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1、
技能訓(xùn)練一 密度的測量技巧
測量固體物質(zhì)的密度的方法有很多,根據(jù)題目給予的條件不同,或者固體的性質(zhì)不同,如是否規(guī)則、大小、吸水性及漂浮在水面以及缺少測某一物理量的工具等等。測固體密度,尤其體現(xiàn)在測固體體積上方法多樣,這類實(shí)驗(yàn)探究題也是中考高頻考題之一。
1.沉于水底的物體
(1)規(guī)則的物體直接用刻度尺量出長a、寬b、高c,則體積V=abc。
(2)較小的不規(guī)則的物體用量筒,采用“排水法”,測得固體的體積V=V2-V1。
(3)稱重法、阿基米德原理,將物體吊在測力計(jì)上,測得重力為G,浸沒在水中,示數(shù)為F,則物體的體積為V=(G-F)/gρ水。
(4)溢水法:將溢水杯裝滿水,物
2、體放入溢水杯中,把被溢出的水收集到小燒杯中,用天平測出水的質(zhì)量m水,則V=m水/ρ水。
2.浮于水面的物體
漂浮水面的物體通常用以下幾種方法:A.針壓法(工具:量筒、水、大頭針):用大頭針將漂浮物按入水中,記下量筒中水的體積變化。B.沉墜法:(工具:量筒、水、細(xì)線、金屬塊)。把適量水倒入量筒,再用細(xì)線拴住金屬塊放入水中記V1,然后把金屬塊和漂浮物拴在一起沉沒水中記下V2,則體積V=V2-V1。C.拉沒法:將定滑輪固定在容器底部,利用定滑輪能夠改變用力方向?qū)⑵∥锢瓫]入水中。
3.易吸水的物體
一是在物體的外表涂上一層薄薄的不溶于水的物質(zhì),比如油漆類的;二是將該物質(zhì)先放入水中,讓它吸足水
3、,再來測體積;三是可用排油法或排沙法。
4.易溶于水的物體:采用飽和溶液法或排沙法。
二、只用某一測量工具測密度
1.當(dāng)缺少測某一物理量的工具時,能夠利用密度的知識間接地實(shí)行測量,如用天平、水能夠測出墨水瓶的容積;用量筒和水能夠測鐵塊的質(zhì)量。
2.利用浮力知識和二力平衡知識測密度,如用天平、水、細(xì)線能夠測出某一金屬塊的密度;用量筒、水能夠測出橡皮泥的密度;用彈簧測力計(jì)、水、細(xì)線測某一金屬塊的密度等。
3.利用杠桿知識或液體壓強(qiáng)知識也能夠測物質(zhì)的密度。
1.某小組測量一種易溶于水且形狀不規(guī)則的固體小顆粒物質(zhì)的密度,測量的部分方法和結(jié)果如圖所示。
(1)將天平放在水平桌面上,將游
4、碼移到標(biāo)尺的__零刻度線__處,然后調(diào)節(jié)__平衡螺母__,使天平平衡,接著用天平測量適量小顆粒的質(zhì)量。當(dāng)天平重新平衡時,砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖甲所示,則稱量的顆粒質(zhì)量是__147.6__g。
(2)因顆粒易溶于水,小組同學(xué)采用如圖乙所示的方法測量體積,所測量的顆粒體積是__70__cm3。
(3)該物質(zhì)的密度是__2.11__g/cm3。
(4)在步驟C中,若搖動不夠充分,則測出的密度比實(shí)際密度值偏__小__。
2.(2015,泉州)小江同學(xué)為了測量大豆的密度,實(shí)行以下實(shí)驗(yàn)。
(1)把天平放在水平桌面上,如圖甲所示,使用前,他應(yīng)實(shí)行的操作是:首先__將游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線
5、處__,然后__調(diào)節(jié)平衡螺母__,使指針尖對準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線。
(2)為了測量大豆的體積,他將飲料瓶裝滿水,擰上蓋子,放在調(diào)好的天平左盤上,天平平衡時,砝碼的質(zhì)量和稱量標(biāo)尺上的示數(shù)如圖乙所示,則瓶和水的總質(zhì)量為__103__g。
(3)把48 g大豆放入裝滿水的瓶中,停止溢水后,擰上蓋子,擦干沾在瓶上的水,用天平測出瓶、瓶內(nèi)剩余水和大豆的總質(zhì)量為111 g。根據(jù)溢出水的質(zhì)量可求出大豆的體積為__40__cm3。
(4)算出這種大豆的密度為__1.2__g/cm3。
(5)因?yàn)榇蠖咕哂形?,用這種方法測出大豆的密度值比真實(shí)值偏__大__(填“大”或“小”)。
3.(2015,棗
6、陽)各種復(fù)合材料因?yàn)槊芏刃?、?qiáng)度大,廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)等制造業(yè)。小明測量一塊實(shí)心復(fù)合材料的密度。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側(cè),如圖甲,則應(yīng)將平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡。
(2)用調(diào)好的天平測量該物塊的質(zhì)量時,當(dāng)在右盤放入最小的砝碼后,指針偏在分度盤中線左側(cè)一點(diǎn),則應(yīng)該__C__(填選項(xiàng)前的字母)。
A.向右調(diào)平衡螺母
B.向右盤中加砝碼
C.向右移動游碼
(3)因復(fù)合材料的密度小于水,小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖丙所示順序,測出了該物塊的體積,則這種材料的密度是__0.
