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技能訓(xùn)練一　密度的測(cè)量技巧 測(cè)量物質(zhì)密度的方法有很多種，除了常用天平和量筒測(cè)量外，還有根據(jù)題目給予的條件不同，或者物質(zhì)的性質(zhì)不同，如是否規(guī)則、大小、吸水性、漂浮在水面以及缺少某一物理量的測(cè)量工具等等，常采用特殊方法測(cè)量出質(zhì)量和體積。尤其體現(xiàn)在測(cè)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。 一、測(cè)固體體積的四種方法 1．沉于水底的物體 (1)規(guī)則的物體直接用刻度尺量出長(zhǎng)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(cè)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(cè)力計(jì)上，測(cè)得重力為G，浸沒(méi)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，物體放入溢水杯中，把被溢出的水收集到小燒杯中，用天平測(cè)出水的質(zhì)量m水，則V＝m水/ρ水。 2．浮于水面的物體 (1)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；(2)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下體積V1，然后把金屬塊和漂浮物拴在一起沉沒(méi)水中記下體積V2，則金屬塊體積V＝V2－V1；(3)拉沒(méi)法：將定滑輪固定在容器底部，利用定滑輪可以改變用力方向?qū)⑵∥锢瓫](méi)入水中。 3．易吸水的物體 (1)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，然后將物體浸沒(méi)水中測(cè)出體積；(2)將該物體先放入水中，讓它吸足水，再來(lái)測(cè)體積；(3)可用排油法或排沙法測(cè)出體積。 4．易溶于水的物體 采用飽和溶液法或排沙法測(cè)出體積。 二、只用某一測(cè)量工具測(cè)密度 1．當(dāng)缺少測(cè)某一物理量的測(cè)量工具時(shí)，可以利用密度的知識(shí)間接地進(jìn)行測(cè)量，如用天平、水可以測(cè)出墨水瓶的容積。 2．利用浮力知識(shí)和二力平衡知識(shí)測(cè)密度，如用天平、水、細(xì)線可以測(cè)出某一金屬塊的密度；用量筒、水可以測(cè)出橡皮泥的密度；用彈簧測(cè)力計(jì)、水、細(xì)線測(cè)某一金屬塊的密度等。 3．利用杠桿知識(shí)或液體壓強(qiáng)知識(shí)也可以測(cè)物質(zhì)的密度。 1．(顆粒狀易溶于水的物質(zhì))某小組測(cè)量一種易溶于水固體小顆粒物質(zhì)的密度，測(cè)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(cè)量適量小顆粒的質(zhì)量。當(dāng)天平重新平衡時(shí)，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(cè)量體積，所測(cè)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(dòng)不夠充分，則測(cè)出的密度比實(shí)際密度值偏__小__。 2．(浮力法)(2016，北京)小曼利用符合實(shí)驗(yàn)要求的圓柱體物塊、石子、細(xì)線、量筒和適量的水測(cè)量某未知液體的密度。下圖是小曼正確測(cè)量過(guò)程的示意圖。已知水的密度為1103 kg/m3，g取10 N/kg。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： ①將適量的水倒入量筒中，如圖甲所示，記錄量筒中水的體積。 ②將拴有石子的物塊置于量筒內(nèi)的水中，如圖乙所示，量筒中水面所對(duì)應(yīng)的示數(shù)為66 cm3。 ③將待測(cè)液體倒入另一量筒中，如圖丙所示，記錄量筒中待測(cè)液體的體積。 ④將上述石子和物塊擦干后，置于量筒內(nèi)的待測(cè)液體中，如圖丁所示，量筒中液面所對(duì)應(yīng)的示數(shù)為70 cm3。 由以上實(shí)驗(yàn)可知： (1)石子和物塊在水中所受的總浮力為_(kāi)_0.16__N。 (2)待測(cè)液體的密度為_(kāi)_0.8103__kg/m3。 3．(沒(méi)有量筒，只有天平)(2016，泉州)小明想了解不溶于水的化工原料石英粉的密度，已知水的密度為ρ水，他利用天平(含砝碼)，一個(gè)玻璃杯、足量的水，就能完成測(cè)量石英粉密度的實(shí)驗(yàn)。下面是小明的實(shí)驗(yàn)步驟。 (1)在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針尖對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的情況如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)端調(diào)。 (2)用調(diào)好的天平測(cè)量空玻璃杯的質(zhì)量m0，天平平衡時(shí)右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量、游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則空玻璃杯的質(zhì)量m0＝__27.4__g。 (3)給玻璃杯中裝適量石英粉，使其表面水平，并在該水平面對(duì)應(yīng)杯壁處做標(biāo)記，測(cè)量出__玻璃杯和石英粉__的總質(zhì)量m1。 (4)將石英粉全部倒出，給玻璃杯裝水至標(biāo)記處，測(cè)量出__玻璃杯和水__的總質(zhì)量m2。 (5)寫(xiě)出石英粉密度的表達(dá)式ρ＝__ρ水__(用相應(yīng)的符號(hào)表示)。 (6)這種測(cè)量方法所測(cè)得石英粉的密度比實(shí)際值__小__(填“大”或“小”)。 4．(等積法)吳暢同學(xué)利用天平、水和燒杯來(lái)測(cè)量一塊形狀不規(guī)則，體積較大物塊的密度，請(qǐng)將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。 (1)把托盤(pán)天平放在水平臺(tái)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(cè)量小物塊的質(zhì)量，右盤(pán)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_(kāi)_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(méi)，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記； b．取出小物塊，測(cè)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，測(cè)得此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為180 g； d．計(jì)算出小物塊的體積； e．計(jì)算出小物塊的密度為_(kāi)_1.8__g/cm3。 5．(2016，鄂州)周末，小明到超市購(gòu)物口渴了，買(mǎi)了一盒酸奶，喝了一口發(fā)現(xiàn)酸奶的味道與平時(shí)喝過(guò)的同樣的酸奶似乎不同，聯(lián)想起近日新聞報(bào)道食品造假現(xiàn)象，他懷疑該酸奶摻了一定水分，于是他想通過(guò)測(cè)量酸奶密度的方法來(lái)判斷。你認(rèn)為，正品酸奶摻水后其密度會(huì)__變小__(填“變大”或“變小”)。他看到超市售貨處有電子秤，并向售貨員要了一只小玻璃杯，借助一瓶礦泉水，測(cè)出了酸奶的密度。下面是他測(cè)量的過(guò)程，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整。 ①用電子秤測(cè)出空玻璃杯的質(zhì)量m0； ②將玻璃杯裝滿礦泉水，用電子秤測(cè)出玻璃杯和水的總質(zhì)量m1； ③將玻璃杯中的水倒干凈，__向杯中倒?jié)M酸奶，用電子秤稱出杯子與酸奶的總質(zhì)量m2__； ④酸奶密度的表達(dá)式為ρ酸奶＝__ρ水__。(用所測(cè)物理量的字母表示) 6．(2016，山西)中國(guó)80后小伙楊光碩利用電商平臺(tái)，把家鄉(xiāng)的土雞蛋推向全國(guó)市場(chǎng)。土雞蛋比普通雞蛋營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，那土雞蛋的密度是不是也比普通雞蛋大呢？小夢(mèng)從網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)了家鄉(xiāng)的土雞蛋，與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們一起測(cè)量土雞蛋的密度。他們找來(lái)一架天平和一盒砝碼，但缺少量筒，于是又找來(lái)一個(gè)燒杯、膠頭滴管和一些水。他們利用這些儀器測(cè)量土雞蛋的密度，請(qǐng)你和他們一起完成實(shí)驗(yàn)。 (1)把天平放在__水平__臺(tái)上，把游碼放到標(biāo)尺左端的__零刻度線__處，調(diào)節(jié)天平的__平衡螺母__，觀察到指針指在__分度盤(pán)中央__，表示橫梁平衡。用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出一顆土雞蛋的質(zhì)量m0。 (2)如圖所示，設(shè)計(jì)測(cè)土雞蛋體積的步驟如下： ①在燒杯中裝入適量的水，并在水面的位置作好標(biāo)記，用天平測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量m1； ②把土雞蛋輕輕放在裝有水的燒杯中，倒出超過(guò)標(biāo)記處的水，并用膠頭滴管使燒杯中的水面恰好到標(biāo)記處，再用天平測(cè)量此時(shí)燒杯、水和土雞蛋的總質(zhì)量m2； (3)土雞蛋的密度表達(dá)式是__ρ＝__(用所測(cè)量的物理量符號(hào)表示，水的密度為ρ水)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)土雞蛋有一定的吸水性，則所測(cè)量的密度值將__偏大__(填“偏大”或“偏小”)。