
1.為測出石塊的密度,某同學先用天平測石塊的質(zhì)量,所加砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示:接著用量筒和水測石塊的體積,其過程如圖乙所示。下列判斷不正確的是( )
A.石塊的質(zhì)量是46.8g
B.石塊的體積是18cm3
C.石塊的密度是2.6×103kg/m3
D.若先用量筒測石塊的體積,接著用天平測石塊的質(zhì)量,會導致測得石塊的密度偏小
2.用天平和量筒測量形狀不規(guī)則小石塊的密度,下列步驟不需要的是( )
A.用天平測量小石塊的質(zhì)量m1
B.用天平測量量筒的質(zhì)量m2
C.在量筒內(nèi)倒入適量的水,記下量筒中水的體積V1
D.用細線系住小石塊,浸沒在量筒的水中,記下量筒中石塊和水的總體積V2
3.某同學用托盤天平和量筒測量一小石塊的密度,圖甲是調(diào)節(jié)天平時的情形,圖乙和圖丙分別是測量石塊質(zhì)量和體積時的情形,下列說法錯誤的是( )
A.甲圖中應(yīng)將平衡螺母向左調(diào),使橫梁平衡
B.乙圖中測石塊質(zhì)量時,天平的讀數(shù)是44g
C.由丙圖量筒的示數(shù)測得石塊的體積是20cm3
D.計算出石塊的密度是2.2×103kg/m3
4.在測量鹽水的密度時,幾個實驗小組討論設(shè)計了以下一些實驗步驟:①用天平測出空燒杯的質(zhì)量;②在燒杯中倒入適量鹽水,用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量;③將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒,記下量筒中鹽水的體積;④測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量;⑤將燒杯中的鹽水全部倒入量筒,記下量筒中鹽水的體積;⑥把測得的數(shù)據(jù)填入表格,計算出鹽水的密度。下列選項中測量鹽水密度的實驗順序最合理的是( )
A.①②⑤⑥B.②③④⑥C.②⑤⑥①D.③④②⑥
二.填空題(共20小題)
5.使用量筒時,按正確的讀數(shù)方法,小明應(yīng)沿如圖所示的虛線 的方向觀察量筒刻度,此時的讀數(shù)是 mL。
6.如圖所示,量筒中液體體積為 cm3。
7.如圖﹣1利用定滑輪和兩個完全相同的小桶,測量一塊藍田玉墜的密度。將玉墜放入左側(cè)小桶,向右側(cè)小桶內(nèi)逐漸加水至19.5mL時,滑輪兩側(cè)平衡,則玉墜的質(zhì)量為 g,取下右側(cè)小桶置于水平桌面上,將玉墜浸沒在水中如圖﹣2所示,此時液面示數(shù)是 mL,玉墜的體積是 mL,由此可得到該玉墜的密度為 g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
8.小麗用天平和量筒等器材測量小石塊的密度,如圖所示,石塊的質(zhì)量是 g,石塊的體積是
cm3,石塊的密度是 g/cm3。
9.小明將托盤天平放在 桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,測出小石塊質(zhì)量,天平平衡時,右盤所加砝碼和游碼的位置,如圖所示,則小石塊的質(zhì)量為 g;接著測出小石塊的體積為10cm3,則小石塊的密度為 kg/m3。
10.一只彈簧測力計和一根細繩,要求測量小石塊的密度,小強將小石塊掛在彈簧測力計下端,示數(shù)如圖甲示數(shù),再將小石塊浸沒在水中,示數(shù)如圖乙示數(shù),則小石塊浸沒在水中時受到的浮力為 N,小石塊的密度為 g/cm3(已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
11.在我市物理實驗操作考試中,小紅抽到的試題是“測量石塊的質(zhì)量”。她將天平放在水平桌面上,移動游碼至標尺左端的 處,若此時指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè),她應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),直到天平平衡。測量時,小紅將石塊放在天平左盤,右盤加減砝碼,并移動砝碼的位置,天平平衡時砝碼的使用情況和游碼的位置如圖,則石塊的質(zhì)量為 g。
12.在測量小金屬塊的密度的實驗中,露露先用天平測小金屬塊的質(zhì)量如圖甲所示,小金屬塊是 g.再用量筒測小金屬塊的體積如圖乙所示,測得小金屬塊的密度ρ1= kg/m3,而陽陽做實驗時,先用量筒測小金屬塊的體積,再用天平測小金屬塊的質(zhì)量,測得的小金屬塊的密度為ρ2,則:ρ2 ρ1(選填”>“、”=“或”<“)
13.小強的奶奶有一只玉鐲,他通過網(wǎng)絡(luò)了解到:密度是玉器品質(zhì)的重要參數(shù),通過實驗他測出了玉鐲的密度。用調(diào)節(jié)好的天平測出玉鐲的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤中砝碼及游碼的位置如圖,玉鐲的質(zhì)量是 。用量杯測得玉鐲的體積是20cm3.則玉鐲的密度為 kg/m3。
14.在測量鹽水密度的實驗中,將燒杯中質(zhì)量為63g的鹽水全部倒入量筒中,如圖所示,鹽水的體積是 cm3,則鹽水的密度是 g/cm3,采用這種方法測量的鹽水密度將 (選填“偏大”或“偏小”),原因是 。
15.小明用天平、燒杯和量筒測牛奶的密度,如圖從左向右表示了他主要的操作過程,調(diào)節(jié)天平平衡時,指針偏左,應(yīng)將平衡螺母向 移動,測出牛奶密度為 kg/m3,測出的密度比牛奶的實際密度偏
。
16.某課外活動小組測某種液體的密度,先把天平放在水平桌面上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針如圖所示,此時可將平衡螺母向 調(diào)節(jié)使橫梁平衡,調(diào)節(jié)平衡后,先用天平測出蓋上蓋子的空玻璃瓶質(zhì)量為28g,然后裝滿水并蓋上蓋子,測出總質(zhì)量為78g,把水倒掉將玻璃瓶內(nèi)外擦干,再裝滿待測液體并蓋上蓋子,測出總質(zhì)量為68.5g,則被測液體密度為 kg/m3。
(ρ水=1.0×103kg/m3)
17.如圖所示,用天平測量空瓶質(zhì)量后,再將它裝滿醬油,由圖乙可知,裝滿醬油的瓶子的總質(zhì)量為 g,空瓶容積為30cm3,醬油密度為 g/cm3。
18.小江學習了密度的知識后想動手測量鹽水的密度,他把托盤天平放在水平臺面上,將標尺上的游碼移到零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤右邊,要將天平調(diào)平衡,則應(yīng)將右端的平衡螺母向 (“左”、“右”)調(diào)。天平調(diào)平后,他將適量的鹽水倒入量筒中,測出其體積為60cm3,然后用天平測出了空燒杯的質(zhì)量為10g,再將量筒中的鹽水倒入燒杯,測量鹽水和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡后右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖所示,則其總質(zhì)量是 g,則他算出該鹽水的密度是 g/cm3.分析該測量過程,你認為小江測出的鹽水密度比真實值 (選填“大”、“小”)。
19.小明測量食用油密度步驟如下:①將天平放在水平桌面,游碼歸零,指針靜止時指向分度盤中央刻度線左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向 (左/右)調(diào)節(jié);②天平調(diào)好后,在質(zhì)量為20g的空燒杯內(nèi)倒入適量油,測得燒杯和油的總質(zhì)量為39g;③將燒杯內(nèi)的油倒入量筒,讀出量筒內(nèi)油的體積為20mL.則測得油密度為 g/cm3.按此方法測得油密度 (小于/等于/大于)油真實密度。
20.為測出某液體的密度,某校物理興趣小組用如圖所示的裝置進行試驗:將帶有閥門的“U”型管倒置,兩個管口分別插入盛有水和某液體的燒杯中;打開閥門,從抽氣口抽出適量的空氣,待兩管中的液面升高到一定高度時,關(guān)閉閥門;分別測量出兩管內(nèi)外液面的高度差h水和h液;記錄的三次實驗數(shù)據(jù)如表所示。
若當時外界大氣壓為p0,三次實驗中“U”型管內(nèi)的氣體壓強分別為p1、p2和p3,則它們的大小關(guān)系是:p0 p1、p2 p3(均選填“>”、“=”或“<”);待測液體的密度為:ρ液= kg/m3(已知水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3)。
21.地溝油中含有大量對人體有毒的物質(zhì),一些不法商人對其進行簡單的脫水、脫雜、脫臭處理后,提供給無良餐館使用,假冒色拉油,嚴重傷害市民身體健康。小明學了密度后,想用測密度的方法來鑒別色拉油和地溝油。他查得優(yōu)質(zhì)色拉油的密度在0.90g/cm3﹣0.93g/cm3之間,地溝油的密度在0.94g/cm3﹣0.96g/cm3之間。然后,他進行了如下實驗鑒別:
A.把天平放在水平桌面上,將游碼移至左端的零刻線處后,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤上的位置如圖甲所示,此時應(yīng)將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)使天平平衡;
B.取適量樣品油倒入燒杯,用天平測出燒杯和樣品油的總質(zhì)量m1,如圖乙所示m1= ;
C.然后將燒杯中部分樣品油倒入量筒中,測出燒杯和剩余樣品油的總質(zhì)量m2=25g,則量筒中樣品油的質(zhì)量表達式為m1﹣m2;
D.讀出量筒中樣品油的體積V,如圖丙所示;
E.利用實驗數(shù)據(jù),計算出樣品油的密度ρ= g/cm3;
F.根據(jù)測算出的密度,小明通過比對,該樣品油 地溝油(選填“是”或“不是”)。
22.現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的金屬塊,小明同學用彈簧測力計、細線、燒杯、水,測出了金屬塊的密度。
(1)請將實驗步驟補充完整
①用細線系住金屬塊,用彈簧測力計測出其重力G。
② 。
③金屬塊密度的表達式為ρ= (已知水的密度為ρ水)。
(2)實驗反思:在實驗中,要使測力計的示數(shù)有明顯的變化,金屬塊的體積應(yīng)該 (選填“大一些”或“小一些”)。
23.如圖甲,是儀征捺山地質(zhì)公園的“玄武石”,其內(nèi)部是多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),該類石頭的密度為2.8~3.3g/cm3.小明想準確測出這塊石頭的密度。
(1)如圖乙,該石頭的質(zhì)量為 g;他將該石頭放入量筒中,液面位置如圖丙所示,計算得到該石頭的密度為 g/cm3。
(2)該石頭密度的測量值偏 ,原因是: 。
24.小明測量南京雨花石的密度,進行了如下實驗:
(1)將天平放在 桌面上,游碼放作標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時如圖甲所示,應(yīng)將天平的平衡螺母向 端調(diào),使橫梁平衡:
(2)如圖乙所示,雨花石的質(zhì)量為 g;
(3)將雨花石放入盛有50mL水的量筒中,靜止時液面情況如圖丙所示,則雨花石的密度是 kg/m3;
(4)小明根據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖丁上描出一個對應(yīng)的點A,接著他又換用另一石塊重復了上述實驗,將所測數(shù)據(jù)在圖上又描出了另一個對應(yīng)的點B,若ρA、ρB分別代表雨花石和另一石塊的密度,則ρA ρB(選填“>”、“=”或“<”)。
三.實驗探究題(共26小題)
25.小明為了測試某金屬塊的密度,在實驗室進行了如下操作:
(1)他將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的位置如圖甲所示,則需將平衡螺母向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平衡量平衡。
(2)用調(diào)節(jié)好的天平稱金屬塊的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤中的砝碼和游碼位置如圖乙所示,則金屬塊的質(zhì)量為 g。
(3)用量筒測金屬塊的體積,如圖丙所示,則金屬塊的體積為 cm3。
(4)利用密度公式計算出金屬塊的密度為 kg/m3。
(5)若實驗中所用的線較粗,則測量結(jié)果與實際相比會偏 (填“大”或“小”)。
26.小明在盆中清洗櫻桃時發(fā)現(xiàn)櫻桃會沉入水中,他想知道櫻桃的密度,于是他做了如下操作:
(1)把天平放在水平臺面上,將 移到標尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤左側(cè),接下來應(yīng)向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。
(2)用天平測出透明空燒杯的質(zhì)量m1=20.8g,然后將透明空燒杯中裝入適量水,把一粒櫻桃放入燒杯中的櫻桃放入燒杯中,再往燒杯中逐漸加鹽并攪拌,直至觀察到櫻桃懸浮,隨即停止加鹽,將燒杯中的櫻桃取出,用調(diào)好的天平測出燒杯與鹽水總質(zhì)量,如圖甲所示,記作m2= g。
(3)將燒杯中的鹽水全部倒入空量筒中,如圖乙所示,量筒中鹽水的體積為V= cm3,則櫻桃的密度為 kg/m3。
(4)以上實驗操作,測出的櫻桃密度比實際值將偏 (選填“大”或“小”)。
27.小明發(fā)現(xiàn)橙子放入水中會下沉,于是想辦法測量它的密度。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將標尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在 ,表示天平平衡。
(2)用天平測量橙子質(zhì)量,天平平衡時砝碼和游碼的示數(shù)如圖所示,橙子質(zhì)量為 g.小明利用排水法測得橙子的體積為150cm3,則橙子的密度是 kg/m3。
(3)做實驗時,小明若先用排水法測出橙子的體積,接著用天平測出橙子質(zhì)量,這樣測得的密度值將比真實值 (選填“偏大”或“偏小”)。
(4)小亮不用天平,利用彈簧測力計、細線、盛有水的大燒杯等器材,也巧妙測出了橙子的密度。請你將他的測量步驟補充完整,已知水的密度為ρ水。
①用彈簧測力計測出橙子的重力G;
② ;
③橙子密度的表達式為:ρ橙= (用測出的物理量和已知量的字母表示)。
28.小明在實驗室里測量一金屬圓柱體的密度。
(1)在調(diào)節(jié)托盤天平橫梁平衡時,小明發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中央刻線右側(cè)擺動,他應(yīng)向 端調(diào)節(jié)平衡螺母,依據(jù)的原理是 (填“杠桿”或“二力”)平衡。