7、82×103__kg/m3。
(4)分析以上步驟,你認(rèn)為小明在測體積時的操作順序會引起密度測量值比真實(shí)值__偏小__(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
4.(2015,衡陽)小明想知道醬油的密度,于是他和小華用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)將天平放在水平臺上,把游碼放在__零刻度線__處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向__左__(填“右”或“左”)調(diào)。
(2)用天平測出空燒杯的質(zhì)量為17 g,在燒杯中倒入適量的醬油,測出燒杯和醬油的總質(zhì)量如圖甲所示,將燒杯中的醬油全部倒入量筒中,醬油的體積如圖乙所示,則燒杯中醬油的質(zhì)量為__45__g,醬油的密度為__1.
8、125×103__kg/m3。
(3)小明用這種方法測出的醬油密度會__偏大__(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小華不小心將量筒打碎了,老師說只用天平也能測量出醬油的密度,于是小華添加兩個完全相同的燒杯和適量的水,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟,請你補(bǔ)充完整。
①調(diào)好天平,用天平測出空燒杯質(zhì)量為m0。
②將一個燒杯__裝滿水__,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為m1。
③用另一個相同的燒杯裝滿醬油,用天平測出燒杯和醬油的總質(zhì)量為m2。
④則醬油的密度表達(dá)式ρ=__ρ水__(已知水的密度為ρ水)。
5.(2014,鄂州)一次實(shí)驗(yàn)課上,老師提供給同學(xué)們下列器材:一架已調(diào)好的天平(無砝碼)、
9、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管,要求用上述器材來測一個合金塊的密度。某同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后,進(jìn)行如下操作:
(1)將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi),把合金塊放在左盤燒杯內(nèi)。
(2)__向右盤燒杯中加水,并用滴管調(diào)節(jié)__,直到天平平衡。
(3)將燒杯內(nèi)水倒入空量筒中,測出水的體積(如圖a所示),用細(xì)線栓好合金塊,將其放入如圖a的量筒中,測量水和合金塊的總體積(如圖b),則合金塊的密度為__3×103__kg/m3。
(4)評估:測出的合金塊密度值與真實(shí)值相比偏小,產(chǎn)生的原因是__將右盤燒杯的水倒入量筒時有水殘留杯壁,導(dǎo)致合金塊質(zhì)量測量值偏小__。
6.吳暢同學(xué)利用天平、水和
10、燒杯來測量一不規(guī)則小物塊的密度,請將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
(1)把托盤天平放在水平臺面上,將標(biāo)尺上的游碼移到__零刻度線__處,調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平平衡。
(2)用天平測量小物塊的質(zhì)量,右盤中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼示數(shù)如圖甲所示,則小物塊的質(zhì)量為__53.6__g。
(3)如圖乙所示:
a.往燒杯中加入適量的水,把小物塊浸沒,在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記;
b.取出小物塊,測得燒杯和水的總質(zhì)量為150 g;
c.往燒杯中加水,直到標(biāo)記處,再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為180 g;
d.計(jì)算出小物塊的體積;
e.用密度公式計(jì)算出小物塊的密度為__1.8__g/cm3。
7.學(xué)
11、校研究性學(xué)習(xí)小組,測量一種礦石的密度,現(xiàn)有器材:小礦石塊、天平(含砝碼)、一個燒杯、足量的水、細(xì)線。小組同學(xué)們設(shè)計(jì)了一種測量礦石密度的方案如下:
(1)調(diào)節(jié)天平平衡后,小明用天平測量礦石塊的質(zhì)量,如圖所示,指出實(shí)驗(yàn)操作中的錯誤:__用手直接拿砝碼__。改正錯誤后,小明用正確的方法稱礦石塊的質(zhì)量,平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示,則礦石塊的質(zhì)量m0為__47.4__g;
(2)在燒杯中倒?jié)M水,稱出燒杯和水的總質(zhì)量m1;
(3)將礦石塊輕輕放入裝滿水的燒杯中,礦石塊沉入杯底,燒杯溢出水后,將燒杯壁外的水擦干凈,放在天平左盤上,稱出此時燒杯、杯內(nèi)礦石和水的總質(zhì)量m2;
(4)寫出礦石密度的表達(dá)式:ρ礦石=(用m0、m1、m2、ρ水來表示)。