知,V铝<V球=300 cm3,所以此球是空心的.
(2) 空心部分的体积
V空=V球-V铝=300 cm3-200 cm3=100 cm3.
(3) 球的总质量为m总=630 g,
则液体的质量
m液=m总-m=630 g-540 g=90 g,
液体的体积等于空心部分的体积,
即V液=V空=100 cm3,
液体的密度ρ===0.9 g/cm3.
【思维拓展】
10. (1) 5.45 水面与瓶底 瓶壁厚度的影响 (2) 22.2 (h1′+h2′)