(2)天平平衡時,右盤中砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則圓柱體的質(zhì)量是 g,將圓柱體放入盛有70cm3水的量筒中,量筒中的水面如圖乙所示,則圓柱體的密度是 kg/m3,若圓柱體與量筒底部接觸緊密,圓柱體放入量筒后水對量筒底部的壓力 (填“大于”、“小于”或“等于”)圓柱體放入量筒前水對量筒底部的壓力。
29.小剛在測量食用油密度的實驗中。
(1)將天平放在 桌面上,移動 至標尺左端“0”刻度線后,指針位置如圖甲所示,隨即在天平左盤中放入盛有食用油的燒杯,在右盤中加入砝碼,并移動游碼,使天平平衡,測得燒杯和食用油的總質(zhì)量為87.8g。
(2)向空量筒中倒入30.0mL的食用油,再將燒杯放在天平左盤中,當右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時,天平平衡,量筒中食用油的質(zhì)量為 g,計算得出食用油的密度為 kg/m3。
(3)在(1)中測量質(zhì)量前,小剛沒有調(diào)節(jié)天平平衡,這使測得的燒杯和食用油總質(zhì)量 (偏大/不變/偏小),測得的食用油密度 (偏大/不變/偏?。?br>30.在“托盤天平和量筒測量金屬塊的密度”的實驗中。
(1)如圖甲中,a、b、c為用天平測質(zhì)量過程中的幾個情境,合理的順序是 (填字母);
(2)由圖b可知,金屬塊的質(zhì)量是 。
(3)將金屬塊放入盛有40ml水的量筒中,液面上升后如圖乙所示,則金屬塊的體積是 ,金屬塊的密度是 。
(4)若在此實驗中先測體積,再測質(zhì)量,測得金屬塊的密度值將會 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
31.如圖所示,小麗利用天平、玻璃杯、體積為20cm3的金屬塊、細線等器材測量蜂蜜的密度。
(1)將天平放在水平臺上,將游碼放到標尺左端的 刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁平衡。
(2)在玻璃杯中倒入適量的蜂蜜如圖甲所示,用天平稱出蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量m0,其示數(shù)如圖乙所示,m0= g。
(3)將金屬塊浸沒在蜂蜜中,金屬塊不接觸玻璃杯并保持靜止,且蜂蜜無溢出,如圖丙所示。天平平衡后,砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標尺上對應(yīng)的刻度值為m=150.4g,則蜂蜜密度ρ= g/cm3;
(4)小明用天平測出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠粘滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測量體積,再用天平測出剩余蜂蜜和玻璃杯總質(zhì)量。對比小麗的測量方法,小明所測得的密度值 (選填“偏大”或“偏小”)。
32.小芳在復習力學實驗時,重溫了部分實驗,于是她選做測量蘋果醋的密度,
(1)她的主要實驗步驟如下:
A.將天平放在水平臺上,把游碼放在零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,要使橫梁平衡她應(yīng)將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào);
B.用調(diào)好的天平稱出空燒杯的質(zhì)量為20g;
C.在燒杯中倒入適量的蘋果醋,用天平稱出燒杯和蘋果醋的總質(zhì)量,天平平衡時,左盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示,則蘋果醋和燒杯的總質(zhì)量為 g;
D.她將燒杯中的蘋果醋倒入量筒中,量筒內(nèi)液面靜止時蘋果醋的體積如圖丙所示。
(2)小芳算出蘋果醋的密度ρ= kg/m3。
(3)同組的小明認為,小芳這種方法測出蘋果醋密度會 (選填“偏大”或“偏小”)。只需對小芳的實驗步驟進行調(diào)整,就可減小實驗誤差,小明調(diào)整后的實驗步驟為 (填序號)。
(4)小芳又設(shè)計了用浮力知識測量蘋果醋密度的實驗,她找來了彈簧測力計。小鐵塊、細線。她先用彈簧測力計稱出了小鐵塊在空氣中的重力為G,然后將小鐵塊浸沒在蘋果醋中,記下彈簧測力計示數(shù)為F.已如鐵的密度為ρ鐵,則蘋果醋密度的表達式ρ= 。
33.某同學想知道牛奶的密度,于是用天平和量筒做了如圖所示的實驗。
(1)在使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié),請將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列 。
A.把天平放在水平臺面上
B.調(diào)節(jié)天平的平衡螺母,使天平橫梁水平平衡
C.把游碼置于標尺的零刻度線處
(2)天平調(diào)節(jié)平衡后,測出空燒杯的質(zhì)量為12g,在燒杯中倒入適量的牛奶,測出燒杯和牛奶的總質(zhì)量如圖甲所示,將燒杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的體積如圖乙所示,則燒杯中牛奶的質(zhì)量為 g,牛奶的密度為 g/cm3
(3)該同學用這種方法測出的牛奶密度比真實值 (填“偏大”或“偏小”)
34.某校同學參加社會實踐活動時,在山上發(fā)現(xiàn)一塊很大的巖石,他們想測出這塊巖石的密度。幾位同學隨身攜帶的工具和器材有:電子天平(附說明書)、購物用的彈簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、鐵錘、細線和一瓶飲用水(已知水的密度為ρ0)請你從中選用部分工具和器材,幫他們設(shè)計一種精確測量巖石密度的實驗方案要求
(1)寫出主要的實驗步驟
(2)寫出巖石密度的數(shù)學表達式(用已知量和測量量表示)
35.在實驗課上,老師要求小明用一只量筒、一枚大頭針和水,測量一個小木塊的密度。下面是小明的有關(guān)實驗步驟,請你幫他補充完整。
(1)在量筒內(nèi)倒入適量的水,量筒的示數(shù)為V1。
(2)將小木塊放入量筒中(木塊漂?。藭r量筒的示數(shù)為V2。
(3) 。(補充步驟)
(4)計算得出木塊的密度ρ木= (寫出最簡表達式)。
36.如圖甲所示為壓力式托盤秤,當把物體放在壓力托盤秤盤上時指針的示數(shù)就是物體的質(zhì)量。
(1)某次測量時壓力式托盤秤的指針如圖乙所示,示數(shù)是 kg。
(2)現(xiàn)在要利用壓力式托盤秤、水、燒杯和細線來測量一個不規(guī)則小礦石塊的密度。請你設(shè)計實驗方案,寫出實驗步驟及測量的物理量,物理量要用規(guī)定的符號表示,實驗過程燒杯中的水不能溢出。
①實驗步驟和測量的物理量: 。
②用已知量和測得的物理量表示出小礦石塊的密度ρ= 。
37.用“排水集氣法”測量空氣密度。主要的實驗步驟如下:
①用電子天平測出打足了氣的籃球質(zhì)量m1;
②測量出集氣瓶的內(nèi)徑并算出其內(nèi)部橫截面積S;
③集氣瓶裝滿水,口朝下放在水槽內(nèi),帶夾導管一端連接籃球的氣嘴,另一端放在瓶內(nèi),準備排水集氣;
④輕輕松開導管夾,讓籃球內(nèi)的空氣進入集氣瓶,在籃球體積沒有明顯減小前,停止放氣;
⑤測出放氣后籃球的質(zhì)量m2;
⑥調(diào)整瓶的高度,使瓶外水面相平,測量瓶內(nèi)空氣柱的高度h;
⑦利用密度公式算出集氣瓶內(nèi)空氣密度。
(1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量 、空氣密度 。(填“減小”或“不變”)
(2)若瓶內(nèi)水面明顯高于水槽內(nèi)水面,需要緩慢地 (填“向上提或向下壓”)集氣瓶,直至瓶內(nèi)外水面相平。
(3)當瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓 ,此時瓶內(nèi)外空氣密度相等。
(4)空氣密度ρ= 。(用所測物理量表示)
(5)實驗中要求籃球體積不發(fā)生明顯變化,是為了減小 (填“重力”或“浮力”)對質(zhì)量測量的影響。
38.用天平和量筒等器材測量食用油的密度,實驗步驟如下:
(1)天平調(diào)好后,將盛有食用油的燒杯放在天平的左盤,在右盤中添加砝碼并撥動游碼,天平平衡時,游碼位置和所加砝碼如圖甲所示,則燒杯和食用油的總質(zhì)量是 g;
(2)將燒杯中食用油倒入量筒中一部分,液面位置如圖乙所示,倒出的食用油體積為 mL;
(3)用天平測出燒杯和剩余食用油的質(zhì)量為41.0g,則該食用油的密度ρ= kg/m3
(4)若將食用油倒入量筒時,量筒壁上沾上了少量食用油,則食用油密度的測量值比真實值 (選填“大”、“小”或“不變”)。
39.為了測量某種液體的密度,小明取了適量這種液體的樣品,進行了如圖1的三種方案的實驗:
(1)實驗前小明將天平放在 臺上,把游碼放在零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向 (選填“右”或“左”)調(diào)節(jié)
(2)實驗記錄數(shù)據(jù):m1=30g,m2=52g,m3=52.8g;m4= g(如圖2中的甲),V1= mL(如圖2中的乙),V2=10mL,V3=19mL,其中方案3液體密度大小為 g/cm3
(3)分析比較上述三種實驗方案,你覺得比較合理的應(yīng)該是 (選填“方案1”、“方案2”、“方案3”)。
40.小明所在的課外興趣小組需要密度為1.15g/cm3的鹽水,為檢驗配制的鹽水是否合格。
(1)小明設(shè)計了如下方案:①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1;②往燒杯中倒入適量鹽水,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m2;③將燒杯中的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積V;④利用ρ=計算得出鹽水的密度。
(2)小組成員認為該方案會使測量結(jié)果 (選填“偏大”或“偏小”),原因是 。
(3)小組成員改進了實驗方案并進行了如下操作:
①將天平放在水平桌面上,將游碼移至稱量標尺左端的“0”刻度線上,發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖甲所示,則需將平衡螺母向 調(diào)節(jié)。
②往燒杯中倒入適量鹽水,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量為 g(如圖乙所示);
③將燒杯中的部分鹽水倒入量筒中,讀出鹽水的體積(如圖丙所示);
④測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為15g;
⑤計算出鹽水的密度為 g/cm3。
(4)為配制合格的鹽水,需要繼續(xù)向鹽水中 (選填“加鹽”或“加水”)。
41.小明在實驗室用天平、量筒和燒杯測量某種液體的密度。
(1)把天平放在水平臺上,游碼放在標尺左端的零刻度線處,橫梁靜止后,指針指在分度盤中線的左側(cè),他應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),直到橫梁平衡。
(2)在測量液體的質(zhì)量時,他進行了如圖甲所示的操作,其中的錯誤是 。
(3)糾正錯誤后,繼續(xù)實驗:
a.用天平測出燒杯和該液體的總質(zhì)量為160g
b.將燒杯中的液體倒入量筒中一部分(如圖乙所示),記下液體的體積。
c.用天平測出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量,橫梁平衡時,托盤中的砝碼和標尺上游碼所對的刻度值如圖丙所示,則讀數(shù)為 g。
(4)經(jīng)計算求得該液體的密度為 g/cm3。
42.為了測量某種食用油的密度,進行如下實驗操作
(1)將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端的“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的右側(cè),則應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)使橫梁平衡(選填“左”或“右”)
(2)用天平稱量出空燒杯的質(zhì)量m1=28.4g;然后向燒杯中倒入適量的食用油,稱量出燒杯和食用油的總質(zhì)量m2=65.6g;把燒杯中的食用油全部倒入量筒中,如圖所示,其示數(shù)為
mL。
(3)測出食用油的密度為ρ= kg/m3,比實際密度值偏 (選填“大”或“小”)。
43.悠悠涪江水孕育了涪江兩岸兒女,愛動腦筋的小紅想知道涪江水的密度究競有多大,于是她取了一些涪江水,在學校實驗室找了下列器材:天平及砝碼,量筒(刻度清晰但沒有數(shù)字),燒杯,銅塊(已知它的密度為ρ1),細線,利用這些器材按下列步驟測出了涪江水的密度,請你幫小紅完善實驗探究過程:
(1)把天平放在水平桌面上,將游碼移到零刻度線處,指針偏向分度盤中線左側(cè),此時應(yīng)向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平橫梁平衡。
(2)用天平測出銅塊的質(zhì)量m1
(3)在量簡內(nèi)倒入適量的涪江水,用細線拴住銅塊,將它緩慢慢浸沒在量簡內(nèi)的水中并記下水面到達的刻度線A,然后取出銅塊。
(4)在燒杯內(nèi)倒入適量的涪江水,用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量m2。
(5) 。(請你寫出這一步的操作方法)
(6)用天平測出燒杯內(nèi)剩余涪江水和燒杯的總質(zhì)量m3,砝碼和游碼位置如圖,則m3= g。
(7)計算涪江水的密度,則涪江水密度的表達式為ρ= (物理量用符號表示)。根據(jù)以上實驗方案,小紅測出的涪江水密度比真實值 。(選填“偏大”或“偏小”)
44.小元同學在完成“測量某小合金塊密度”的實驗中,進行如下的實驗操作:
A.把天平放在水平桌面上,把游碼移動到標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。
B.在量筒中倒入適量的水,記下水的體積;將小合金塊用細線系好后,慢慢地浸沒在水中,記下小合金塊和水的總體積。
C.將小合金塊放在左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼,直至橫梁恢復平衡。
(1)該實驗原理是 。
(2)為了減小實驗誤差,最佳的實驗操作順序是 (填寫字母)。
(3)正確操作后讀取數(shù)值,如圖甲、乙所示,小合金塊的質(zhì)量為 g,小合金塊的體積為 cm3,由此可得出小合金塊的密度為 g/cm3.
