第六章 专训2.密度的测量――特殊方法

习题课专训2.密度的测量——特殊方法第六章质量与密度在测密度的实验中：(1)天平无砝码：等质量代换(测出等质量水的体积，求出水的质量，得到物体的质量)。(2)无量筒：等体积代换(测出等体积水的质量，求出水的体积，得到物体的体积)。(3)测量密度小于水的固体的密度：助沉法、针压法。(4)测量易溶于水的物体的密度：排面粉法、排沙法。(5)测量吸水性物体的密度：让其吸足水再测量，或设法排除物体吸的水对实验结果的影响。1训练角度测密度——等效替代测质量【鄂州】一次实验课上，老师提供给同学们下列器材：一架已调好的天平(无砝码)、两个完全相同的烧杯、一个量筒、水、滴管，要求用上述器材来测一个合金块的密度。某同学设计好实验方案后，进行如下操作：(1)将两个空烧杯分别放在天平的左、右两盘内，把合金块放在左盘烧杯内。例1(2)________________________________，直到天平平衡。(3)将右盘烧杯内的水全部倒入空量筒中，测出水的体积(如图a所示)，用细线拴好合金块，将其放入图a所示的量筒中，测量水和合金块的总体积(如图b所示)，则合金块的密度为_________kg/m3。(ρ水＝1.0×103kg/m3)向右盘烧杯内加水，并用滴管调节3×103(4)评估：测出的合金块密度值与真实值相比偏小，其原因是：____________________________________________________________________________。将右盘烧杯内的水倒入量筒时有水残留在烧杯壁上，导致测得的合金块质量偏小(3)烧杯内水的质量为m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×60cm3＝60g，合金块的质量m合金＝m水＝60g，合金块的体积V＝80mL－60mL＝20mL＝20cm3，合金块的密度ρ＝＝3g/cm3＝3×103kg/m3。【点拨】360g=20cmmV合金2训练角度测密度——等效替代测体积【来宾】小明想要知道豆浆的密度大小，于是他进行了如下操作：(1)将托盘天平放在水平桌面上，游码置于标尺的零刻度处，调节天平横梁平衡时，出现了如图所示的现象，他应该向________(填“左”或“右”)调节平衡螺母，使横梁平衡；例2右(2)用托盘天平测出空烧杯的质量m0；(3)把豆浆倒入烧杯中，用托盘天平测出烧杯和豆浆的总质量m1，则倒入烧杯中的豆浆质量为________(用测得的物理量表示)；(4)将烧杯中的豆浆全部倒入量筒，读出量筒中豆浆的体积V，由此得知豆浆的密度为____________(用测得的物理量表示)；m1－m010mmV(5)实验过程中，若只有天平、烧杯和水，请你帮助小明设计一个测量豆浆密度的实验，要求写出需要测量的物理量及计算豆浆密度的表达式(用字母表示，水的密度用ρ水表示)。实验步骤：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________计算豆浆密度的表达式：_________________。①用天平测出空烧杯的质量m1；②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2；③倒出水，再将豆浆倒入烧杯，至先前的标记处，用天平测出豆浆和烧杯的总质量m33121=mmmm水3训练角度测密度——助沉法测体积例3小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤：A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示。记录塑料球质量为m；B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1；C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2；D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的示数为V3；E．利用密度公式计算出结果。则：(1)塑料球的质量m＝________g；(2)塑料球的体积V＝________cm3；(3)塑料球的密度ρ＝________g/cm3。11.2200.564训练角度测密度——针压法测体积例4【河南】小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度，他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材，经过思考，想出了如下的实验方法。(1)图甲是小亮在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是：_____________________________________________________。游码未移至标尺的零刻度线(2)小亮纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：①将小木块放在天平左盘，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的质量为________g。②将玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之完全浸没。利用排水法，测出溢出水的质量为30g，则小木块的体积为________cm3。(已知ρ水＝1.0×103kg/m3)③测出小木块的密度是________g/cm3。18.6300.62(1)测量前调节天平平衡时，应先将游码归零；(2)①天平左盘物体质量等于右盘砝码质量加上游码读数，游码分度值为0.2g，小木块的质量为18.6g；②V木＝V排＝＝30cm3；③木块密度ρ木＝＝0.62g/cm3。【点拨】318.6g=30cmmV木木330g=1g/cmm排水5训练角度测密度——排面粉法(易溶物)测体积例5小雄学会了测量铁块的密度后，他问老师：“能不能测量出冰糖块的密度呢？”老师说：“我相信你一定能探究出来。”于是老师给了小雄下列仪器和材料：①天平(配有砝码)；②量筒；③水；④细线；⑤面粉；⑥白纸；⑦保鲜薄膜；⑧一小块形状不规则的冰糖。请你想想，如何选用上述器材，设计出一个最佳的测量方案(要求写出简要实验步骤)。(1)调节天平，用天平测出冰糖块的质量m；(2)将面粉倒入量筒，摇匀压实后记下此时的刻度V1；(3)将量筒内的面粉全部倒在白纸上；(4)将冰糖块放入量筒，再将面粉倒入量筒后摇匀压实，记下此时的刻度V2；(5)冰糖块的密度为ρ＝。【解】21mVV6训练角度测密度——排水法(吸水物)测体积例6同学们想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下：①调整天平横梁平衡；②用天平测出软木块的质量m，示数如图甲；③在量筒中装入适量的水，如图乙；④读出水的体积V1；⑤用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V2；⑥将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V3；请回答以下问题：(1)在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线左侧，则应向_____(填“左”或“右”)调节平衡螺母。右(2)请根据上述实验步骤，将下面表格内容填写完整。物理量软木块的质量m/g水的体积V1/cm3水和铁块的总体积V2/cm3水、软木块和铁块的总体积V3/cm3软木的密度ρ木/(kg·m－3)数值40(3)小红同学发现在上述步骤中，有一步骤是多余的，这一步骤是________(填序号)。(4)同学们经过评估交流后，发现干软木具有吸水性，则所测密度应________(填“大于”或“小于”)软木块的实际密度。大于125090300④(1)天平指针偏向分度盘左侧，说明左盘偏重，故应将平衡螺母向右移动。(2)由甲图可知，软木块的质量m＝10g＋2g＝12g；由乙图可知，量筒中水的体积V1＝40cm3；由丙图可知，水和铁块的总体积V2＝50cm3；由丁图可知，水、软木块和铁块的总体积V3＝90cm3；故软木块的体积V＝90cm3－50cm3＝40cm3；软木块的密度ρ＝m/V＝12g/(40cm3)＝300kg/m3。【解】(3)由上述分析可以发现，物理量V1是多余的，故步骤④可以略去。(4)由于木块具有吸水性，导致丁图中测得的水、软木块和铁块的总体积V3比实际偏小，导致软木块的体积V偏小，由公式ρ＝m/V可知，测得的软木块的密度会偏大。