PAGEPAGE1課時訓(xùn)練(十三)特殊方法測物質(zhì)的密度(限時:40分鐘)1.[2019·唐山豐潤區(qū)二模]甲、乙兩組同學(xué)測量金屬塊密度,每組實驗器材有彈簧測力計、量筒、燒杯、水、金屬塊和細(xì)線。甲組同學(xué)的實驗過程:a.觀察彈簧測力計的量程和分度值,并規(guī)范調(diào)零;b.用彈簧測力計和細(xì)線測出金屬塊重力G;c.用量筒、水和細(xì)線測量并計算出金屬塊的體積V1;d.計算金屬塊的密度ρ=。

寫出步驟b中使用彈簧測力計讀數(shù)時的注意事項:;。(寫出兩點)

乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)本組的彈簧測力計量程未知,刻度板上數(shù)字都已磨損,他們借助一個質(zhì)量為m0的物體A,仍用該彈簧測力計測出了金屬塊的重力,已知物體A和金屬塊的重力均不超彈簧測力計量程,寫出他們將彈簧測力計規(guī)范調(diào)零后測出金屬塊重力的步驟及表達(dá)式。操作步驟:①

;

②

。

金屬塊重力表達(dá)式:。

2.[2019·徐州]小華用彈簧測力計、燒杯、水、薄塑料袋測量醬油的密度。(1)測量前,應(yīng)檢查彈簧測力計指針是否指在刻度線上。

(2)把適量的醬油裝入塑料袋,排出空氣后扎緊口,用彈簧測力計測出其重力為3.6N;然后用彈簧測力計提著塑料袋浸沒在水中,如圖K13-1所示,彈簧測力計示數(shù)為N。

圖K13-1(3)水的密度為1×103kg/m3,則可計算出醬油的密度為kg/m3。

(4)小華想用上述器材繼續(xù)測量白酒的密度,但白酒的密度比水小。請你幫她想出一個可行的辦法并簡要說明:

。

3.在“測量物質(zhì)的密度”實驗中:(1)用調(diào)節(jié)好的天平測金屬塊質(zhì)量,天平平衡時砝碼質(zhì)量及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖K13-2甲所示,金屬塊的質(zhì)量m為g。

圖K13-2(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi),如圖乙所示,則金屬塊的體積V為cm3。

(3)計算出金屬塊的密度ρ=g/cm3。

(4)實驗中所用細(xì)線會對測量結(jié)果造成一定影響,導(dǎo)致所測密度值(選填“偏大”或“偏小”)。

(5)在上面實驗的基礎(chǔ)上,利用彈簧測力計和該金屬塊,只需增加一個操作步驟就能測出圖丙燒杯中鹽水的密度。增加的步驟是

。

鹽水密度的表達(dá)式ρ鹽水=(用所測物理量符號表示)。

4.[2019·邢臺三模]興邢科技小組的同學(xué)準(zhǔn)備用彈簧測力計、底面積為200cm2的燒杯、水、吸盤、滑輪、細(xì)線等來測量木塊的密度。(木塊不吸水,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)(1)使用彈簧測力計前,應(yīng)先檢查指針是否在的位置,若不在此位置,應(yīng)先進(jìn)行調(diào)整,然后再使用。

(2)如圖K13-3甲所示,用彈簧測力計測出木塊在空氣中的重力為N。

圖K13-3(3)將滑輪固定在吸盤的掛鉤上,吸盤緊緊壓在燒杯底部。在燒杯中倒入適量的水,用彈簧測力計將木塊全部拉入水中,如圖乙所示,此時彈簧測力計示數(shù)為0.4N。(4)若不計摩擦和繩重,圖乙中的木塊受到的浮力為N,該木塊的密度為kg/m3。

[拓展](5)木塊全部浸沒后與未浸入前相比,水對燒杯底部的壓強增大Pa。

(6)如果將燒杯中的水換成另一種液體,用彈簧測力計將該木塊全部拉入液體中后,彈簧測力計示數(shù)為0.8N,該液體的密度為kg/m3。

5.[2019·寧夏]小明早餐經(jīng)常吃一個煮雞蛋。他想知道一個生雞蛋的密度,但發(fā)現(xiàn)實驗室的量筒口徑太小,無法測量雞蛋的體積,他進(jìn)行了如圖K13-4所示的實驗。圖K13-4(1)請你按照小明的實驗思路,將實驗步驟補充完整。①把天平放在水平桌面上,分度盤上指針位置如圖甲所示,他應(yīng)該將平衡螺母向調(diào)節(jié),使天平平衡;

②用天平測出燒杯的質(zhì)量為65.8g;③在燒杯中裝入適量的水,把雞蛋放入水中,雞蛋下沉至杯底,如圖乙所示;④如圖丙所示,小明的操作是

;

⑤取出雞蛋,用調(diào)好的天平測燒杯和鹽水的總質(zhì)量,如圖丁所示,天平的示數(shù)為g;