45.小天媽媽買到一塊綠松石小工藝品,小天想知道綠松石的密度,進行了如下實驗步
(1)按圖甲調(diào)節(jié)天平橫梁平衡,這一過程中的錯誤是 ;
(2)糾正錯誤后,小天調(diào)節(jié)天平平衡并測量出該工藝品的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤砝碼和游碼如圖乙所示,工藝品的質(zhì)量m為 g;
(3)小天利用量筒測量工藝品的體積如圖丙所示,則該工藝品的體積V石為 cm3
(4)計算出這塊綠松石制作的工藝品的密度為 g/cm3;
(5)如果小天將實驗步驟(2)、(3)互換一下,測出工藝品的密度將偏 (選填“大“或“小”)
(6)實驗完成后,小天還利用這塊綠松石工藝品和一個彈簧測力計測出了家中食用油的密度,實驗過程如圖丁所示,彈簧測力示數(shù)為F,則食用油的密度(寫出字母表達式)ρ油= 。(工藝品已經(jīng)測出的質(zhì)量和體積分別用m石和V石表示)
46.有一個形狀不規(guī)則的小木塊,將其放在水中時,浮在水面上,用以下兩種方案測量該木塊的密度。
方案一:
(1)用天平測小木塊的質(zhì)量:測質(zhì)量前,指針指在分度盤的左側(cè),則平衡螺母應(yīng)向 (左/右)移動,平衡后測得小木塊的質(zhì)量為m;
(2)在量筒中倒入適量的水體積為V0;
(3)用細針將小木塊浸沒水中,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V1,則木塊的密度表達式ρ= 。
方案二:
(1)在量筒中倒入適量的水,體積為V2,如圖所示;
(2)用一個體積為10cm3的鐵塊和小木塊拴在一起浸沒水中,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V3=90cm3;
(3)從量筒中取出鐵塊,小木塊漂浮水面,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V4=68cm3,則木塊的密度ρ= g/cm3。
對比以上兩種方案,誤差比較小的是 ,理由: 。
47.測量小石塊的密度。
(1)將天平放在水平臺面上,游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(2)用調(diào)節(jié)好的天平測量小石塊的質(zhì)量,右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示,天平平衡,則小石塊的質(zhì)量m1為 g。
(3)沒有量筒,用下列兩種方案測量小石塊的體積。
方案一:
①如圖丙所示,將燒杯放在水平臺面上,用細線系住小石塊輕輕放入燒杯中,加入適量的水,使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置。
②將小石塊從水中取出后,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m2為152.4g。
③向燒杯內(nèi)緩緩加水至標記處,再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m3為165.2g。
方案二:
①向燒杯中加入適量的水,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m4。
②如圖丙所示,將燒杯放在水平臺面上,用細線系住小石塊輕輕放入燒杯中,使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置。
③將小石塊從水中取出后,向燒杯中緩慢加水至標記處,再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m5。
(4)根據(jù)方案一測量結(jié)果計算出小石塊密度ρ= kg/m3,測出的小石塊密度與真實值相比 (選填“偏大”或“偏小”)。
(5)你認為根據(jù)哪一種方案測量結(jié)果計算出的小石塊密度更精確?答: ,理由是 。
48.小麗同學在“測量雞蛋的密度”實驗中,進行了以下操作:
(1)將天平放在 桌面上,在天平托盤中分別放入不吸水的紙,把游碼移到零刻度線處,指針靜止后的情形如圖(甲)所示。要使橫梁平衡,應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào),直至天平平衡。接著將雞蛋放在天平的左盤,在右盤加減砝碼、移動游碼直到天平重新恢復平衡,所加砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖(乙)所示,則被測雞蛋的質(zhì)量為 g。
(2)因可供選擇的量筒口徑較小,雞蛋無法放入,小麗自制了一個溢水杯,采用如圖(丙)所示的方法測量雞蛋的體積,其具體做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好與溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,將雞蛋慢慢放入水杯中,雞蛋最終沉入水底,量筒收集完從溢水杯溢出的水后,示數(shù)如圖(丙)所示。他所使用量筒的分度值為 cm3,在讀取量筒中水的體積時,視線應(yīng)與液面 (選填”相平”或“不相平”),雞蛋的體積為 cm3。
(3)被測雞蛋的密度為 g/cm3。
(4)若小麗用上述方法先測出雞量的體積V,再取出溢水杯中的雞蛋,放在天平的左盤,稱出它的質(zhì)量為m,然后利用ρ=計算出雞蛋的密度。用種方法測得雞蛋的密度與真實值相比會 。(選填“偏大”“偏小”或“一樣”)。
49.小薇同學在測固體密度時操作步驟如下:
(1)在實驗室,小薇把天平放在 工作臺上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)(選填左”或“右”),使天平橫梁平衡。
(2)小薇選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測它的質(zhì)量,當右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示時,天平恢復平衡,則測得的礦石質(zhì)量是 g。
(3)如圖乙所示的量筒分度值為 cm3,在量筒中裝入適量的水,將系了細線的礦石輕放入量筒,如圖乙所示,讀數(shù)時視線應(yīng)與液面 (選填“相平”或“不相平”),測得礦石的體積是 cm3。
(4)實驗后,小薇發(fā)現(xiàn)使用的20g砝碼生銹了,由此導致測得的礦石密度會 (選填“偏大“偏小”或“不變”)。
(5)小薇回家后,想測出家里某個小飾品的密度,她找到家里的電子秤,稱出飾品的質(zhì)量是140g,又借助細線、水、玻璃杯,測出了飾品的體積,她的實驗操作步驟如圖丙丁所示,則飾品的密度是 g/cm3。
50.小明要測量木塊的密度。實驗器材有:木塊、彈簧測力計(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細線及足量的水。(g取10N/kg)
(1)先用彈簧測力計測木塊的重力,如圖甲,示數(shù)為 N;再用細線繞過滑輪將木塊與測力計連接起來,接著往水相倒入適量的水,使木塊浸沒在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時測力計示數(shù)為1.6N.木塊的體積為 m3,密度為 kg/m3.本實驗中滑輪的作用是 。
(2)小明分析發(fā)現(xiàn),如果把水換成其他液體,測力計的示數(shù)就會不同,于是他把測力計的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改裝為測量液體密度的密度計”。原測力計的1.0N刻度處應(yīng)標注為 kg/m3,該“密度計”的刻度分布 (選填“均勻”或“不均勻”)
(3)若要增大這種“密度計”的最大測量值,可以采取的方法有 (寫出一種即可)。
八年級上學期《6.3 測量物質(zhì)的密度》參考答案與試題解析
一.選擇題(共4小題)
1.為測出石塊的密度,某同學先用天平測石塊的質(zhì)量,所加砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示:接著用量筒和水測石塊的體積,其過程如圖乙所示。下列判斷不正確的是( )
A.石塊的質(zhì)量是46.8g
B.石塊的體積是18cm3
C.石塊的密度是2.6×103kg/m3
D.若先用量筒測石塊的體積,接著用天平測石塊的質(zhì)量,會導致測得石塊的密度偏小
【分析】(1)天平的分度值為0.2g,天平的讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;
(2)量筒的分度值為1cm3,石塊的體積等于水和石塊的總體積減去水的體積,根據(jù)ρ=求出石塊的密度:
【解答】解:
A、圖甲中石塊的質(zhì)量m=20g+20g+5g+1.8g=46.8g,故A正確;
B、圖乙中水的體積為20cm3,水和石塊的總體積為38cm3,石塊的體積V=38cm3﹣20cm3=18cm3,故B正確;
C、石塊的密度ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3,故C正確;
D、若先測石塊的體積,石塊從量筒中取出會帶著水,使的質(zhì)量測量值偏大,則測量的密度值偏大,故D錯誤。
故選:D。
2.用天平和量筒測量形狀不規(guī)則小石塊的密度,下列步驟不需要的是( )
A.用天平測量小石塊的質(zhì)量m1
B.用天平測量量筒的質(zhì)量m2
C.在量筒內(nèi)倒入適量的水,記下量筒中水的體積V1
D.用細線系住小石塊,浸沒在量筒的水中,記下量筒中石塊和水的總體積V2
【分析】測固體的密度用到的器材是天平和量筒,用天平測出固體的質(zhì)量m,根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V,用公式ρ=計算出固體的密度。
【解答】解:測固體石塊的密度的基本方法是:用天平測出石塊的質(zhì)量m,在量筒中倒入適量水,讀出體積為V1,將石塊放入量筒浸沒水中,讀出水面體積值為V2,則石塊的密度為ρ=。
因此上述步驟有用的為A、C、D,測量量筒的質(zhì)量是沒有必要的,B無用。
故選:B。
3.某同學用托盤天平和量筒測量一小石塊的密度,圖甲是調(diào)節(jié)天平時的情形,圖乙和圖丙分別是測量石塊質(zhì)量和體積時的情形,下列說法錯誤的是( )
A.甲圖中應(yīng)將平衡螺母向左調(diào),使橫梁平衡
B.乙圖中測石塊質(zhì)量時,天平的讀數(shù)是44g
C.由丙圖量筒的示數(shù)測得石塊的體積是20cm3
D.計算出石塊的密度是2.2×103kg/m3
【分析】A、調(diào)節(jié)天平平衡時,平衡螺母的移動方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向相反;
B、天平的讀數(shù)等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值;
C、石塊的體積等于水和石塊的總體積減水的體積;
D、根據(jù)ρ=計算出石塊的密度。
【解答】解:A、由圖甲知,指針左偏,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)使橫梁平衡,A說法錯誤;
B、由圖乙知,標尺的分度值為0.2g,石塊的質(zhì)量m=20g+20g+4g=44g,B說法正確;
C、由圖丙知,水的體積為60ml,水和石塊的總體積為80ml,則石塊的體積V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3,C說法正確;
D、石塊的密度ρ===2.2g/cm3=2.2×103kg/m3,D說法正確。
故選:A。
4.在測量鹽水的密度時,幾個實驗小組討論設(shè)計了以下一些實驗步驟:①用天平測出空燒杯的質(zhì)量;②在燒杯中倒入適量鹽水,用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量;③將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒,記下量筒中鹽水的體積;④測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量;⑤將燒杯中的鹽水全部倒入量筒,記下量筒中鹽水的體積;⑥把測得的數(shù)據(jù)填入表格,計算出鹽水的密度。下列選項中測量鹽水密度的實驗順序最合理的是( )
A.①②⑤⑥B.②③④⑥C.②⑤⑥①D.③④②⑥
【分析】鹽水的密度等于其質(zhì)量與體積的比值,實驗中還要考慮誤差,由此分析解答。
【解答】解:
若將燒杯內(nèi)鹽水全部倒入量筒時,燒杯壁上沾有鹽水,使測出的鹽水體積偏小,可先用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量,將燒杯中鹽水倒一部分量筒測體積,再測剩下來燒杯和鹽水的總質(zhì)量,兩次質(zhì)量差即為倒入量筒中鹽水的體積,再計算出鹽水的密度大小。
所以合理的步驟和順序為:②③④⑥。
故選:B。
二.填空題(共20小題)
5.使用量筒時,按正確的讀數(shù)方法,小明應(yīng)沿如圖所示的虛線 b 的方向觀察量筒刻度,此時的讀數(shù)是 60 mL。
【分析】(1)量筒讀數(shù)時視線要與凹液面的最低處保持水平進行分析解答。如果仰視液面,讀數(shù)比實際偏小,若俯視液面,讀數(shù)比實際偏大;據(jù)此進行分析解答。
(2)根據(jù)量筒的分度值讀出示數(shù)。
【解答】解:
量筒的用途是量取液體的體積,使用時,量筒必須放在水平桌面上,量筒讀數(shù)時視線要與凹液面的最低處保持水平,故b的方向正確,由圖示可知液體體積是60mL。
故答案為:b;60。
6.如圖所示,量筒中液體體積為 25 cm3。
【分析】使用量筒時,首先要認清量程和分度值,以凹液面底部所對刻度為準。
【解答】解:通過觀察可知,此量筒的量程是0到40ml,分度值是5ml.量筒的示數(shù)是25ml.由于1mL=1cm3,因此25mL=25cm3。
故答案為:25。
7.如圖﹣1利用定滑輪和兩個完全相同的小桶,測量一塊藍田玉墜的密度。將玉墜放入左側(cè)小桶,向右側(cè)小桶內(nèi)逐漸加水至19.5mL時,滑輪兩側(cè)平衡,則玉墜的質(zhì)量為 19.5 g,取下右側(cè)小桶置于水平桌面上,將玉墜浸沒在水中如圖﹣2所示,此時液面示數(shù)是 26 mL,玉墜的體積是 6.5 mL,由此可得到該玉墜的密度為 3 g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)根據(jù)定滑輪特點可知,玉墜質(zhì)量等于右側(cè)桶中水的質(zhì)量,由此計算玉墜質(zhì)量;
(2)玉墜體積等于玉墜浸沒后總體積與水的體積差;
(3)由密度公式計算玉墜的密度。
【解答】解:
(1)定滑輪不省力也不費力,兩側(cè)小桶完全相同,兩側(cè)平衡時,玉墜質(zhì)量等于右側(cè)桶中水的質(zhì)量,
由密度公式可得玉墜質(zhì)量:m=m水=ρ水V水=1g/cm3×19.5cm3=19.5g;
(2)由題知,右側(cè)小桶中水的體積V水=19.5cm3=19.5mL,
由圖2知,玉墜和水的總體積V總=26mL=26cm3,
所以玉墜的體積V=V總﹣V水=26mL﹣19.5mL=6.5mL=6.5cm3;
(3)玉墜的密度ρ===3g/cm3。
故答案為:19.5;26;6.5;3。
8.小麗用天平和量筒等器材測量小石塊的密度,如圖所示,石塊的質(zhì)量是 27.2 g,石塊的體積是 10
cm3,石塊的密度是 2.72 g/cm3。
【分析】天平平衡時物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量與游碼在標尺上所對的刻度值之和,由此讀出石塊質(zhì)量;
石塊的體積等于石塊與水的體積減水的體積,由此得到石塊體積;
根據(jù)公式ρ=計算石塊的密度。
【解答】解:
由圖知,標尺的分度值為0.2g,石塊的質(zhì)量m=20g+5g+2.2g=27.2g;
量筒的分度值為2mL,水的體積是30mL,水和石塊的總體積是40mL,
所以石塊的體積:V=40mL﹣30mL=10mL=10cm3;
小石塊的密度:ρ===2.72g/cm3。
故答案為:27.2;10;2.72。
9.小明將托盤天平放在 水平 桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,測出小石塊質(zhì)量,天平平衡時,右盤所加砝碼和游碼的位置,如圖所示,則小石塊的質(zhì)量為 26 g;接著測出小石塊的體積為10cm3,則小石塊的密度為 2.6×103 kg/m3。
【分析】天平在使用前應(yīng)放在水平桌面上,游碼歸零后,通過觀察指針的位置,調(diào)節(jié)平衡螺母來其平衡;
天平在讀數(shù)時,物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)的和;
根據(jù)密度公式ρ=來求出物體的密度。
【解答】解:
小明將托盤天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡;
由圖知,標尺的分度值是0.2g,其示數(shù)為1g,石塊的質(zhì)量為20g+5g+1g=26g;
石塊的體積V=10cm3,
所以石塊的密度ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3。
故答案為:水平;26;2.6×103。
10.一只彈簧測力計和一根細繩,要求測量小石塊的密度,小強將小石塊掛在彈簧測力計下端,示數(shù)如圖甲示數(shù),再將小石塊浸沒在水中,示數(shù)如圖乙示數(shù),則小石塊浸沒在水中時受到的浮力為 2 N,小石塊的密度為 2.4 g/cm3(已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【分析】(1)物體所受浮力等于石塊的重力減去石塊在液體中測力計的示數(shù);
