微专题4 特殊方法测密度
课时1
基础练
1.[2025唐山丰润二模]小明和小红利用如图所示实验器材测量酱油的密度。
(1) 将托盘天平放在水平桌面上,游码归零,指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向_ _ _ _ 调节使天平横梁水平平衡。
(2) 小明正确调节天平后,进行以下操作:
①用天平测得空烧杯的质量为。
②将待测酱油倒入烧杯中,向右盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,横梁恢复水平平衡时砝码和游码的位置如图乙所示。
③将烧杯中的酱油全部倒入量筒,量筒中液面达到的位置如图丙所示。
④待测酱油的密度是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 小红发现,用小明的方法操作时,将酱油全部倒入量筒后烧杯壁上有残留的酱油,这会导致测量结果_ _ _ _ (选填“偏大”或“偏小”)。
(4) 小红在实验过程中不小心将量筒打碎,在原有器材的基础上增加一个小烧杯也测出了酱油的密度。实验过程如下:
①将小烧杯放到天平上,测出空小烧杯的质量为;
②如图丁,向大烧杯中倒入适量的水,使小烧杯漂浮在水面上。用记号笔记下水面在小烧杯上对应的位置;
③倒出大烧杯中的水并擦干净,向大烧杯中倒入适量的待测酱油,擦干小烧杯外面的水,使小烧杯漂浮在酱油面上(如图戊)。向小烧杯中倒水,直到酱油液面与_ _ _ _ _ _ _ _ 相平;
④取出小烧杯并擦干小烧杯外壁上的酱油,用天平测出小烧杯及水的总质量为;
⑤酱油密度的表达式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 用已知物理量符号表示,水的密度为;
⑥若在步骤④中,小烧杯外面的酱油未擦干净,会导致酱油密度的测量值_ _ _ _ (选填“偏大”或“偏小”)。
2.[2025石家庄裕华一模]在物理跨学科实践活动中,小明用底面积为的透明薄壁圆筒制作了一个测量液体密度的密度计,如图乙所示。制作过程如下。
(1) 测量空圆筒质量:将托盘天平放在_ _ _ _ 桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,静止时指针偏左,应向_ _ _ _ 调节平衡螺母,直至指针对准分度盘中央。之后正确测量空圆筒质量,天平平衡时砝码和游码位置如图甲所示,则空圆筒的质量_ _ _ _ 。
(2) 标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为,计算圆筒内水的体积_ _ _ _ 。如图乙所示,在圆筒外壁与水面相平处做好标记后,倒掉圆筒内的水。
(3) 标记刻度线和密度值:如图丙所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为。将圆筒放入水中处于竖直漂浮状态,测量圆筒浸入水中的深度,则待测液体密度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用、、、、表示)。根据表达式计算出待测液体密度分别为0.8、0.9、1.0、1.1时单位均为对应的4个值,再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个值,分别标上对应的刻度线和密度值。
(4) 交流与反思:为了使密度计的刻度线分布更疏一些,保持其他情况不变,可以适当_ _ _ _ (填字母)。
A.增大圆筒底面积
B.增大圆筒质量
C.增大步骤(2)中水的体积
提升练
3.[2025石家庄模拟]小明用弹簧测力计等器材测量一个水晶球的密度,已知测力计的测量范围为。请将下面实验步骤中的数据补充完整,,取。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出该水晶球在空气中的重力。
(2) 如图乙所示,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,弹簧测力计示数为。
(3) 根据阿基米德原理可算出该水晶球的体积_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 根据密度公式可算出该水晶球的密度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5) 实验中,水晶球从弹簧测力计上脱落沉入水中,水对烧杯底部的压强_ _ _ _ (选填“变大”“变小”或“不变”),此时水晶球受到的支持力为_ _ _ _ 。
【拓展】 完成实验后,小明还用这套实验器材测某种液体的密度,于是接着上述实验,继续用弹簧测力计提着水晶球浸没在某种液体中,测得示数为;请你写出该液体密度的表达式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用题中所给字母表示)。
4.[2025石家庄一模]为测定某牛奶的密度,小明在实验室进行了如下实验。
(1) 将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺的零刻度线处,发现指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)调节,使指针指在分度盘的中央。
(2) 将装有适量牛奶的烧杯放在天平的左盘,加减砝码,天平重新平衡时测量结果如图乙所示,烧杯和牛奶的总质量为_ _ _ _ ;将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,测得烧杯和剩余牛奶的质量为。
(3) 量筒内的牛奶液面如图丙所示。可得出牛奶的密度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 上述实验中,有少量牛奶溅到量筒内壁,未静置就直接读出牛奶体积,则测得牛奶的密度_ _ _ _ (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【拓展】 小明设计了另一种测牛奶密度的方案继续实验,如图丁所示,请将实验过程补充完整。
①先用一个小杯子装一定量的水,放在大烧杯的水面上漂浮,沿大烧杯中水面的位置在小杯子侧壁标记为。再将小杯子中的水全部倒入量筒,测得体积为。
②再向该小杯子倒入少量牛奶,放在大烧杯的水面上漂浮,接着用滴管向小杯子中滴入牛奶,直至_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,再将小杯子中的牛奶全部倒入量筒,测得体积为。
③牛奶的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用、、表示)。
课时2
基础练
1.[2025唐山迁安二模]某小组进行“测量金属块密度”的实验。