⑥將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,如圖戊所示,量筒的示數(shù)為96mL;⑦利用密度公式可計算出鹽水的密度為ρ鹽水=kg/m3,即為雞蛋的密度。

(2)小明利用上述方法測出的鹽水密度(選填“偏大”或“偏小”);小明同學(xué)很快想到,不需要增加器材,也不需要增加額外的步驟,只要將實驗步驟的順序稍加調(diào)整,就會大大減小上述誤差。小明同學(xué)調(diào)整后的實驗步驟順序是(填寫實驗步驟前的序號)。

(3)按照上面所述實驗過程,請你幫助小明證明雞蛋的密度等于鹽水密度。(推導(dǎo)過程要有必要的文字說明)6.小芳的爸爸在外出差給她帶回來一件小金屬掛飾(實心),小芳想知道金屬掛飾的材質(zhì),于是從學(xué)校實驗室借了一些器材來測量它的密度。(1)她將天平放在水平桌面上,把游碼輕輕撥至標(biāo)尺零刻度線處,穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)分度盤上指針位置如圖K13-5甲所示,要使橫梁水平平衡,應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母往(選填“右”或“左”)調(diào)。

圖K13-5(2)將掛飾放在已調(diào)好的天平上,測出其質(zhì)量為21.6g。(3)當(dāng)她想測量掛飾的體積時,發(fā)現(xiàn)忘了借量筒,在她沮喪之時突然想到利用浮力的知識可以幫自己解決問題。她的測量過程如下:①往燒杯中倒入適量的水,用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為150g。②用細(xì)繩將掛飾拴好并浸沒在水中(如圖乙所示,掛飾不接觸杯底,無水溢出)。在右盤中加減砝碼并移動游碼,當(dāng)天平平衡后,右盤中砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示,此時天平的示數(shù)為g,則掛飾的體積為cm3。

(4)小芳計算出金屬掛飾的密度為g/cm3;

通過對照密度表(見下表)可知,該金屬掛飾可能是制品。

物質(zhì)金銀銅鐵鋁密度/(103kg·m-3)19.310.58.97.92.77.[2019·唐山路南區(qū)一模]小林同學(xué)想測出一個實心塑料球的密度,實驗器材有天平、量筒、水、細(xì)線、小鐵塊,她設(shè)計的步驟如下:A.用天平測出實心塑料球的質(zhì)量,右盤中的砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖K13-6甲所示;B.向量筒中倒入適量的水,如圖乙所示,記錄此時水的體積為V1;C.用細(xì)線在塑料球下吊一個小鐵塊放入水中,靜止時如圖丙所示,記錄此時量筒中水面對應(yīng)的示數(shù)為V2;D.從水中取出塑料球,如圖丁所示,記錄此時量筒中水面對應(yīng)的示數(shù)為V3;E.利用密度公式計算出結(jié)果。圖K13-6根據(jù)上述過程,回答下列問題:(1)用天平測量塑料球的質(zhì)量m=g,塑料球的體積V=cm3。

(2)計算出塑料球的密度ρ=kg/m3,小林測出的實心塑料球的密度值比真實值偏(選填“大”或“小”)。

[拓展](3)實驗后交流發(fā)現(xiàn),只用量筒,在原有的實驗過程中再加一個步驟,也可測出塑料球的密度。請你寫出這個步驟:

。

(用字母表示出測量量)實心塑料球密度的表達(dá)式ρ=。(用已知量和測量量的符號表示)

8.[2019·唐山玉田縣二模]小明和小紅使用不同器材分別對某液體的密度進(jìn)行測量,請將他們的實驗步驟補充完整。(1)小明將天平放在水平臺面上,將游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處。橫梁靜止時,指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè),如圖K13-7甲所示。為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。

圖K13-7(2)將盛有適量該液體的燒杯放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi),測出杯子和液體的總質(zhì)量為128g,然后將燒杯中液體的一部分倒入量筒中,如圖乙所示,再將盛有剩余液體的燒杯放在天平左盤內(nèi),加減砝碼并移動游碼,使天平橫梁再次在水平位置平衡,此時右盤中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示,則燒杯及杯內(nèi)剩余液體的總質(zhì)量為g。

(3)根據(jù)上述實驗過程及數(shù)據(jù)可計算出液體的密度為kg/m3。

[拓展](4)小紅利用一個裝有足量水的大水槽、一把刻度尺、一只平底試管(厚度忽略不計),對液體密度進(jìn)行了測量:①將平底試管放入水槽中,使其豎直漂浮在水面上,用刻度尺測出平底試管底部到水面的距離h1;②,用刻度尺測出平底試管底部到水面的距離h2;

③再用刻度尺測出;

④已知水的密度為ρ水,利用上述測量出的物理量和已知量計算液體密度的表達(dá)式ρ液=。

9.小晨設(shè)計了一個實驗,用排水法測某實心金屬塊的密度。實驗器材有小空筒、溢水杯、燒杯、量筒和水。實驗步驟如下:①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖K13-8甲所示;②將金屬塊浸沒在水中,測得溢出水的體積為20mL,如圖乙所示;③將燒杯中20mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙所示;④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測得此時溢出水的體積為44mL,如圖丁所示。圖K13-8(1)被測金屬塊的密度是g/cm3。