(2)已知石塊全部浸沒時受到的浮力,利用阿基米德原理的變形公式即可求出排開水的體積(石塊的體積);
(3)已知石塊的重力,利用重力公式求石塊的質(zhì)量;再用密度公式求石塊的密度。
【解答】解:
(1)由圖甲可知,石塊的重力:G=4.8N,
石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù):F=2.8N,
則石塊浸沒在水中受到的浮力:F浮=G﹣F=4.8N﹣2.8N=2N;
(2)由F浮=ρgV排可得,石塊的體積:
V=V排===2×10﹣4m3。
(3)由G=mg可得,石塊的質(zhì)量:
m===0.48kg,
石塊的密度:
ρ石塊===2.4×103kg/m3=2.4g/cm3。
故答案為:2;2.4。
11.在我市物理實驗操作考試中,小紅抽到的試題是“測量石塊的質(zhì)量”。她將天平放在水平桌面上,移動游碼至標尺左端的 零刻度線 處,若此時指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè),她應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié),直到天平平衡。測量時,小紅將石塊放在天平左盤,右盤加減砝碼,并移動砝碼的位置,天平平衡時砝碼的使用情況和游碼的位置如圖,則石塊的質(zhì)量為 74.4 g。
【分析】(1)使用天平測量物體的質(zhì)量時,先將天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母,使天平平衡,且以指針右偏左調(diào)、左偏右調(diào);
(2)礦石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值。
【解答】解:(1)測質(zhì)量前,首先把天平放在水平桌面上,將游碼置于標尺左端的零刻度線處,若指針偏向中央刻度線的左側(cè),則應(yīng)向右移動平衡螺母直至橫梁平衡;
(2)由圖知,標尺的分度值為0.2g,礦石的質(zhì)量m=50g+20g+4.4g=64.4g。
故答案為:零刻度線;右;74.4。
12.在測量小金屬塊的密度的實驗中,露露先用天平測小金屬塊的質(zhì)量如圖甲所示,小金屬塊是 78.4 g.再用量筒測小金屬塊的體積如圖乙所示,測得小金屬塊的密度ρ1= 7.84×103 kg/m3,而陽陽做實驗時,先用量筒測小金屬塊的體積,再用天平測小金屬塊的質(zhì)量,測得的小金屬塊的密度為ρ2,則:ρ2 > ρ1(選填”>“、”=“或”<“)
【分析】測金屬塊的質(zhì)量:讀取天平示數(shù)時應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加;測量固體體積時,應(yīng)將量筒中浸入物體之后和之前的示數(shù)相減;密度的大小利用密度公式計算。
先用量筒測小金屬塊的體積,再用天平測小金屬塊的質(zhì)量,這樣金屬快塊上附有水,使得測量出的質(zhì)量不準確,據(jù)此分析密度變化。
【解答】解:讀出天平的示數(shù):m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g;
小金屬塊的體積:V=40cm3﹣30cm3=10cm3;
小金屬塊的密度:ρ1===7.84g/cm3=7.84×103kg/m3。
先用量筒測小金屬塊的體積,再用天平測金屬塊的質(zhì)量,金屬塊的體積測量準確,但這樣金屬塊上附有水,使得測量出的質(zhì)量變大,由ρ=可知測量的密度變大,所以則ρ1<ρ2。
故答案為:78.4;7.84×103;>。
13.小強的奶奶有一只玉鐲,他通過網(wǎng)絡(luò)了解到:密度是玉器品質(zhì)的重要參數(shù),通過實驗他測出了玉鐲的密度。用調(diào)節(jié)好的天平測出玉鐲的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤中砝碼及游碼的位置如圖,玉鐲的質(zhì)量是 60.4g 。用量杯測得玉鐲的體積是20cm3.則玉鐲的密度為 3.02×103 kg/m3。
【分析】首先讀出游碼對應(yīng)的刻度,根據(jù)玉鐲的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度;又知道玉鐲的體積,根據(jù)密度公式求出玉鐲的密度。
【解答】解:天平標尺每一個大格代表1g,每一個小格代表0.2g,游碼對應(yīng)的刻度值0.4g。
玉鐲的質(zhì)量:m=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度值=50g+10g+0.4g=60.4g。
玉鐲的體積:v=20cm3。
玉鐲的密度:ρ===3.02g/cm3=3.02×103kg/m3。
故答案為:60.4g;3.02×103。
14.在測量鹽水密度的實驗中,將燒杯中質(zhì)量為63g的鹽水全部倒入量筒中,如圖所示,鹽水的體積是 60 cm3,則鹽水的密度是 1.05 g/cm3,采用這種方法測量的鹽水密度將 偏大 (選填“偏大”或“偏小”),原因是 燒杯中鹽水倒入量筒中時會有殘留,造成測得體積偏小,所以密度偏大 。
【分析】由圖讀出量筒的示數(shù),由ρ=計算鹽水的密度;測量結(jié)果的大小受質(zhì)量與體積測量結(jié)果的影響,從步驟的順序中分析是否對這兩個量的測量產(chǎn)生了影響。
【解答】解:
由圖可知,量筒分度值2mL,鹽水的體積:V=60mL=60cm3,
所以鹽水的密度:ρ===1.05g/cm3;
分析實驗的步驟可以看出,將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,燒杯壁不可避免地會有殘留的鹽水,使得測量的鹽水的體積變小,所以采用這種測量方法得到的結(jié)果將偏大。
故答案為:60;1.05;偏大;燒杯中鹽水倒入量筒中時會有殘留,造成測得體積偏小,所以密度偏大。
15.小明用天平、燒杯和量筒測牛奶的密度,如圖從左向右表示了他主要的操作過程,調(diào)節(jié)天平平衡時,指針偏左,應(yīng)將平衡螺母向 右 移動,測出牛奶密度為 1.224×103 kg/m3,測出的密度比牛奶的實際密度偏
大 。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平時,應(yīng)將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)方向的反方向移動;
(2)杯中牛奶的質(zhì)量,應(yīng)用圖中杯與牛奶的總質(zhì)量減去圖中空杯的質(zhì)量。牛奶的體積可由圖讀出,牛奶的密度可用密度的公式計算得出;
(3)將玻璃杯中的牛奶倒入量筒測量體積時,有部分牛奶會沾在杯壁上,導致量筒中牛奶的體積略小于玻璃杯中的體積,由ρ=可以看出,測量體積值偏小,牛奶密度偏大。
【解答】解:(1)天平調(diào)節(jié)橫梁平衡時,指針向左偏轉(zhuǎn),應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對的刻度值:圖中數(shù)據(jù)可知牛奶和燒杯的總質(zhì)量為152.4g。燒杯的質(zhì)量為30g。那么倒入量筒中的牛奶的質(zhì)量為122.4g。
牛奶的體積為100cm3,
牛奶密度為:ρ===1.224g/cm3。
(3)先測出燒杯中牛奶的質(zhì)量后,再將牛奶倒入量筒中測體積時,有些牛奶沾在燒杯壁上,則體積測量值偏小,根據(jù)密度公式ρ=知測得的牛奶密度偏大。
故答案為:右;1.224×103;大。
16.某課外活動小組測某種液體的密度,先把天平放在水平桌面上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針如圖所示,此時可將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié)使橫梁平衡,調(diào)節(jié)平衡后,先用天平測出蓋上蓋子的空玻璃瓶質(zhì)量為28g,然后裝滿水并蓋上蓋子,測出總質(zhì)量為78g,把水倒掉將玻璃瓶內(nèi)外擦干,再裝滿待測液體并蓋上蓋子,測出總質(zhì)量為68.5g,則被測液體密度為 0.81×103 kg/m3。
(ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)在天平使用時,應(yīng)先將天平放在水平的桌面上,而后將天平的游碼歸零,后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷平衡螺母的調(diào)節(jié)方向;
(2)根據(jù)液體和水的體積相等,由密度公式計算液體的密度。
【解答】解:
(1)天平放在水平桌面上,將游碼歸零,指針偏向分度盤中線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向右邊調(diào)節(jié),使橫梁平衡;
(2)空玻璃瓶質(zhì)量為28g,裝滿水總質(zhì)量為78g,所以裝滿水時水的質(zhì)量m水=78g﹣28g=50g,
裝滿待測液體總質(zhì)量為68.5g,所以裝滿液體時液體的質(zhì)量m液=68.5g﹣28g=40.5g,
液體和水的體積相等,即:V液=V水,
由密度公式有:=,
所以液體密度:ρ液=?ρ水=?ρ水=0.81×103kg/m3。
故答案為:右;0.81×103。
17.如圖所示,用天平測量空瓶質(zhì)量后,再將它裝滿醬油,由圖乙可知,裝滿醬油的瓶子的總質(zhì)量為 47 g,空瓶容積為30cm3,醬油密度為 1.1 g/cm3。
【分析】(1)利用天平稱量物體質(zhì)量時,物體質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼所對的刻度;
(2)瓶子的質(zhì)量已知,由醬油和瓶子的總質(zhì)量可以得到醬油的質(zhì)量,瓶子的容積就是醬油的體積,醬油密度可求得。
【解答】解:
(1)醬油和瓶子的總質(zhì)量為m2=20g+20g+5g+2g=47g,
(2)醬油的質(zhì)量為m=m2﹣m1=47g﹣14g=33g,
醬油的密度ρ醬油===1.1g/cm3。
故答案為:47;1.1。
18.小江學習了密度的知識后想動手測量鹽水的密度,他把托盤天平放在水平臺面上,將標尺上的游碼移到零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤右邊,要將天平調(diào)平衡,則應(yīng)將右端的平衡螺母向 左 (“左”、“右”)調(diào)。天平調(diào)平后,他將適量的鹽水倒入量筒中,測出其體積為60cm3,然后用天平測出了空燒杯的質(zhì)量為10g,再將量筒中的鹽水倒入燒杯,測量鹽水和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡后右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖所示,則其總質(zhì)量是 74.2 g,則他算出該鹽水的密度是 1.07 g/cm3.分析該測量過程,你認為小江測出的鹽水密度比真實值 小 (選填“大”、“小”)。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡,平衡螺母向上翹的一端移動;
(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值。讀出量筒中的體積,再利用密度公式可計算出鹽水的密度。影響測量結(jié)果的主要步驟在于將量筒中的鹽水倒入燒杯時,量筒中會有殘留,因此,會造成質(zhì)量的測量結(jié)果偏小,這樣進一步影響了密度的測量結(jié)果。
【解答】解:指針偏向分度盤中線的右側(cè),說明天平的左端上翹,所以無論是左端還是右端的平衡螺母都向上翹的左端移動。
鹽水和燒杯的總質(zhì)量m總=50g+20g+4.2g=74.2g,
鹽水的質(zhì)量m=m總﹣m杯=74.2g﹣10g=64.2g,
該鹽水的密度ρ===1.07g/cm3,
因為將鹽水從量筒倒入燒杯時不可以完全倒干凈,所以質(zhì)量的測量結(jié)果會偏小,進而影響到密度的結(jié)果也會偏小。
故答案為:左;74.2;1.07;小。
19.小明測量食用油密度步驟如下:①將天平放在水平桌面,游碼歸零,指針靜止時指向分度盤中央刻度線左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向 右 (左/右)調(diào)節(jié);②天平調(diào)好后,在質(zhì)量為20g的空燒杯內(nèi)倒入適量油,測得燒杯和油的總質(zhì)量為39g;③將燒杯內(nèi)的油倒入量筒,讀出量筒內(nèi)油的體積為20mL.則測得油密度為 0.95 g/cm3.按此方法測得油密度 大于 (小于/等于/大于)油真實密度。
【分析】調(diào)節(jié)天平橫梁平衡步驟:將天平放在水平臺上,把游碼移到零刻線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,是橫梁平衡;根據(jù)指針指在分度盤的位置,確定調(diào)節(jié)平衡螺母方;
根據(jù)題意求出食用油的質(zhì)量與體積,然后應(yīng)用密度公式求出食用油的密度;根據(jù)實驗步驟與密度公式分析實驗誤差。
【解答】解:①將天平放在水平桌面,游碼歸零,指針靜止時指向分度盤中央刻度線左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
②天平調(diào)好后,在質(zhì)量為20g的空燒杯內(nèi)倒入適量油,測得燒杯和油的總質(zhì)量為39g,則食用油的質(zhì)量:m=39g﹣20g=19g;
③將燒杯內(nèi)的油倒人量筒,讀出量筒內(nèi)油的體積為20mL,測得油密度:ρ===0.95g/cm3。
把燒杯中的油倒入量筒中,有部分油附著在燒杯壁上,所測體積偏小,由ρ=可知,測得油的密度大于油的真實密度。
故答案為:右;0.95;大于。
20.為測出某液體的密度,某校物理興趣小組用如圖所示的裝置進行試驗:將帶有閥門的“U”型管倒置,兩個管口分別插入盛有水和某液體的燒杯中;打開閥門,從抽氣口抽出適量的空氣,待兩管中的液面升高到一定高度時,關(guān)閉閥門;分別測量出兩管內(nèi)外液面的高度差h水和h液;記錄的三次實驗數(shù)據(jù)如表所示。
若當時外界大氣壓為p0,三次實驗中“U”型管內(nèi)的氣體壓強分別為p1、p2和p3,則它們的大小關(guān)系是:p0 > p1、p2 > p3(均選填“>”、“=”或“<”);待測液體的密度為:ρ液= 0.9×103 kg/m3(已知水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3)。
【分析】從液體壓強p=ρgh和壓力平衡角度分析解決。
【解答】解:(1)因為左管中的壓強為p0=ρ水gh水+P1,所以P0>P1;
(2)P2=P0﹣ρ水gh水2,P3=P0﹣ρ水gh水3,又因為h水2<h水3,所以P2>P3;
(3)由題意可知左右管內(nèi)壓力處于平衡狀態(tài),又由于受力面積相等,所以左管與右管中壓強相等;
所以p液=p水;
由此可得:ρ水gh水1=ρ液gh液,ρ液===0.9×103kg/m3
故答案為:>;>;0.9×103。
21.地溝油中含有大量對人體有毒的物質(zhì),一些不法商人對其進行簡單的脫水、脫雜、脫臭處理后,提供給無良餐館使用,假冒色拉油,嚴重傷害市民身體健康。小明學了密度后,想用測密度的方法來鑒別色拉油和地溝油。他查得優(yōu)質(zhì)色拉油的密度在0.90g/cm3﹣0.93g/cm3之間,地溝油的密度在0.94g/cm3﹣0.96g/cm3之間。然后,他進行了如下實驗鑒別:
A.把天平放在水平桌面上,將游碼移至左端的零刻線處后,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤上的位置如圖甲所示,此時應(yīng)將平衡螺母向 左 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)使天平平衡;
B.取適量樣品油倒入燒杯,用天平測出燒杯和樣品油的總質(zhì)量m1,如圖乙所示m1= 63g ;
C.然后將燒杯中部分樣品油倒入量筒中,測出燒杯和剩余樣品油的總質(zhì)量m2=25g,則量筒中樣品油的質(zhì)量表達式為m1﹣m2;
D.讀出量筒中樣品油的體積V,如圖丙所示;
E.利用實驗數(shù)據(jù),計算出樣品油的密度ρ= 0.95 g/cm3;
F.根據(jù)測算出的密度,小明通過比對,該樣品油 是 地溝油(選填“是”或“不是”)。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,指針偏向右側(cè),說明天平的右端下沉,平衡螺母向上翹的左端移動;
(2)燒杯和樣品油的總質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;弄清量筒的分度值,根據(jù)液面對應(yīng)的刻度讀出量筒中樣品油的體積;知道樣品油的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出樣品油的密度;根據(jù)題意判斷是否為地溝油。
【解答】解:(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤標尺上的位置如圖甲所示,指針偏向分度盤的右側(cè),說明天平的右端下沉,平衡螺母向上翹的左端移動;
(2)如圖乙所示,燒杯和樣品油的總質(zhì)量:m1=50g+10g+3g=63g,
量筒中樣品油的質(zhì)量:m=m1﹣m2=63g﹣25g=38g,
如圖丙所示,量筒中樣品油的體積:V=40ml=40cm3,
樣品油的密度:ρ===0.95g/cm3;
樣品油的密度在0.94g/cm3﹣0.96g/cm3之間,所以該樣品油是地溝油。
故答案為:左;63;0.95;是。