(1) 把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,发现分度盘指针如图甲所示。此时应向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指向分度盘的中央。
(2) 调节天平平衡后,小明按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 小明纠正了错误,正确操作。天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量为_ _ _ _ 。
(4) 小明在量筒内倒入的水,放入金属块后量筒内的水面如图丁所示,量筒读数时,视线应在_ _ _ _ (选填“”“”或“”)处,金属块的密度为_ _ _ _ 。
【拓展】 小明带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中,于是他先用天平测出金牌的质量,再往烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量,然后用细线吊着金牌浸没在烧杯的水中(水未溢出),在与水面相平的烧杯外壁位置上,用记号笔做一个标记。最后取出金牌,向烧杯中加水,使水面升至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量。已知水的密度为,则计算金牌密度的表达式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。对该实验进行交流和评估时,有部分同学提出:取出金牌时,金牌会沾上一部分水,这是否会对所测密度有影响呢?对此,你认为正确的观点是_ _ _ _ 。
A.对所测密度没有影响
B.有影响,使所测密度偏大
C.有影响,使所测密度偏小
D.有影响,但不能确定所测密度是偏大还是偏小
2.[2025石家庄二模]学习了密度的相关知识后,物理实践小组练习测量液体的密度。
(1) 小明用天平和量筒设计了如下方法进行实验。
图1 图2
①将托盘天平放置在水平台面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,静止时指针偏左,应向_ _ _ _ 调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央。
②烧杯中倒入适量的液体,把烧杯放在左盘,向右盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复水平平衡。此时右盘中的砝码和游码的位置如图1所示,烧杯和液体的总质量为_ _ _ _ 。
③把烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图2所示,记录量筒中液体的体积。用天平测出剩余液体和烧杯的总质量为。
④小明继续将烧杯中的液体分次倒入量筒中,分别测出每次剩余液体和烧杯的总质量和量筒中液体的总体积,记录的数据如表中所示。
实验次数 1 2 3 4 5
烧杯和液体的总质量/ 96 80 64 48
倒入量筒中液体的总体积/ 0 20 40 60 80
⑤根据测量结果可知这种液体的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。经过计算,小明发现该液体的密度与它的质量和体积的多少_ _ _ _ (选填“有关”或“无关”)。
(2) 小红设计了另一种方法进行实验。
图3 图4 图5 图6
①如图3所示,将装有适量水的烧杯放在已清零的电子秤上,读出电子秤的示数为。
②如图4所示,将金属块轻轻浸没于水中,读出电子秤的示数为。
③如图5所示,将擦干后的金属块轻轻浸没于待测液体中,读出电子秤的示数为。
④如图6所示,取出金属块后,读出电子秤的示数为。
⑤若水的密度用表示,写出用、、、、表示待测液体密度的表达式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
⑥按上述操作进行实验,小红所测得的液体密度会_ _ _ _ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
提升练
3.[2025廊坊安次一模]小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1) 调节天平时,应先将游码移至标尺的_ _ _ _ _ _ _ _ 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡。
(2) 用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,李子的质量为_ _ _ _ ;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 完成上述实验后,小明自制了“杆秤密度计”并用它测量一石块的密度。如图乙所示,小明选取了一根质量不计的硬质轻杆,为提挂点,点的左侧端点处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的液体加入塑料杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到点的距离与液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。。小明在制作与测量过程中进行了如下操作:
①在距离左端点处的位置制作提挂点;用天平称得空塑料杯质量如图丙,右侧秤砣采用钩码挂上细线制成。
②将空塑料杯悬挂在点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“”,记录此刻度线到提挂点的距离为_ _ _ _ 。
③将密度为的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点的距离为_ _ _ _ ;将“0”到“1”刻度线之间平均分为10等份,则该密度计的分度值为_ _ _ _ ;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成。
④制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为_ _ _ _ 。
微专题4 特殊方法测密度
课时1
基础练
1.(1) 右
(2)
(3) 偏大
(4) 位置; ; 偏大
2.(1) 水平; 右; 31.2
(2) 40
(3)
(4) C
提升练
3.(2) 将挂在弹簧测力计下的水晶球浸没于水中
(3)
(4)
(5) 不变; 1.5
【拓展】
4.(1) 右
(2) 72.4
(3)
(4) 大于
【拓展】 水面达到小杯子侧壁的标记处;
课时2
基础练
1.(1) 左
(2) 金属块与砝码放反了(或用手拿砝码)
(3) 79.2
(4) ; 7.92
【拓展】 ; A
2.(1) 右; 112; ; 无关
(2) ; 偏大
提升练
3.(1) 零刻度线
(2) 44;
(3) 5; 25; 0.1; 2.5