(2)在實驗步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,測出的金屬塊密度將(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。

10.[2019·唐山古冶區(qū)一模]小明同學(xué)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中:(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)如圖K13-9甲、乙所示,先用彈簧測力計吊著石塊,彈簧測力計的示數(shù)為1.8N,然后讓石塊完全浸沒在水中,彈簧測力計的示數(shù)為1N。則石塊受到水的浮力為N。

圖K13-9(2)如圖丙所示,用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來越大,觀察到彈簧測力計的示數(shù)也越來越大,則石塊受到水的浮力越來越(選填“大”或“小”),說明石塊受到浮力的大小與有關(guān)。

(3)通過比較圖乙和圖,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān)。

(4)他通過上述實驗又計算出該小石塊的密度為g/cm3。

[拓展](5)同組的小紅同學(xué),繼續(xù)用如圖K13-10所示的方法測出了物塊B的密度,她的具體操作如下:將物塊B放入漂浮于水面的小燒杯中,小燒杯杯底距水面高度h1=25cm,如圖Ⅰ所示;將物塊B取出后系在燒杯底靜止后,小燒杯杯底距水面高度h2=15cm,如圖Ⅱ所示;剪斷細(xì)繩后物塊B沉入杯底,此時小燒杯杯底距水面高度h3=10cm,如圖Ⅲ所示,則物塊B的密度為kg/m3。

圖K13-1011.[2019·保定蓮池區(qū)一模]小明利用一根木筷、物體M、托盤和燒杯自制簡易密度秤,主要制作步驟如下:①如圖K13-11所示,將燒杯放入A端的托盤中,改變物體M懸掛點的位置至B時,木筷恰好在水平位置靜止;②在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的水,改變物體M懸掛點的位置至C點時,木筷恰好在水平位置再次靜止,并在C點標(biāo)注水的密度值為1.0g/cm3;③在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的其他液體,重復(fù)步驟②,在密度秤上標(biāo)注刻度。圖K13-11(1)從制作的步驟上分析,小明制作密度秤的原理是。

(2)B點所標(biāo)密度值為;要在該密度秤上標(biāo)出密度為0.5g/cm3的刻度線,則所標(biāo)刻度線(選填“在”或“不在”)BC的中點位置。

(3)小明發(fā)現(xiàn)他所制成的密度秤相鄰兩刻度線之間的距離太小,導(dǎo)致用此密度秤測量液體密度時誤差較大。為此同學(xué)們提出了如下改進(jìn)方案,其中可行的是。(填字母序號)

A.增大物體M的質(zhì)量B.換長些的木筷制作密度秤C.換更輕的木筷制作密度秤D.標(biāo)密度秤的刻度線時,適當(dāng)增大裝入燒杯中液體的體積V0(4)小明最終所制成的密度秤,OA的長度為4cm,OB的長度為2cm,OD的長度為10cm,物體M的質(zhì)量為100g,每次測量時,在A端燒杯內(nèi)均倒入體積為100cm3的液體,則該密度秤所能測量的液體的最大密度為多少?

【參考答案】1.GV1g彈簧測力計和金屬塊在豎直方向靜止時讀數(shù)讀數(shù)時視線正對刻度線把物體A掛在彈簧測力計的掛鉤上,數(shù)出指針位置到零刻度線之間有n1個格取下物體A后掛上金屬塊,數(shù)出指針位置到零刻度線之間有n22.(1)零(2)0.6(3)1.2×103(4)將適量的水裝入塑料袋排出空氣后扎緊口用彈簧測力計提著塑料袋浸沒在裝白酒的燒杯中3.(1)27(2)10(3)2.7(4)偏小(5)將金屬塊掛在彈簧測力計下方,浸沒在鹽水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)Fmg4.(1)零刻度線(2)1.2(4)1.60.75×103(5)80(6)1.25×1035.(1)①右④向燒杯水中加鹽并攪拌直到雞蛋懸浮在鹽水中⑤171.4⑦1.1×103(2)偏大①③④⑤⑥②⑦(3)雞蛋懸浮在鹽水中,雞蛋受到的重力等于浮力,即G=F浮,可得ρ雞蛋gV雞蛋=ρ鹽水gV排,雞蛋懸浮在鹽水中,V排=V雞蛋,故可得ρ雞蛋=ρ鹽水。6.(1)左端右(3)②152.42.4(4)9.0銅7.(1)13.620(2)0.68×103小(3)將塑料球放在圖乙所示的水中靜止時,記下量筒中水面對應(yīng)的示數(shù)為V4(8.(1)右(2)62(3)1.1×103(4)②將適量的待測液體倒入平底試管中,使其仍能豎直漂浮在水面上③試管內(nèi)液柱的高度h3④h2-h9.(1)3.2(2)不變10.(1)0.8(2)小石塊浸入水中的體積(或排開