22.現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的金屬塊,小明同學用彈簧測力計、細線、燒杯、水,測出了金屬塊的密度。
(1)請將實驗步驟補充完整
①用細線系住金屬塊,用彈簧測力計測出其重力G。
② 將金屬塊浸沒水中,記下彈簧測力計示數(shù)F 。
③金屬塊密度的表達式為ρ= ?ρ水 (已知水的密度為ρ水)。
(2)實驗反思:在實驗中,要使測力計的示數(shù)有明顯的變化,金屬塊的體積應(yīng)該 大一些 (選填“大一些”或“小一些”)。
【分析】(1)有彈簧測力計和水,可測出金屬塊的重力,從而得到其質(zhì)量,可利用稱重法得到金屬塊全浸入水中受到水的浮力,利用阿基米德原理求金屬塊排開水的體積,從而計算出金屬的密度。
(2)測力計示數(shù)的變化大小等于金屬塊受到的浮力,由此根據(jù)阿基米德分析解答。
【解答】解:
(1)實驗步驟:
①用細線系住金屬塊,用彈簧測力計測出其重力G。
②將金屬塊浸沒水中,記下彈簧測力計示數(shù)F。
③金屬塊的質(zhì)量:m=,
當金屬塊全浸入時彈簧測力計示數(shù)F,所以F浮=G﹣F;
由阿基米德原理可得,金屬塊的體積:V=V排==,
所以金屬塊密度的表達式為ρ===?ρ水。
(2)由G﹣F=F浮,可知要使測力計的示數(shù)有明顯的變化,即要增大金屬塊浸沒時受到的浮力,由阿基米德原理可知應(yīng)增大金屬塊的體積。
故答案為:(1)將金屬塊浸沒水中,記下彈簧測力計示數(shù)F;?ρ水;(2)大一些。
23.如圖甲,是儀征捺山地質(zhì)公園的“玄武石”,其內(nèi)部是多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),該類石頭的密度為2.8~3.3g/cm3.小明想準確測出這塊石頭的密度。
(1)如圖乙,該石頭的質(zhì)量為 52.4 g;他將該石頭放入量筒中,液面位置如圖丙所示,計算得到該石頭的密度為 2.62 g/cm3。
(2)該石頭密度的測量值偏 小 ,原因是: 玄武石其內(nèi)部是多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),放入量筒后,導致測量的體積偏大 。
【分析】(1)天平在讀數(shù)時應(yīng)將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加,再正確讀出量筒的示數(shù),可得出石頭的體積,利用密度的公式即可計算出其密度的大小。
(2)根據(jù)石塊的結(jié)構(gòu)分析體積的測量情況。
【解答】解:
(1)圖中石頭的質(zhì)量m=50g+2.4g=52.4g,
石頭的體積V=80cm3﹣60cm3=20cm3,
石頭的密度ρ===2.62g/cm3。
(2)玄武石其內(nèi)部是多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),放入量筒后,由于氣泡的存在,導致測量的體積偏大。
故答案為:(1)52.4;2.62;(2)偏小;玄武石其內(nèi)部是多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),放入量筒后,導致測量的體積偏大。
24.小明測量南京雨花石的密度,進行了如下實驗:
(1)將天平放在 水平 桌面上,游碼放作標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時如圖甲所示,應(yīng)將天平的平衡螺母向 左 端調(diào),使橫梁平衡:
(2)如圖乙所示,雨花石的質(zhì)量為 31.4 g;
(3)將雨花石放入盛有50mL水的量筒中,靜止時液面情況如圖丙所示,則雨花石的密度是 3.14×103 kg/m3;
(4)小明根據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖丁上描出一個對應(yīng)的點A,接著他又換用另一石塊重復了上述實驗,將所測數(shù)據(jù)在圖上又描出了另一個對應(yīng)的點B,若ρA、ρB分別代表雨花石和另一石塊的密度,則ρA < ρB(選填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)天平使用前的調(diào)節(jié):若指針左偏,向右調(diào)平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處;
(2)雨花石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼的質(zhì)量;
(3)根據(jù)排水法用量筒測出礦石體積,利用ρ=求石塊的密度;
(4)根據(jù)兩個點,分別過原點做出圖象,根據(jù)圖象分析密度的大小。
【解答】解:(1)由圖可知指針偏向分度盤的右側(cè),此時應(yīng)該將右邊的平衡螺母向左移動,直到指針指在分度盤的中央;
(2)從乙圖讀出雨花石的質(zhì)量:m=20g+10g+1.4g=31.4g;
(3)從丙圖讀出石塊的體積:V=60mL﹣50cm3=10cm3,石塊的密度:
ρ===3.14g/cm3=3.14×103kg/m3。
(4)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值為一個定值,即質(zhì)量與體積的圖象為一條過原點的直線,根據(jù)AB兩個點分別做出圖象,如圖:
;
由圖可知,當體積相同時,B的質(zhì)量等于A的質(zhì)量,故ρA <ρB。
故答案為:(1)水平;左;(2)31.4;(3)3.14×103;(4)<。
三.實驗探究題(共26小題)
25.小明為了測試某金屬塊的密度,在實驗室進行了如下操作:
(1)他將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的位置如圖甲所示,則需將平衡螺母向 右 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平衡量平衡。
(2)用調(diào)節(jié)好的天平稱金屬塊的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤中的砝碼和游碼位置如圖乙所示,則金屬塊的質(zhì)量為 78.4 g。
(3)用量筒測金屬塊的體積,如圖丙所示,則金屬塊的體積為 10 cm3。
(4)利用密度公式計算出金屬塊的密度為 7.84×103 kg/m3。
(5)若實驗中所用的線較粗,則測量結(jié)果與實際相比會偏 小 (填“大”或“小”)。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,應(yīng)先將游碼調(diào)至標尺的0刻度線處,按“左偏右調(diào)”的方法調(diào)節(jié);
(2)天平在讀數(shù)時應(yīng)將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加;
(3)金屬塊體積等于總體積與水的體積之差;
(4)根據(jù)密度公式計算金屬塊的密度;
(5)在評估實驗方案時,重點分析在操作過程中對體積、質(zhì)量的測量結(jié)果是否產(chǎn)生誤差,進而分析對密度造成的影響。
【解答】解:(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,應(yīng)先將游碼調(diào)至標尺的0刻度線處;圖甲中指針左偏,說明左側(cè)質(zhì)量偏大,故應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平橫梁平衡。
(2)由圖乙知,砝碼的總質(zhì)量為50g+20g+5g=75g,標尺的分度值為0.2g,游碼示數(shù)為3.4g,
則金屬塊的質(zhì)量為75g+3.4g=78.4g;
(3)金屬塊的體積為:V=60ml﹣50ml=10ml=10cm3;
(4)金屬塊的密度:ρ===7.84g/cm3=7.84×103kg/m3。
(5)若實驗中所用的線較粗,則測得金屬塊的體積偏大,由ρ=可知,測量結(jié)果與實際密度相比會偏小。
故答案為:(1)右;(2)78.4;(3)10;(4)7.84×103;(5)小。
26.小明在盆中清洗櫻桃時發(fā)現(xiàn)櫻桃會沉入水中,他想知道櫻桃的密度,于是他做了如下操作:
(1)把天平放在水平臺面上,將 游碼 移到標尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤左側(cè),接下來應(yīng)向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。
(2)用天平測出透明空燒杯的質(zhì)量m1=20.8g,然后將透明空燒杯中裝入適量水,把一粒櫻桃放入燒杯中的櫻桃放入燒杯中,再往燒杯中逐漸加鹽并攪拌,直至觀察到櫻桃懸浮,隨即停止加鹽,將燒杯中的櫻桃取出,用調(diào)好的天平測出燒杯與鹽水總質(zhì)量,如圖甲所示,記作m2= 75.8 g。
(3)將燒杯中的鹽水全部倒入空量筒中,如圖乙所示,量筒中鹽水的體積為V= 50 cm3,則櫻桃的密度為 1.1×103 kg/m3。
(4)以上實驗操作,測出的櫻桃密度比實際值將偏 大 (選填“大”或“小”)。
【分析】(1)將托盤天平放置在水平桌面上,將游碼撥至標尺左端零刻度線上;當指針恰好指在分度盤的中央或左右擺動幅度相同時,表示橫梁平衡;指針向左偏,平衡螺母向右調(diào);指針向右偏,平衡螺母向左調(diào);
(2)觀察標尺上的分度值,物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼的讀數(shù);
(3)觀察量筒的量程和分度值,液體的體積V要平視量筒內(nèi)液面直接讀出;櫻桃懸浮時,櫻桃的密度等于鹽水的密度;鹽水的密度用ρ=直接算出,注意單位的換算;
(4)根據(jù)鹽水的體積變化分析。
【解答】解:(1)使用天平時,應(yīng)將它放在水平桌面上;把游碼放在標尺左端的零刻線處,然后調(diào)節(jié)橫梁右端的平衡螺母,使指針指在分度盤的中線上;天平指針偏左,應(yīng)當將橫梁右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至平衡;
(2)天平標尺上一大格表示1g,里面有5個小格,故其分度值為0.2g,鹽水和燒杯的質(zhì)量為50g+20g+5g+0.8g=75.8g;
(3)倒入量筒中鹽水的質(zhì)量m=75.8g﹣20.8g=55g;
量筒的分度值為1cm3,量筒中鹽水的體積V=50ml=50cm3;
櫻桃懸浮時,櫻桃的密度等于鹽水的密度,則鹽水的密度ρ櫻桃===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(4)將燒杯中的鹽水全部倒入空量筒中,在燒杯的內(nèi)壁上有鹽水的殘留,故使得測量的鹽水的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,所測鹽水密度偏大;由于鹽水的密度與櫻桃的密度相等,故所成櫻桃的密度偏大。
故答案為:(1)游碼;右;(2)75.8;(3)50;1.1×103;(4)大。
27.小明發(fā)現(xiàn)橙子放入水中會下沉,于是想辦法測量它的密度。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將標尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在 分度盤的中央 ,表示天平平衡。
(2)用天平測量橙子質(zhì)量,天平平衡時砝碼和游碼的示數(shù)如圖所示,橙子質(zhì)量為 162 g.小明利用排水法測得橙子的體積為150cm3,則橙子的密度是 1.08×103 kg/m3。
(3)做實驗時,小明若先用排水法測出橙子的體積,接著用天平測出橙子質(zhì)量,這樣測得的密度值將比真實值 偏大 (選填“偏大”或“偏小”)。
(4)小亮不用天平,利用彈簧測力計、細線、盛有水的大燒杯等器材,也巧妙測出了橙子的密度。請你將他的測量步驟補充完整,已知水的密度為ρ水。
①用彈簧測力計測出橙子的重力G;
② 將橙子浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)為F ;
③橙子密度的表達式為:ρ橙= (用測出的物理量和已知量的字母表示)。
【分析】(1)將托盤天平放在水平桌面上,將標尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在分度盤的中央,表示天平平衡。
(2)橙子的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值。知道橙子的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出橙子的密度。
(3)先用排水法測出橙子的體積,接著用天平測出橙子質(zhì)量,質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=判斷密度的大小;
(4)選用彈簧測力計、水、細線、燒杯、橙子等,測出橙子的重力,利用浮力知識測出橙子的體積,再計算出橙子的密度。
【解答】解:
(1)使用托盤天平時應(yīng)把天平放在水平桌面上,將標尺上的游碼移到零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針指到分度盤的中線處或指針左右擺動的幅度相同為止。
(2)標尺的分度值為0.2g,橙子的質(zhì)量:m=100g+50g+10g+2g=162g;
橙子的密度:ρ===1.08g/cm3=1.08×103kg/m3。
(3)先用排水法測出橙子的體積,接著用天平測出橙子質(zhì)量,由于橙子上粘有水,所以測得的質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=知,測得的密度偏大。
(4)不用天平,利用彈簧測力計、細線、盛有水的大燒杯等器材,測橙子的密度的步驟:
①用彈簧測力計測出橙子的重力G;
②將橙子浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)為F;
③橙子密度表達式的推導:
橙子的質(zhì)量為:m=,
橙子受到的浮力為:F浮=G﹣F;
橙子的體積等于橙子排開水的體積:V=V排==,
橙子密度的表達式為:ρ橙===。
故答案為:(1)分度盤的中央;
(2)162;1.08×103;
(3)偏大;
(4)②將橙子浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)為F;③。
28.小明在實驗室里測量一金屬圓柱體的密度。
(1)在調(diào)節(jié)托盤天平橫梁平衡時,小明發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中央刻線右側(cè)擺動,他應(yīng)向 左 端調(diào)節(jié)平衡螺母,依據(jù)的原理是 杠桿 (填“杠桿”或“二力”)平衡。
(2)天平平衡時,右盤中砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則圓柱體的質(zhì)量是 27 g,將圓柱體放入盛有70cm3水的量筒中,量筒中的水面如圖乙所示,則圓柱體的密度是 2.7×103 kg/m3,若圓柱體與量筒底部接觸緊密,圓柱體放入量筒后水對量筒底部的壓力 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)圓柱體放入量筒前水對量筒底部的壓力。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,平衡螺母向上翹的一端移動。
(2)砝碼與游碼示數(shù)之和是天平的示數(shù);金屬塊與水的體積之和與水的體積之差是金屬塊的體積;由密度公式可以求出金屬塊的密度;圓柱體放入量筒后,圓柱體與量筒底部接觸緊密,則圓柱體下方?jīng)]有水,圓柱體會承擔一部分水的重力,據(jù)此分析壓力的變化。
【解答】解:(1)指針在分度盤中央刻線右側(cè)擺動,說明右側(cè)力與力臂的乘積大于左側(cè)力與力臂的乘積,根據(jù)杠桿平衡原理可知,他應(yīng)向左端調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)由圖甲所示可知,金屬塊的質(zhì)量m=20g+5g+2g=27g;
由圖乙所示量筒可知,金屬塊的體積V=80mL﹣70mL=10mL=10cm3;
金屬塊的密度ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
圓柱體放入量筒后,圓柱體與量筒底部接觸緊密,則圓柱體下方?jīng)]有水,圓柱體會承擔一部分水的重力,所以水對量筒底部的壓力減小。
故答案為:(1)左;杠桿;(2)27;2.7×103;小于。
29.小剛在測量食用油密度的實驗中。
(1)將天平放在 水平桌面 桌面上,移動 游碼 至標尺左端“0”刻度線后,指針位置如圖甲所示,隨即在天平左盤中放入盛有食用油的燒杯,在右盤中加入砝碼,并移動游碼,使天平平衡,測得燒杯和食用油的總質(zhì)量為87.8g。
(2)向空量筒中倒入30.0mL的食用油,再將燒杯放在天平左盤中,當右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時,天平平衡,量筒中食用油的質(zhì)量為 27 g,計算得出食用油的密度為 900 kg/m3。
(3)在(1)中測量質(zhì)量前,小剛沒有調(diào)節(jié)天平平衡,這使測得的燒杯和食用油總質(zhì)量 偏小 (偏大/不變/偏小),測得的食用油密度 不變 (偏大/不變/偏小)。
【分析】(1)使用前的調(diào)節(jié):①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游碼移到標尺左端零刻線處;③調(diào):調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處。
