初中物理专项一密度的测量实验

专项一密度的测量实验【技法点拨】常规方法测量密度1.液体密度的测量：2.固体密度的测量(体积较小的固体)：(1)测质量：用天平测出物体的质量m。(2)测体积。①形状规则的固体：用刻度尺测出长a、宽b、高h，计算出它的体积V=abh；②形状不规则的固体：a.密度大于水且不易溶于水时，采用排水法测量体积，即在量筒中倒入适量水，读出体积V1，将物体放入量筒中，读出体积V2，固体体积V=V2-V1。b.密度小于水或易溶于水时的测量方法：(3)固体密度公式：ρ=。(4)误差分析：用沉锤法测量体积时，若①②顺序颠倒，因石蜡上沾有水，则所测石蜡体积偏大，密度偏小；用埋沙法测体积时，如果沙面晃动较小，沙子与物体之间存在空隙，则所测物体体积偏大，密度偏小。mV3.固体密度的测量(体积较大的固体)：(1)测质量：用天平测出物体的质量m。(2)测体积：若物体体积比较大，无法用量筒直接测量，需要借助烧杯用“标记法”间接测量(标记过程为：a.把物体浸没在盛有水的烧杯中，标记水的高度；b.取出物体，用装水的体积为V1的量筒给烧杯中加水至标记位置；c.量筒中剩余水的体积为V2)物体体积V=V1-V2。(3)固体密度公式：ρ=。(4)误差分析：在测量体积时，会因为物体表面沾水，而使所测体积偏大，造成密度的测量结果偏小。12mVV【技法点拨】特殊方法测量密度：1.有天平、无量筒：由于不能利用量筒测体积，必须用天平多次测质量，然后利用体积相等这一等量列式求解。2.有量筒、无天平：由于不能用天平测质量，所以必须想办法让密度大于水的物体漂浮在水中，然后用量筒多次测体积，再利用浮力知识列等式求解即可。例如测石块密度的方法是：3.无天平、又无量筒：因为无法直接测量物体的质量和体积，可以借助一些物理器材间接测出质量和体积，常见方法如下：(1)弹簧测力计读数差法。(2)用杠杆和刻度尺测密度。①在调平的杠杆两端分别挂上石块A和B，调节A和B的位置，使杠杆再次平衡。②用刻度尺量出力臂a、b。③使A浸没在水中，调节B的位置至杠杆再次平衡，量出力臂c，推导及表达式：GA·a=ρAgVA·a=GB·b，A浸没水中后杠杆左端受力F=GA-F浮=ρAgVA-ρ水gVA，由F·a=GB·c则(ρAgVA-ρ水gVA)·a=GB·c推导得出ρA=·ρ水。bbc(3)二力平衡法。取一个两端开口的玻璃管，一端扎上橡皮膜，往管内注入适当液体，将玻璃管放入水中，待膜变平时，用刻度尺测出膜至水面距离为H1，膜至待测液体液面距离为H2，由二力平衡F1=F2推出p1S=p2S，由p=ρgh即可求出液体的密度ρ=ρ水。12HH【典题训练】类型一常规方法测量密度1.(2018·德阳中考)小华随意选取其中一块石子，准备在实验室测定它的密度。(1)他先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺___________处，再调节平衡螺母直至天平平衡。(2)用调好的天平测石子的质量，当盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平平衡，则此石子的质量为_________g。零刻度线38.4(3)在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图乙所示,则石子的密度是_____________kg/m3。2.56×1032.(2017·长沙中考)为了帮助家人用盐水选种，小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度，他进行了三次测量，以下是其中的一次测量过程：(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向_______移动。(2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为_________g。右69.6(3)再将部分盐水倒入量筒中，量筒中盐水的体积如图丙所示，接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6g，则小天在这次实验中测得盐水的密度为________g/cm3。1.1类型二特殊方法测量密度3.(2018·海南中考)小红去昌江棋子湾游玩时，捡到一块漂亮的小彩石。回到学校后，他应用所学的物理知识测量这块彩石的密度，实验操作如下：(1)如图甲所示，用细线拴住彩石，挂在弹簧测力计上，根据弹簧测力计的示数可知，彩石的重力是________N。(2)如图乙所示，将彩石浸没水中，根据弹簧测力计的示数可计算出彩石所受的浮力是________N。3.61.2(3)利用以上测量数据计算出这块彩石的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)。3×1034.(2017·锦州中考)在测盐水密度的实验中：(1)将装有适量盐水的杯子放在调好的天平左盘内，测出杯子和盐水的总质量为116g，然后将杯子中的一部分盐水倒入量筒中，如图所示，则量筒中盐水的体积为_______cm3。46(2)将装有剩余盐水的杯子放在天平左盘内，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时，天平再一次平衡，则杯子及杯内剩余盐水的总质量为_______g。(3)根据上述实验数据计算出此盐水的密度为___________kg/m3(结果保留两位小数)。621.17×103(4)在完成上述实验后，某同学想测量一个小蜡块的密度(其密度小于水)，他手中只有如下器材：一个量筒、一个细钢针、一个小蜡块、适量的水。请你帮助他设计实验，并填写实验步骤，用测量的物理量符号表示结果。①向量筒中倒入适量的水，记下体积V1；②_____________________________________________________________________________；③_____________________________________________________________；④ρ蜡块=_________(水的密度用ρ水表示)。把蜡块轻轻地放入水中，使蜡块漂浮在量筒内的水面上，记下水面到达的刻度为V2用细钢针将蜡块下压，使其浸没在水中，记下水面到达的刻度V321水31VVVV5.(2018·深圳中考)“测量橙汁的密度”实验：(1)为了使测量结果更准确，下列实验步骤的合理顺序是__________。(用字母表示)A.计算橙汁的密度B.用天平测出空烧杯的质量C.烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量DCEBAD.调节天平平衡E.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积(2)测量橙汁和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图甲所示，则总质量为_________g。(3)用烧杯，只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水，也可以完成该实验。实验步骤如下：①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；61.8②向一个烧杯倒入适量橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为m1；③向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图乙)，用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2；④橙汁的密度ρ橙汁=_____________。(水的密度用ρ水表示)1020mmmm水6.(2018·自贡中考)在“测量物质的密度”实验中：(1)用调节好的天平测金属块的质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，则金属块的质量m为_______g。(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图乙所示，则金属块体积V为_______cm3。2710(3)计算出金属块的密度ρ=________g/cm3。(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值_________(选填“偏大”或“偏小”)。2.7偏小(5)在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度，增加的步骤是：___________________________________________________________________________。盐水的密度表达式ρ盐水=________(选用所测物理量符号表示)。用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示数FmgFgV7.(2016·长春中考)小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶(质量不计)、细线、水杯、水，设计并进行了如下实验：(1)用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置为O。(2)向水杯内倒入适量的水，在水面处做标记，如图甲所示。(3)将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处(石块未露出水面)，此时小桶中水的体积_______(选填“大于”“小于”或“等于”)石块的体积。等于(4)将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置。直到刻度尺在_________位置恢复平衡。如图乙所示。记下这两个悬挂点到O点的距离分别为l1和l2，则石块的密度ρ石=_________(用l1、l2和ρ水表示)。水平21水ll(5)实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。偏大