(2)將天平右盤中所有砝碼的質(zhì)量與游碼所對應(yīng)的示數(shù)相加即為待測物體的質(zhì)量;根據(jù)ρ=進行計算密度;
(3)指針指向分度盤的右側(cè),說明右側(cè)的質(zhì)量大,稱量的物體的質(zhì)量會偏小。
【解答】解:(1)將天平放在水平桌面上,先將游碼放在標尺左端的零刻度線處;
(2)剩余的燒杯和食用油的質(zhì)量為:m=50g+10g+0.8g=60.8g;
量筒中食用油的質(zhì)量為:m'=87.8g﹣60.8g=27g;
食用油的密度為ρ===0.9g/cm3=900kg/m3。
(3)由甲圖可知,指針指向分度盤的右側(cè),說明右側(cè)的質(zhì)量大,沒有調(diào)節(jié)天平平衡,使得稱量的物體的質(zhì)量會偏小,因為兩次測得燒杯和食用油(燒杯和剩余食用油)的總質(zhì)量都偏小,且偏小的程度相同,導致量筒中食用油的質(zhì)量測量準確,故測出的密度不變體積不變。
故答案為:(1)水平桌面;游碼;(2)27;900;(3)偏??;不變。
30.在“托盤天平和量筒測量金屬塊的密度”的實驗中。
(1)如圖甲中,a、b、c為用天平測質(zhì)量過程中的幾個情境,合理的順序是 acb (填字母);
(2)由圖b可知,金屬塊的質(zhì)量是 71.4g 。
(3)將金屬塊放入盛有40ml水的量筒中,液面上升后如圖乙所示,則金屬塊的體積是 20cm3 ,金屬塊的密度是 3.57×103kg/m3 。
(4)若在此實驗中先測體積,再測質(zhì)量,測得金屬塊的密度值將會 偏大 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【分析】(1)使用天平測物體質(zhì)量時,要先把天平放在水平桌面上,然后調(diào)節(jié)天平平衡,最后測出物體質(zhì)量。
(2)砝碼由游碼示數(shù)之和是天平所測物體的質(zhì)量。
(3)石塊與水的總體積與水的體積之差是石塊的體積,求出石塊的體積,然后由密度公式求出石塊的密度。
(4)根據(jù)質(zhì)量和體積的變化分析。
【解答】解:(1)根據(jù)天平的正確使用可知,正確順序為:
(a)把天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度;調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡;
(c)小石塊放在天平的左盤;
(b)砝碼放在天平的右盤,加減砝碼和移動游碼使天平的橫梁重新平衡。
(2)由由圖甲(b)可知,小石塊的質(zhì)量是m=50g+20g+1.4g=71.4g。
(3)由圖乙所示可知,小石塊的體積V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3,
小石塊的密度是ρ===3.57g/cm3=3.57×103kg/m3;
(4)先測體積,再測質(zhì)量時金屬塊上粘有水,使得測量的質(zhì)量偏大,根據(jù)密度公式可知,測得金屬塊的密度值將會偏大。
故答案為:(1)acb;(2)71.4g;(3)20cm3;3.57×103kg/m3;(4)偏大。
31.如圖所示,小麗利用天平、玻璃杯、體積為20cm3的金屬塊、細線等器材測量蜂蜜的密度。
(1)將天平放在水平臺上,將游碼放到標尺左端的 0 刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁平衡。
(2)在玻璃杯中倒入適量的蜂蜜如圖甲所示,用天平稱出蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量m0,其示數(shù)如圖乙所示,m0= 122.4 g。
(3)將金屬塊浸沒在蜂蜜中,金屬塊不接觸玻璃杯并保持靜止,且蜂蜜無溢出,如圖丙所示。天平平衡后,砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標尺上對應(yīng)的刻度值為m=150.4g,則蜂蜜密度ρ= 1.4 g/cm3;
(4)小明用天平測出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠粘滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測量體積,再用天平測出剩余蜂蜜和玻璃杯總質(zhì)量。對比小麗的測量方法,小明所測得的密度值 偏大 (選填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平平衡時,應(yīng)先調(diào)節(jié)游碼,再調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)左盤中物體質(zhì)量等于右盤中物體質(zhì)量與游碼讀數(shù)之和;
(3)根據(jù)丙圖示數(shù),求出增加的質(zhì)量;增加的質(zhì)量與金屬塊排開的液體的質(zhì)量相等,從而求出金屬塊受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出蜂蜜的密度;
(4)根據(jù)質(zhì)量和體積的變化分析。
【解答】解:(1)將天平放在水平臺上,將游碼放到標尺左端的0刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁使天平平衡;
(2)由圖乙知,標尺的分度值為0.2g,燒杯與防凍液的總質(zhì)量m總=100g+20g+2.4g=122.4g,
(3)金屬塊排開的蜂蜜的質(zhì)量為:m=150.4g﹣122.4g=28g=0.028kg;
排開的蜂蜜的重力即金屬塊受到的浮力為:F浮=G=mg=0.028g×10N/kg=0.28N;
根據(jù)阿基米德原理可知,蜂蜜的密度為:
ρ===1.4×103kg/m3=1.4g/cm3;
(4)測出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠粘滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測量體積,此時會有一部分蜂蜜粘在量筒的內(nèi)壁上,使得測量的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,密度會偏大。
故答案為:(1)0;(2)122.4;(3)1.4;(4)偏大。
32.小芳在復習力學實驗時,重溫了部分實驗,于是她選做測量蘋果醋的密度,
(1)她的主要實驗步驟如下:
A.將天平放在水平臺上,把游碼放在零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,要使橫梁平衡她應(yīng)將平衡螺母向 左 (選填“左”或“右”)調(diào);
B.用調(diào)好的天平稱出空燒杯的質(zhì)量為20g;
C.在燒杯中倒入適量的蘋果醋,用天平稱出燒杯和蘋果醋的總質(zhì)量,天平平衡時,左盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示,則蘋果醋和燒杯的總質(zhì)量為 62 g;
D.她將燒杯中的蘋果醋倒入量筒中,量筒內(nèi)液面靜止時蘋果醋的體積如圖丙所示。
(2)小芳算出蘋果醋的密度ρ= 1.05×103 kg/m3。
(3)同組的小明認為,小芳這種方法測出蘋果醋密度會 偏大 (選填“偏大”或“偏小”)。只需對小芳的實驗步驟進行調(diào)整,就可減小實驗誤差,小明調(diào)整后的實驗步驟為 ACDB (填序號)。
(4)小芳又設(shè)計了用浮力知識測量蘋果醋密度的實驗,她找來了彈簧測力計。小鐵塊、細線。她先用彈簧測力計稱出了小鐵塊在空氣中的重力為G,然后將小鐵塊浸沒在蘋果醋中,記下彈簧測力計示數(shù)為F.已如鐵的密度為ρ鐵,則蘋果醋密度的表達式ρ= ?ρ鐵 。
【分析】(1)A、天平使用前調(diào)節(jié)平衡時,要調(diào)節(jié)平衡螺母,規(guī)則是“右偏左調(diào),左偏右調(diào)”;
C、砝碼與游碼示數(shù)之和是天平所測物體的質(zhì)量;
(2)由步驟BC得到蘋果醋的質(zhì)量;由圖丙得到其體積;
(3)小芳的實驗中“把燒杯內(nèi)的蘋果醋全部倒入量筒內(nèi)”時蘋果醋不能全部倒入量筒內(nèi),由此分析密度的誤差;
(4)由密度和重力公式計算小鐵塊的體積;根據(jù)稱重法求小鐵塊浸沒在蘋果醋受到的浮力;利用阿基米德原理計算蘋果醋的密度。
【解答】解:
(1)A.將天平放在水平臺上,把游碼放在零刻度線處,由圖甲知,指針偏右,要使橫梁平衡她應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié);
C、由圖乙知,天平標尺的分度值為0.2g,所以蘋果醋和燒杯的總質(zhì)量為50g+10g+2g=62g;
(2)由步驟BC可知蘋果醋的質(zhì)量:m=62g﹣20g=42g,
由圖丙知,量筒的分度值為1mL,蘋果醋的體積為:V=40mL=40cm3,
蘋果醋的密度:ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(3)小芳不可能把燒杯內(nèi)的蘋果醋全部倒入量筒內(nèi),導致測量的蘋果醋的體積偏小,由公式ρ=知所測密度偏大;
根據(jù)測量液體密度的步驟可知,用天平稱出盛有蘋果醋的燒杯的總質(zhì)量;再把燒杯中的蘋果醋倒入量筒中一部分,記下量筒中蘋果醋體積;最后用天平稱出剩余蘋果醋和燒杯的總質(zhì)量;所以合理的實驗順序是ACDB;
(4)由題知,小鐵塊在空氣中的重力為G,由G=mg=ρVg可得小鐵塊的體積:V=,
小鐵塊浸沒在蘋果醋中,所以V排=V,
由稱重法可得小鐵塊受到的浮力:F浮=G﹣F,
由阿基米德原理可得:F浮=ρgV排,
所以蘋果醋密度:ρ===?ρ鐵。
故答案為:(1)A、左;C、62;(2)1.05×103;(3)偏大;ACDB;(4)?ρ鐵。
33.某同學想知道牛奶的密度,于是用天平和量筒做了如圖所示的實驗。
(1)在使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié),請將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列 ACB 。
A.把天平放在水平臺面上
B.調(diào)節(jié)天平的平衡螺母,使天平橫梁水平平衡
C.把游碼置于標尺的零刻度線處
(2)天平調(diào)節(jié)平衡后,測出空燒杯的質(zhì)量為12g,在燒杯中倒入適量的牛奶,測出燒杯和牛奶的總質(zhì)量如圖甲所示,將燒杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的體積如圖乙所示,則燒杯中牛奶的質(zhì)量為 50 g,牛奶的密度為 1.25 g/cm3
(3)該同學用這種方法測出的牛奶密度比真實值 偏大 (填“偏大”或“偏小”)
【分析】(1)天平的使用和調(diào)節(jié):把天平放在水平臺面上,把游碼置于標尺的零刻度線處,調(diào)節(jié)天平的平衡螺母,使天平橫梁水平平衡;
(2)天平平衡時物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值,在讀數(shù)時,注意標尺的量程;在進行量筒的讀數(shù)時,注意量筒的分度值;將質(zhì)量和體積代入公式ρ=便可求出密度;
(3)該同學的方案中“將燒杯中的牛奶全部倒入量筒中”會使得牛奶不能全部倒入量筒內(nèi),從而使密度出現(xiàn)很大的誤差。
【解答】解:(1)天平的使用和調(diào)節(jié):把天平放在水平臺面上,把游碼置于標尺的零刻度線處,調(diào)節(jié)天平的平衡螺母,使天平橫梁水平平衡;
故正確的順序排列是ACB。
(2)由圖甲知,燒杯和牛奶的總質(zhì)量m總=50g+10g+2g=62g,
空燒杯的質(zhì)量m空=12g,
牛奶的質(zhì)量m=m總﹣m空=62g﹣12g=50g,
量筒的分度值為1cm3,量筒中牛奶的體積為V=40cm3;
牛奶的密度為ρ===1.25g/cm3。
(3)該同學“將燒杯中的牛奶全部倒入量筒中時”這一步驟時,不可能把燒杯內(nèi)的牛奶全部倒入量筒內(nèi),燒杯壁上會有殘留,導致測量的牛奶的體積偏小,由公式ρ=知:密度測量結(jié)果偏大。
故答案為:(1)ACB;(2)50;1.25;(3)偏大。
34.某校同學參加社會實踐活動時,在山上發(fā)現(xiàn)一塊很大的巖石,他們想測出這塊巖石的密度。幾位同學隨身攜帶的工具和器材有:電子天平(附說明書)、購物用的彈簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、鐵錘、細線和一瓶飲用水(已知水的密度為ρ0)請你從中選用部分工具和器材,幫他們設(shè)計一種精確測量巖石密度的實驗方案要求
(1)寫出主要的實驗步驟
(2)寫出巖石密度的數(shù)學表達式(用已知量和測量量表示)
【分析】測物體密度所依據(jù)的實驗原理是ρ=,所以要測出巖石的密度,就需要知道巖石的質(zhì)量和巖石的體積。
(1)巖石的質(zhì)量可以選用天平進行測量;
(2)題中所給的器材里并沒有量筒,所以無法采用常規(guī)的方法即用量筒測量巖石的體積。我們可以利用等效替代的方法來解決這個問題:如果讓巖石浸沒入水中,則就可以得到V巖石=V排水.在我們所學的公式里,還有一個公式里含有V排水,那就是阿基米德原理F浮=ρ液gV排.利用天平稱出排開水的質(zhì)量,再代入公式求得排開水的體積,即巖石體積,最后利用密度公式推導出其密度表達式。
【解答】解:(1)測物體密度所依據(jù)的實驗原理是ρ=,所以要測出巖石的密度,就需要知道巖石的質(zhì)量和巖石的體積,
故設(shè)計實驗步驟如下:
①用鐵錘敲擊巖石,取下適當體積的小巖石塊;
②用電子天平稱出小巖石塊的質(zhì)量,記為m0;
③在茶缸中倒入適量水,稱出茶缸和水的總質(zhì)量,記為m1;
④用細線系好小巖石塊,提著細線的一端,將小巖石塊浸沒在水中保持靜止(小巖石塊不與茶缸接觸),讀出此時天平的示數(shù),記為m2;
(2)小巖石塊浸沒在水中,V=V排,
排開水的質(zhì)量m排=m2﹣m1,
則其排開水的重力為G排=(m2﹣m1)g,
根據(jù)阿基米德原理可知,F(xiàn)浮=G排=(m2﹣m1)g,
又因為F浮=ρ水gV排=ρ水gV,
故V==,
所以巖石的密度表達式ρ===?ρ0。
答:(1)主要的實驗步驟見解答;
(2)巖石密度的數(shù)學表達式為ρ=?ρ0。
35.在實驗課上,老師要求小明用一只量筒、一枚大頭針和水,測量一個小木塊的密度。下面是小明的有關(guān)實驗步驟,請你幫他補充完整。
(1)在量筒內(nèi)倒入適量的水,量筒的示數(shù)為V1。
(2)將小木塊放入量筒中(木塊漂?。?,此時量筒的示數(shù)為V2。
(3) 用大頭針將木塊壓入水中,讀出體積V3 。(補充步驟)
(4)計算得出木塊的密度ρ木= ×ρ水。 (寫出最簡表達式)。
【分析】用量筒內(nèi)取適量的水,讀出體積V1,將小木塊放入量筒的水中,木塊將漂浮,讀出體積V2,可得排開水的體積,利用阿基米德原理可求木塊受到的浮力;據(jù)漂浮條件可知木塊重,利用重力公式求木塊的質(zhì)量;用大頭針將木塊按入水中,讀出體積V3,可得木塊的體積;利用密度公式求木塊的密度。
【解答】解:補充完整。
(1)在量筒內(nèi)倒入適量的水,量筒的示數(shù)為V1。
(2)將小木塊放入量筒中(木塊漂?。?,此時量筒的示數(shù)為V2。
(3)用大頭針將木塊壓入水中,讀出體積V3。
(4)表達式:木塊受到的浮力F浮=ρ水g(V2﹣V1),木塊的重力G木=ρ木塊(V3﹣V1)g,由于木塊漂浮,它受到的浮力等于重力,即:F浮=ρ水g(V2﹣V1)=G木=ρ木塊(V3﹣V1)g,所以木塊的密度ρ木塊=×ρ水。
故答案為:(3)用大頭針將木塊壓入水中,讀出體積V3;(4)×ρ水。
36.如圖甲所示為壓力式托盤秤,當把物體放在壓力托盤秤盤上時指針的示數(shù)就是物體的質(zhì)量。
(1)某次測量時壓力式托盤秤的指針如圖乙所示,示數(shù)是 1.4 kg。
(2)現(xiàn)在要利用壓力式托盤秤、水、燒杯和細線來測量一個不規(guī)則小礦石塊的密度。請你設(shè)計實驗方案,寫出實驗步驟及測量的物理量,物理量要用規(guī)定的符號表示,實驗過程燒杯中的水不能溢出。
①實驗步驟和測量的物理量: 把小礦石放在托盤秤上,記下此時托盤稱的示數(shù)為m1;
在燒杯中倒入適量的水,把燒杯放在托盤秤上,記下此時托盤稱的示數(shù)m2;
保持燒杯不動,用細線拴住小礦石塊,輕輕將小礦石塊浸沒入燒杯的水中,小礦石塊不與杯底接觸,記下托盤秤的示數(shù)m3; 。
②用已知量和測得的物理量表示出小礦石塊的密度ρ= ρ水 。
【分析】(1)根據(jù)分度值讀數(shù);
(2)根據(jù)托盤秤可以出小礦石的質(zhì)量;向燒杯中倒入適量的水,稱出其質(zhì)量;把小礦石用細線懸掛后放入水中,此時小礦石受到浮力的作用,小石塊會排開一定質(zhì)量的水,根據(jù)托盤秤示數(shù)的變化可知排開的水的質(zhì)量,據(jù)此求出排開的水的體積即小石塊的體積,根據(jù)密度公式求出密度;
【解答】解:(1)由圖乙可知,表盤的分度值為0.1kg,則示數(shù)為1.4kg;
(2)①把小礦石放在托盤秤上,記下此時托盤稱的示數(shù)為m1;
在燒杯中倒入適量的水,把燒杯放在托盤秤上,記下此時托盤稱的示數(shù)m2;
保持燒杯不動,用細線拴住小礦石塊,輕輕將小礦石塊浸沒入燒杯的水中,小礦石塊不與杯底接觸,記下托盤秤的示數(shù)m3;
小礦石塊在水中受到了浮力的作用,由于物體間力的作用是相互的,小石塊也會對水有一個向下的壓力的作用,故托盤秤的示數(shù)會增加,由阿基米德原理可知,增加的示數(shù)為排開的水的質(zhì)量:m排=m3﹣m2;
小礦石塊的體積等于其排開的水的體積:V=V排=;
則小礦石塊的密度為:ρ===ρ水。
故答案為:(1)1.4;(2)①見解析;②ρ水。
37.用“排水集氣法”測量空氣密度。主要的實驗步驟如下:
①用電子天平測出打足了氣的籃球質(zhì)量m1;
②測量出集氣瓶的內(nèi)徑并算出其內(nèi)部橫截面積S;
③集氣瓶裝滿水,口朝下放在水槽內(nèi),帶夾導管一端連接籃球的氣嘴,另一端放在瓶內(nèi),準備排水集氣;
④輕輕松開導管夾,讓籃球內(nèi)的空氣進入集氣瓶,在籃球體積沒有明顯減小前,停止放氣;
⑤測出放氣后籃球的質(zhì)量m2;
⑥調(diào)整瓶的高度,使瓶外水面相平,測量瓶內(nèi)空氣柱的高度h;
⑦利用密度公式算出集氣瓶內(nèi)空氣密度。
(1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量 減小 、空氣密度 減小 。(填“減小”或“不變”)
(2)若瓶內(nèi)水面明顯高于水槽內(nèi)水面,需要緩慢地 向下壓 (填“向上提或向下壓”)集氣瓶,直至瓶內(nèi)外水面相平。
(3)當瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓 相等 ,此時瓶內(nèi)外空氣密度相等。
(4)空氣密度ρ= 。(用所測物理量表示)
(5)實驗中要求籃球體積不發(fā)生明顯變化,是為了減小 浮力 (填“重力”或“浮力”)對質(zhì)量測量的影響。
【分析】(1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量減小,根據(jù)ρ=判斷密度的變化;
(2)一定質(zhì)量的氣體,體積越小,氣壓越大;
(3)當瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓相等;
(4)實驗用排水法來測量排出的氣體,根據(jù)籃球中的總質(zhì)量與剩余質(zhì)量的差可求出排出氣體的質(zhì)量,從而根據(jù)密度公式求出空氣的密度。
(5)根據(jù)F浮=ρ氣gV分析解答。
【解答】解:(1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量減小,籃球體積不變,根據(jù)知,空氣密度減小;
(2)若瓶內(nèi)水面明顯高于水槽內(nèi)水面,說明里面的氣壓小于外界大氣壓,需要緩慢地向下壓集氣瓶,使一定質(zhì)量的氣體體積變小,氣壓變大,直至瓶內(nèi)外水面相平;
(3)當瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓相等,此時瓶內(nèi)外空氣密度相等。
(4))原來球和氣體的總質(zhì)量為m1,排出空氣后,剩余氣體與籃球的總質(zhì)量為m2,則排出空氣的質(zhì)量為m=m1﹣m2;
排出空氣的體積V=Sh;
則空氣的密度為:ρ==;
(5)根據(jù)F浮=ρ氣gV知,實驗中要求籃球體積不發(fā)生明顯變化,是為了減小浮力對質(zhì)量測量的影響。
故答案為:(1)減?。粶p??;(2)向下壓;(3)相等;(4);(5)浮力。
38.用天平和量筒等器材測量食用油的密度,實驗步驟如下:
(1)天平調(diào)好后,將盛有食用油的燒杯放在天平的左盤,在右盤中添加砝碼并撥動游碼,天平平衡時,游碼位置和所加砝碼如圖甲所示,則燒杯和食用油的總質(zhì)量是 73.4 g;
(2)將燒杯中食用油倒入量筒中一部分,液面位置如圖乙所示,倒出的食用油體積為 40 mL;
(3)用天平測出燒杯和剩余食用油的質(zhì)量為41.0g,則該食用油的密度ρ= 0.81×103 kg/m3
(4)若將食用油倒入量筒時,量筒壁上沾上了少量食用油,則食用油密度的測量值比真實值 大 (選填“大”、“小”或“不變”)。
【分析】(1)天平平衡時物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值。
(2)在進行量筒的讀數(shù)時,注意量筒的分度值。
(3)根據(jù)公式ρ=進行計算液體的密度。
(4)根據(jù)密度公式可知,油的質(zhì)量真實,體積偏小,則測出油的密度偏大,根據(jù)實驗步驟,據(jù)此分析答題。
【解答】解:
(1)天平平衡時物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值;
燒杯和食用油的總質(zhì)量:m1=50g+20g+3.4g=73.4g,
(2)如圖乙所示,量筒中食用油的體積為V=40ml=40cm3;
(3)燒杯中食用油的質(zhì)量m=m1﹣m2=73.4g﹣41.0g=32.4g;
該食用油的密度ρ===0.81g/cm3=0.81×103kg/m3;
(4)由實驗步驟可知,所測量的油的質(zhì)量m是真實的;
若將食用油倒入量筒時,量筒壁上沾上了少量食用油,導致所測食用油體積V偏小;由ρ=可知所測油的密度偏大;
故答案為:(1)73.4;(2)40;(3)0.81×103;(4)大。
39.為了測量某種液體的密度,小明取了適量這種液體的樣品,進行了如圖1的三種方案的實驗:
(1)實驗前小明將天平放在 水平 臺上,把游碼放在零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向 右 (選填“右”或“左”)調(diào)節(jié)
(2)實驗記錄數(shù)據(jù):m1=30g,m2=52g,m3=52.8g;m4= 41.4 g(如圖2中的甲),V1= 20 mL(如圖2中的乙),V2=10mL,V3=19mL,其中方案3液體密度大小為 1.2 g/cm3
(3)分析比較上述三種實驗方案,你覺得比較合理的應(yīng)該是 方案2 (選填“方案1”、“方案2”、“方案3”)。
【分析】(1)根據(jù)天平指針的偏轉(zhuǎn)方向調(diào)平,左偏右調(diào),右偏左調(diào);
(2)讀取天平示數(shù)時應(yīng)將砝碼與游碼的示數(shù)相加。天平應(yīng)放在水平臺上,先判斷量筒的分度值,再讀出液體的體積,從而計算液體密度。
【解答】解:
(1)將天平放在水平臺上,先將游碼放在標尺左端的零刻度線處,若發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中央的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
(2)由圖2甲可知,燒杯和液體的總質(zhì)量m4=20g+20g+1.4g=41.4g,由圖2乙知,量筒的分度值是1mL,所以液體的體積是20mL=20cm3,
方案3液體質(zhì)量m=m3﹣m1=52.8g﹣30g=22.8g;
方案3液體體積V=V3=19mL=19cm3;
方案3液體密度:ρ===1.2g/cm3。
(3)方案1:當把液體由量筒倒入燒杯時,量筒上會沾有少量液體,導致稱量的液體質(zhì)量偏小,根據(jù)ρ=知測量的液體密度偏小,誤差較大;
方案3:當把液體由燒杯倒入量筒時,燒杯上會沾有少量液體,導致稱量的液體體積偏小,根據(jù)ρ=知測量的液體密度偏大,誤差較大;
方案2避免了1和3中的這些問題,實驗誤差較小,故方案2較合理;
故答案為:(1)水平;右;(2)41.4;20;1.2;(3)方案2
40.小明所在的課外興趣小組需要密度為1.15g/cm3的鹽水,為檢驗配制的鹽水是否合格。
(1)小明設(shè)計了如下方案:①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1;②往燒杯中倒入適量鹽水,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m2;③將燒杯中的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積V;④利用ρ=計算得出鹽水的密度。
(2)小組成員認為該方案會使測量結(jié)果 偏大 (選填“偏大”或“偏小”),原因是 燒杯內(nèi)壁粘有液體所以體積V偏小 。
(3)小組成員改進了實驗方案并進行了如下操作:
①將天平放在水平桌面上,將游碼移至稱量標尺左端的“0”刻度線上,發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖甲所示,則需將平衡螺母向 左 調(diào)節(jié)。
②往燒杯中倒入適量鹽水,測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量為 59.8 g(如圖乙所示);
③將燒杯中的部分鹽水倒入量筒中,讀出鹽水的體積(如圖丙所示);
④測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為15g;
⑤計算出鹽水的密度為 1.12 g/cm3。
(4)為配制合格的鹽水,需要繼續(xù)向鹽水中 加鹽 (選填“加鹽”或“加水”)。
【分析】(2)由于燒杯內(nèi)壁粘有液體,測得的鹽水體積V偏小,但質(zhì)量準確,所以密度變大。
(3)調(diào)節(jié)橫梁平衡時,若指針指在分度盤中線的左側(cè),向右移動平衡螺母;若指針指針分度盤的中線的右側(cè),需要向左移動平衡螺母。根據(jù)指針的位置確定平衡螺母的移動方向;
根據(jù)容器的質(zhì)量和容器和鹽水的總質(zhì)量可以求得鹽水的質(zhì)量,利用求得的鹽水質(zhì)量和告訴的鹽水體積,利用密度的計算公式可以求得鹽水的密度。
(4)如果大于已知密度,需要加水;如果小于已知密度,需要加食鹽。
【解答】解:(2)把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,由于燒杯內(nèi)壁粘有液體所以體積V偏小,根據(jù)密度公式ρ=可知,密度偏大。
(3)將天平放在水平上,把游碼放在零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào);
鹽水和燒杯的總質(zhì)量m2=50g+5g+4.8g=59.8g,
則量筒中鹽水的質(zhì)量m=m2﹣m1=59.8g﹣15g=44.8g;量筒中鹽水的體積為V=40mL=40cm3,
鹽水的密度ρ====1.12g/cm3;
(4)因為測得鹽水的密度小于1.15g/cm3,需要加鹽以增大密度。
故答案為:(2)偏大;燒杯內(nèi)壁粘有液體所以體積V偏小;(3)左;59.8;1.12;(4)加鹽。
41.小明在實驗室用天平、量筒和燒杯測量某種液體的密度。
(1)把天平放在水平臺上,游碼放在標尺左端的零刻度線處,橫梁靜止后,指針指在分度盤中線的左側(cè),他應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié),直到橫梁平衡。
(2)在測量液體的質(zhì)量時,他進行了如圖甲所示的操作,其中的錯誤是 用手拿砝碼 。
(3)糾正錯誤后,繼續(xù)實驗:
a.用天平測出燒杯和該液體的總質(zhì)量為160g
b.將燒杯中的液體倒入量筒中一部分(如圖乙所示),記下液體的體積。
c.用天平測出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量,橫梁平衡時,托盤中的砝碼和標尺上游碼所對的刻度值如圖丙所示,則讀數(shù)為 136 g。
(4)經(jīng)計算求得該液體的密度為 0.8 g/cm3。
【分析】(1)天平使用前的調(diào)節(jié):若指針左偏,向右調(diào)平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處;
(2)加減砝碼要用鑷子;
(3)天平平衡時,左盤中物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量加上游碼在標尺上所對的刻度值。
(4)會進行量筒的讀數(shù),注意分度值。
根據(jù)密度的計算公式:ρ=算出液體的密度。
【解答】解:(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)該將右邊的平衡螺母向右移動,直到指針指在分度盤的中央;
(2)由圖甲的操作知,圖中用手直接拿砝碼,容易使砝碼生銹,使得砝碼質(zhì)量偏大;
(3)剩余液體和燒杯的質(zhì)量為:m=100g+20g+10g+5g+1g=136g
(4)量筒中液體的體積為30ml,所以倒入量筒中液體的體積為30cm3。
量筒中液體的質(zhì)量為:m=160g﹣136g=24g;
液體的密度為:ρ===0.8g/cm3。
故答案為:(1)右;(2)用手拿砝碼;(3)136;(4)0.8。
42.為了測量某種食用油的密度,進行如下實驗操作
(1)將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端的“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的右側(cè),則應(yīng)將平衡螺母向 左 調(diào)節(jié)使橫梁平衡(選填“左”或“右”)
(2)用天平稱量出空燒杯的質(zhì)量m1=28.4g;然后向燒杯中倒入適量的食用油,稱量出燒杯和食用油的總質(zhì)量m2=65.6g;把燒杯中的食用油全部倒入量筒中,如圖所示,其示數(shù)為 40
mL。
(3)測出食用油的密度為ρ= 0.93×103 kg/m3,比實際密度值偏 大 (選填“大”或“小”)。
【分析】(1)天平稱量前,不平衡時應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母;調(diào)節(jié)平衡螺母時要“左偏右移,右偏左移”。
(2)據(jù)量筒的分度值估測讀出示數(shù)即可;
(3)實驗時,把燒杯中的食用油倒入量筒中,食用油不能全部倒出,燒杯上會沾有一些,測量體積會偏小,求出的密度會偏大;
【解答】解:(1)使用前,指針停在分度盤的右側(cè)應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)量筒的分度值是1ml,故食用油的體積(如圖所示)V=40ml=40cm3;
(3)量筒中食用油的質(zhì)量為m=m2﹣m1=65.6g﹣28.4g=37.2g;
食用油的密度為ρ===0.93g/cm3=0.93×103kg/m3;因食用油不能全部倒出,燒杯上會沾有一些,測量體積會偏小,故求出的密度會偏大;
故答案為:(1)左;(2)40;(3)0.93×103;大
43.悠悠涪江水孕育了涪江兩岸兒女,愛動腦筋的小紅想知道涪江水的密度究競有多大,于是她取了一些涪江水,在學校實驗室找了下列器材:天平及砝碼,量筒(刻度清晰但沒有數(shù)字),燒杯,銅塊(已知它的密度為ρ1),細線,利用這些器材按下列步驟測出了涪江水的密度,請你幫小紅完善實驗探究過程:
(1)把天平放在水平桌面上,將游碼移到零刻度線處,指針偏向分度盤中線左側(cè),此時應(yīng)向 右 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平橫梁平衡。
(2)用天平測出銅塊的質(zhì)量m1
(3)在量簡內(nèi)倒入適量的涪江水,用細線拴住銅塊,將它緩慢慢浸沒在量簡內(nèi)的水中并記下水面到達的刻度線A,然后取出銅塊。
(4)在燒杯內(nèi)倒入適量的涪江水,用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量m2。
(5) 將燒杯中的水倒入量筒中的標記A處 。(請你寫出這一步的操作方法)
(6)用天平測出燒杯內(nèi)剩余涪江水和燒杯的總質(zhì)量m3,砝碼和游碼位置如圖,則m3= 47.4 g。
(7)計算涪江水的密度,則涪江水密度的表達式為ρ= (物理量用符號表示)。根據(jù)以上實驗方案,小紅測出的涪江水密度比真實值 偏大 。(選填“偏大”或“偏小”)
【分析】(1)天平使用前的調(diào)節(jié):若指針左偏,向右調(diào)平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處;
(5)根據(jù)銅塊的體積等于排開水的體積補充步驟;
(6)物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼示數(shù);
(7)利用ρ=表示出涪江水密度;由于取出銅塊時帶著水,使得體積偏大,根據(jù)ρ=判斷出密度的偏差。
【解答】解:(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)該將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到指針指在分度盤的中央;
(5)銅塊放入水中排開液體的體積等于銅塊的體積,根據(jù)V=表示出物體的體積,也就是排開水的體積,將燒杯中的水倒入量筒中的標記處,燒杯中水減少的質(zhì)量等于鐵塊排開水的質(zhì)量,故用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量m2后,需要將燒杯中的水倒入量筒中的標記A處;
(6)從圖讀出剩余涪江水和燒杯的總質(zhì)量m3:m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g,
(7)銅塊的體積等于排開水的體積,即V排=V銅=;
燒杯倒入量筒中水的質(zhì)量為:m=m2﹣m3;
涪江水密度的表達式為ρ===;
由于取出銅塊時帶著水,使得體積偏大,倒入的水偏多,使得水的質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=知密度的偏大。
故答案為:(1)右;(5)將燒杯中的水倒入量筒中的標記A處;(6)47.4;(7);偏大。
44.小元同學在完成“測量某小合金塊密度”的實驗中,進行如下的實驗操作:
A.把天平放在水平桌面上,把游碼移動到標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。
B.在量筒中倒入適量的水,記下水的體積;將小合金塊用細線系好后,慢慢地浸沒在水中,記下小合金塊和水的總體積。
C.將小合金塊放在左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼,直至橫梁恢復平衡。
(1)該實驗原理是 ρ= 。
(2)為了減小實驗誤差,最佳的實驗操作順序是 ACB (填寫字母)。
(3)正確操作后讀取數(shù)值,如圖甲、乙所示,小合金塊的質(zhì)量為 32 g,小合金塊的體積為 10 cm3,由此可得出小合金塊的密度為 3.2 g/cm3.
【分析】(1)本實驗原理是ρ=;
(2)為了避免測量中的誤差應(yīng)先測質(zhì)量,再測體積,由此分析解答;
(3)合金塊的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;合金塊的體積等于合金塊浸沒水中前后量筒中水面對應(yīng)的刻度值的差;知道合金塊的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出合金塊的密度。
【解答】解:
(1)該實驗原理是ρ=;
(2)為了減小實驗誤差,最佳的實驗操作順序是:
A.把天平放在水平桌面上,把游碼移動到標尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。
C.將小合金塊放在左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼,直至橫梁恢復平衡。
B.在量筒中倒入適量的水,記下水的體積;將小合金塊用細線系好后,慢慢地浸沒在水中,記下小合金塊和水的總體積。
(3)由圖甲知,合金塊的質(zhì)量:m=20g+10g+2g=32g;
合金塊的體積:V=40ml﹣30ml=10ml=10cm3,
合金塊的密度:ρ===3.2g/cm3。
故答案為:(1)ρ=;(2)ACB;(3)32;10;3.2。
45.小天媽媽買到一塊綠松石小工藝品,小天想知道綠松石的密度,進行了如下實驗步
(1)按圖甲調(diào)節(jié)天平橫梁平衡,這一過程中的錯誤是 游碼未放在零刻度線上 ;
(2)糾正錯誤后,小天調(diào)節(jié)天平平衡并測量出該工藝品的質(zhì)量,當天平平衡時,右盤砝碼和游碼如圖乙所示,工藝品的質(zhì)量m為 27 g;
(3)小天利用量筒測量工藝品的體積如圖丙所示,則該工藝品的體積V石為 10 cm3
(4)計算出這塊綠松石制作的工藝品的密度為 2.7 g/cm3;
(5)如果小天將實驗步驟(2)、(3)互換一下,測出工藝品的密度將偏 大 (選填“大“或“小”)
(6)實驗完成后,小天還利用這塊綠松石工藝品和一個彈簧測力計測出了家中食用油的密度,實驗過程如圖丁所示,彈簧測力示數(shù)為F,則食用油的密度(寫出字母表達式)ρ油= 。(工藝品已經(jīng)測出的質(zhì)量和體積分別用m石和V石表示)
【分析】(1)在稱量物體的質(zhì)量之前,要用鑷子將游碼移到標尺左端的零刻度線處;
(2)天平的分度值為0.2g,工藝品質(zhì)量m等于砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;
(3)觀察量筒的分度值,工藝品體積V等于量筒的液面的兩次讀數(shù)之差;
(4)用公式ρ=算出工藝品的密度;
(5)先測體積后測質(zhì)量,導致質(zhì)量偏大,根據(jù)密度公式分析解答;
(6)利用F浮=G﹣F和F浮=ρgV排列出等式,求解食用油的密度。
【解答】解:(1)托盤天平使用時,首先要調(diào)節(jié)橫梁平衡,在調(diào)節(jié)橫梁平衡前,要用鑷子將游碼移到標尺左端的零刻度線處,而在圖示調(diào)節(jié)橫梁平衡的過程中,游碼仍在標尺的中間,沒有移到標尺左端的零刻線處;
(2)工藝品的質(zhì)量m石=20g+5g+2g=27g,
(3)工藝品的體積V石=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
(4)工藝品的密度ρ===2.7g/cm3。
(5)如果小天將實驗步驟(2)、(3)互換一下,即先測體積后測質(zhì)量,由于工藝品從水中取出時會沾上一些水,所以導致所測質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=知,測出工藝品的密度將偏大;
(6)工藝品浸沒在水中,則V排=V石,
根據(jù)F浮=G﹣F和F浮=ρgV排可得:m石g﹣F=ρ油gV石,
則ρ油=。
故答案為:(1)游碼未放在零刻度線上;(2)27;(3)10;(4)2.7;(5)大;(6)。
46.有一個形狀不規(guī)則的小木塊,將其放在水中時,浮在水面上,用以下兩種方案測量該木塊的密度。
方案一:
(1)用天平測小木塊的質(zhì)量:測質(zhì)量前,指針指在分度盤的左側(cè),則平衡螺母應(yīng)向 右 (左/右)移動,平衡后測得小木塊的質(zhì)量為m;
(2)在量筒中倒入適量的水體積為V0;
(3)用細針將小木塊浸沒水中,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V1,則木塊的密度表達式ρ= 。
方案二:
(1)在量筒中倒入適量的水,體積為V2,如圖所示;
(2)用一個體積為10cm3的鐵塊和小木塊拴在一起浸沒水中,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V3=90cm3;
(3)從量筒中取出鐵塊,小木塊漂浮水面,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V4=68cm3,則木塊的密度ρ= 0.6 g/cm3。
對比以上兩種方案,誤差比較小的是 方法一 ,理由: 方法二由于鐵塊取出時帶有水,使得量筒中的木塊和水的體積偏小,即木塊排開水的體積偏小,木塊質(zhì)量偏小 。
【分析】方法一:(1)測質(zhì)量前,按“左偏右調(diào)”的原則調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。
(3)根據(jù)ρ=表示出木塊的密度;
方法二:(1)根據(jù)量筒的分度值讀出量筒中水的體積為V2,
(2)用一個體積為10cm3的鐵塊和小木塊拴在一起浸沒水中,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V3,用V3﹣V2﹣V鐵算出木塊的體積;
(3)從量筒中取出鐵塊,小木塊漂浮水面,讀出量筒中水面對應(yīng)的刻度為V4,用68cm3,則V4﹣V2算出小木塊排開水的體積,利用阿基米德原理求木塊受到的浮力;因為木塊漂浮,木塊重力等于浮力;利用G=mg求木塊的質(zhì)量;再利用密度公式求小木塊的密度;
由于取出鐵塊時帶有水,使得木塊質(zhì)量偏小,根據(jù)密度公式判斷誤差。
【解答】解:方法一:
(1)測質(zhì)量前,按“左偏右調(diào)”的原則調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡,當指針指在分度盤的左側(cè),則平衡螺母應(yīng)向右調(diào)節(jié)。
(3)木塊的體積V=V1﹣V0,
木塊的密度為:ρ==;
方法二:
(1)量筒的最小分度值為2ml,水的體積V2=50ml=50cm3;
(2)木塊的體積:V′=V3﹣V2﹣V鐵=90cm3﹣50cm3﹣10cm3=30cm3;
(3)木塊排開水的體積V排=V4﹣V2,木塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g(V4﹣V2);
因為木塊漂浮,所以木塊重力G木=F浮=ρ水g(V4﹣V2);
木塊的質(zhì)量:m木===ρ水(V4﹣V2);
小木塊的密度:
ρ木====0.6g/cm3;
由于鐵塊取出時帶有水,使得量筒中的木塊和水的體積偏小,即木塊排開水的體積偏小,木塊質(zhì)量偏小,根據(jù)ρ=知,密度偏小,故方法一誤差較小。
故答案為:方法一:(1)右;(3);方法二:(3)0.6;方法一;方法二由于鐵塊取出時帶有水,使得量筒中的木塊和水的體積偏小,即木塊排開水的體積偏小,木塊質(zhì)量偏小。
47.測量小石塊的密度。
(1)將天平放在水平臺面上,游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 左 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(2)用調(diào)節(jié)好的天平測量小石塊的質(zhì)量,右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示,天平平衡,則小石塊的質(zhì)量m1為 32 g。
(3)沒有量筒,用下列兩種方案測量小石塊的體積。
方案一:
①如圖丙所示,將燒杯放在水平臺面上,用細線系住小石塊輕輕放入燒杯中,加入適量的水,使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置。
②將小石塊從水中取出后,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m2為152.4g。
③向燒杯內(nèi)緩緩加水至標記處,再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m3為165.2g。
方案二:
①向燒杯中加入適量的水,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m4。
②如圖丙所示,將燒杯放在水平臺面上,用細線系住小石塊輕輕放入燒杯中,使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置。
③將小石塊從水中取出后,向燒杯中緩慢加水至標記處,再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m5。
(4)根據(jù)方案一測量結(jié)果計算出小石塊密度ρ= 2.5×103 kg/m3,測出的小石塊密度與真實值相比 偏小 (選填“偏大”或“偏小”)。
(5)你認為根據(jù)哪一種方案測量結(jié)果計算出的小石塊密度更精確?答: 方案二 ,理由是 由于先測量了燒杯和水的總質(zhì)量m4.然后使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置,所以向燒杯中緩慢加水至標記處,不至于加水過多 。
【分析】(1)在天平的調(diào)平過程中,指針左偏,說明左盤低,右盤高。哪端的盤較高,平衡力螺母便向哪端調(diào)節(jié)。
(2)天平平衡時物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值。
(4)小石塊的體積等于倒入水的體積;根據(jù)密度公式求出小石塊的密度。在把石塊從水中取出時,石塊上有附著的水,故從該角度分析即可判斷。
(5)當將小石塊從水中取出后,帶走一部分水,由于先測量了燒杯和水的總質(zhì)量m4.然后使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置,所以向燒杯中緩慢加水至標記處,不至于加水過多。
【解答】解:
(1)根據(jù)圖甲所示,指針偏向右端,為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左端移動;
(2)小石塊的質(zhì)量m1=30g+2g=32g;
(4)由②③步驟可知,倒入水的質(zhì)量為:m水=165.2g﹣152.4g=12.8g,
此時水的體積V水===12.8cm3,
小石塊的體積等于倒入水的體積,則V=V水=12.8cm3,
小石塊密度ρ===2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。
由于石塊從水中拿出時,上面沾有水,所以倒入水的質(zhì)量偏大,求得水的體積偏大,即小石塊的體積偏大,根據(jù)密度公式ρ=知,所測密度會偏小。
(5)方案二測量結(jié)果計算出的小石塊密度更精確,因為由于先測量了燒杯和水的總質(zhì)量m4.然后使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置,所以向燒杯中緩慢加水至標記處,不至于加水過多。
故答案為:(1)左;(2)32;(4)2.5×103;偏??;(5)由于先測量了燒杯和水的總質(zhì)量m4.然后使小石塊浸沒在水中,在燒杯壁上記下水面位置,所以向燒杯中緩慢加水至標記處,不至于加水過多。
48.小麗同學在“測量雞蛋的密度”實驗中,進行了以下操作:
(1)將天平放在 水平 桌面上,在天平托盤中分別放入不吸水的紙,把游碼移到零刻度線處,指針靜止后的情形如圖(甲)所示。要使橫梁平衡,應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向 右 (選填“左”或“右”)調(diào),直至天平平衡。接著將雞蛋放在天平的左盤,在右盤加減砝碼、移動游碼直到天平重新恢復平衡,所加砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖(乙)所示,則被測雞蛋的質(zhì)量為 42 g。
(2)因可供選擇的量筒口徑較小,雞蛋無法放入,小麗自制了一個溢水杯,采用如圖(丙)所示的方法測量雞蛋的體積,其具體做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好與溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,將雞蛋慢慢放入水杯中,雞蛋最終沉入水底,量筒收集完從溢水杯溢出的水后,示數(shù)如圖(丙)所示。他所使用量筒的分度值為 2 cm3,在讀取量筒中水的體積時,視線應(yīng)與液面 相平 (選填”相平”或“不相平”),雞蛋的體積為 40 cm3。
(3)被測雞蛋的密度為 1.05 g/cm3。
(4)若小麗用上述方法先測出雞量的體積V,再取出溢水杯中的雞蛋,放在天平的左盤,稱出它的質(zhì)量為m,然后利用ρ=計算出雞蛋的密度。用種方法測得雞蛋的密度與真實值相比會 偏大 。(選填“偏大”“偏小”或“一樣”)。
【分析】(1)將天平放在水平臺面上,把游碼移到標尺的零刻線處。當指針恰好指在分度盤的中央或左右擺動幅度相同時,表示橫梁平衡;指針向左偏,平衡螺母向右調(diào);指針向右偏,平衡螺母向左調(diào);
觀察標尺上的分度值,物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼的讀數(shù);
(2)用量筒量取液體時,量筒要放平,讀數(shù)時視線應(yīng)與凹液面的最低處相平;因為雞蛋沉底,所以雞蛋的體積等于雞蛋排水的體積;
(3)利用密度公式可求得雞蛋的密度;
(4)先測出物體的體積,再用天平測其質(zhì)量,這樣物體上會沾有水,使得質(zhì)量的測量值偏大,再根據(jù)密度公式得出密度的測量值偏大還是偏小。
【解答】解:(1)將天平放在水平臺面上,把游碼移到標尺的零刻線處,調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時,指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè),說明左盤較重,應(yīng)當將橫梁上的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至平衡。
圖乙中天平標尺的分度值為0.2g,鹽水和燒杯的總質(zhì)量為20g+20g+2g=42g;
(2)如圖丙所示的量筒分度值為2cm3,量筒讀數(shù),視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平,由圖丙所示量筒可知,雞蛋排開水的體積V排=40cm3,
因為雞蛋沉底,所以雞蛋的體積V=V排=40cm3,
(3)雞蛋的密度ρ===1.05g/cm3,
(4)若先測出雞量的體積V,再用天平測其質(zhì)量,這樣雞蛋上會沾有水,使得雞蛋質(zhì)量的測量值偏大,由密度公式ρ=可知,密度的測量值偏大。
故答案為:(1)水平;右;42;(2)2;相平;40;(3)1.05;(4)偏大。
49.小薇同學在測固體密度時操作步驟如下:
(1)在實驗室,小薇把天平放在 水平 工作臺上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié)(選填左”或“右”),使天平橫梁平衡。
(2)小薇選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測它的質(zhì)量,當右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示時,天平恢復平衡,則測得的礦石質(zhì)量是 43.4 g。
(3)如圖乙所示的量筒分度值為 2 cm3,在量筒中裝入適量的水,將系了細線的礦石輕放入量筒,如圖乙所示,讀數(shù)時視線應(yīng)與液面 相平 (選填“相平”或“不相平”),測得礦石的體積是 18 cm3。
(4)實驗后,小薇發(fā)現(xiàn)使用的20g砝碼生銹了,由此導致測得的礦石密度會 偏小 (選填“偏大“偏小”或“不變”)。
(5)小薇回家后,想測出家里某個小飾品的密度,她找到家里的電子秤,稱出飾品的質(zhì)量是140g,又借助細線、水、玻璃杯,測出了飾品的體積,她的實驗操作步驟如圖丙丁所示,則飾品的密度是 2.8 g/cm3。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平平衡時,先把天平放在水平工作臺上,指針偏左,應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母;指針偏右,應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母;直到指針指在分度盤的中線處;
(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對應(yīng)的刻度值,
(3)用量筒量取液體時,量筒要放平,讀數(shù)時視線應(yīng)與凹液面的最低處相平;
(4)生銹會使砝碼的質(zhì)量增大,再根據(jù)砝碼質(zhì)量的變化推斷測量質(zhì)量的變化,根據(jù)ρ=求測量值的變化。
(5)根據(jù)飾品排開水的質(zhì)量可求得其排開水的體積,因為浸沒,所以V排=V,然后利用密度公式可求得飾品的密度。
【解答】解:(1)把天平放在水平工作臺上,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平橫梁水平平衡。
(2)用調(diào)好的天平測礦石的質(zhì)量,當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時,天平平衡,標尺的分度值為0.2g,則此礦石的質(zhì)量是20g+20g+3.4g=43.4g;
(3)如圖乙所示的量筒分度值為2cm3,量筒讀數(shù),視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平,由圖乙所示量筒可知,測得礦石的體積V=38cm3﹣20cm3=18cm3;
(4)所使用的20g的砝碼生銹了,砝碼生銹后質(zhì)量會增大,這樣用較少的砝碼或少移動游碼就可以使天平橫梁水平平衡,因此,測得的質(zhì)量會偏小,根據(jù)ρ=知,他所測量的礦石密度將比實際礦石的密度偏小。
(5)由圖丙、丁可知,飾品排開水的質(zhì)量m排=686.0g﹣636.0g=50g,
由ρ=可得,排開水的體積V排===50cm3,
因為浸沒,所以V=V排=50cm3,
則飾品的密度ρ===2.8g/cm3。
故答案為:(1)水平;右;(2)43.4;(3)2;相平;18;(4)偏??;(5)2.8。
50.小明要測量木塊的密度。實驗器材有:木塊、彈簧測力計(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細線及足量的水。(g取10N/kg)
(1)先用彈簧測力計測木塊的重力,如圖甲,示數(shù)為 2.4 N;再用細線繞過滑輪將木塊與測力計連接起來,接著往水相倒入適量的水,使木塊浸沒在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時測力計示數(shù)為1.6N.木塊的體積為 4×10﹣4 m3,密度為 0.6×103 kg/m3.本實驗中滑輪的作用是 改變力的方向 。
(2)小明分析發(fā)現(xiàn),如果把水換成其他液體,測力計的示數(shù)就會不同,于是他把測力計的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改裝為測量液體密度的密度計”。原測力計的1.0N刻度處應(yīng)標注為 0.85×103 kg/m3,該“密度計”的刻度分布 均勻 (選填“均勻”或“不均勻”)
(3)若要增大這種“密度計”的最大測量值,可以采取的方法有 換用更大量程的彈簧測力計 (寫出一種即可)。
【分析】(1)明確彈簧測力計的分度值,再根據(jù)指針指示來讀數(shù);
(2)圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向,不能省力,所以彈簧測力計的示數(shù)即為對木塊的拉力,根據(jù)二力平衡知識可知F浮=G+F拉求出浮力;根據(jù)F浮=ρ水gV排求出木塊的體積;根據(jù)G=mg=ρ木gV求出木塊的密度;
根據(jù)F浮=G+F拉求出當測力計的示數(shù)為1N時,所受浮力,然后利用F浮=ρgV排可求得液體的密度,根據(jù)F浮=G+F示和F浮=ρ液gV排推導出ρ液與F示的關(guān)系,分析得出結(jié)論。
(3)要增大這種“密度計”的最大測量值,可以從彈簧測力計的量程、木塊的體積、密度等角度考慮可以采取的方法。
【解答】解:(1)圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N,木塊在空氣中的重力即彈簧測力計的示數(shù)為2.4N;
(2)圖乙所示的木塊浸沒水中時木塊共受到重力、拉力、浮力三個力的作用,
圖乙中彈簧測力計的拉力F拉=1.6N,木塊受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
F浮=ρ水gV排
木塊的體積:
V=V排===4×10﹣4m3,
木塊的質(zhì)量m===0.24kg,
木塊的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3;
圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向,
當測力計的示數(shù)為1N時,所受浮力=G+F′=2.4N+1N=3.4N,
由F浮=ρgV排可得液體的密度,ρ液===0.85×103kg/m3,
物體完全浸沒在液體中,排開液體體積V排一定,G、g也是定值,所以F示和ρ液是一次函數(shù)關(guān)系,則密度秤的刻度是均勻的;
(3)若要增大這種“密度計”的最大測量值,可以采取的方法:可以換用更大量程的彈簧測力計(或換用體積更小的木塊,換用密度更大的物塊)。
故答案為:(1)2.4;4×10﹣4;0.6×103;改變力的方向;
(2)0.85×103;均勻;
(3)換用更大量程的彈簧測力計。
實驗
次數(shù)
水面高度差
h水/cm
液面高度差
h液/cm
1
2.7
3.0
2
4.5
5.0
3
7.2
8.0
實驗
次數(shù)
水面高度差
h水/cm
液面高度差
h液/cm
1
2.7
3.0
2
4.5
5.0
3
7.2
8.0
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