1、专项训练三密度的测量一、液体密度的测量1.项目学习小组在制作如图甲所示的“鸡尾果汁”时,利用量筒、烧杯、天平等器材测量了不同果汁的密度。(1)将天平放在_上,游码调到零刻度线处,发现指针位置如图乙所示。为使天平平衡,应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节。(2)测出烧杯和果汁的总质量为103 g后,将烧杯中的一部分果汁倒入量筒中,液面位置如图丙所示。如图丁所示,用天平测量烧杯和剩余果汁的质量为_ g,该果汁的密度为_ g/cm3。(3)实验结束后,小组成员发现量筒中的果汁内有几个气泡,则所测果汁的密度值与真实值相比会_(选填“偏大”或“偏小”)。水平台 左 71.2 1.06 偏小 解析:
2、(1)用天平测量物体的质量时,先将天平放在水平台上,题图乙指针向右偏转,应将平衡螺母向左调节,使横梁在水平位置平衡。(2)量筒中果汁的体积为V=30 mL=30 cm3;烧杯和剩余果汁的总质量为m2=50 g+20 g+1.2 g=71.2 g;量筒中果汁的质量为m=m1-m2=103 g-71.2 g=31.8 g,果汁的密度为(3)实验结束后,小组成员发现量筒中的果汁内有几个气泡,则测得果汁的体积偏大,由 可知果汁的密度偏小。2.实验小组在做测量盐水密度的实验中设计了如下实验:(1)将天平放在水平桌面后,_(选填“A”或“B”)。A.调节平衡螺母至指针指向分度盘中央后,将游码调到零刻度线B
3、.将游码调到零刻度线后,调节平衡螺母至指针指向分度盘中央B(2)实验过程中小组同学发现砝码损坏,于是找来了两个完全相同的烧杯,在天平左盘的烧杯中装入一部分水。为了取等质量的水和盐水,在不移动游码的前提下,应在指针指向分度盘_时停止向右盘的烧杯中加入盐水。(3)将盐水全部倒入量筒中,量筒示数如图乙所示,为_ mL,将水倒入另一个量筒中,读出水的体积为55 cm3。经过计算可以求出盐水的密度为_ g/cm3。(已知水的密度为1103 kg/m3)中央 501.1(4)小组同学指出按上述实验方法测量时烧杯内有液体残留,且残留液体多少未知,所以测得的盐水的密度存在较大误差,于是利用上述器材重新设计了如
4、下实验:a.在天平左右两盘分别放上完全相同的烧杯,在左右两盘的烧杯中分别加入水和盐水,使天平平衡(不移动游码)。b.将左盘烧杯中的水倒入量筒中一部分,液体体积如图丙所示,将烧杯放回天平左盘。c.将右盘烧杯中的盐水倒出等体积至量筒中,将烧杯放回天平右盘。d.移动游码直至_,此时游码示数如图丁所示。e.盐水的密度为盐水=_ kg/m3。指针指向分度盘中央 1.06103 解析:(1)天平放在水平桌面后,将游码移至标尺左端零刻度线处,通过调节平衡螺母,使指针指向分度盘中央,故选B。(2)为了取等质量的水和盐水,在不移动游码的前提下,应在指针指向分度盘中央时停止向右盘的烧杯中加入盐水。(3)由题图乙知
5、,盐水的体积V盐水=50 cm3,已知水的体积V水=55 cm3,根据密度公式 可知,当质量相等时,密度与体积成反比,所以盐水=1.1水=1.11103 kg/m3=1.1103 kg/m3=1.1 g/cm3。(4)已知水的密度水=1103 kg/m3=1 g/cm3,由题图丙可知倒出水和盐水的体积V=60 mL=60 cm3,倒出水的质量m水=水V=1 g/cm360 cm3=60 g,倒出同体积的盐水后游码移动如题图丁所示,读数为3.6 g,所以倒出盐水的质量m盐水=60 g+3.6 g=63.6 g,所以盐水的密度 =1.06 g/cm3=1.06103 kg/m3。二、固体密度的测量
6、3.碳纤维复合材料由于密度小、强度大,广泛应用于汽车、飞机等制造业。小明测量一块实心复合材料的密度。(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。(2)用调好的天平测量该复合材料的质量,在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该_(选填选项前的字母)。A.向右调平衡螺母B.向右盘中加砝码C.向右移动游码当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,则所测复合材料的质量为_。右 C16.4 g(3)因复合材料在水中漂浮,故小明在该复合材料下方悬挂了一铁块
7、,按照如图丙所示的顺序,测出了该复合材料的体积是_,则这种材料的密度是_ kg/m3。(4)分析以上步骤,你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度的测量值比真实值_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。(5)请你写出这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点:_。20 cm3 0.82103 偏小 密度小,可以减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等 解析:(1)指针偏左,平衡螺母向右调节,使横梁水平平衡。(2)用调好的天平测量该复合材料的质量,在右盘放入最小的砝码后,指针指在分度盘中线左侧一点,说明此时右盘所放的砝码的质量较小,故应该向右调节游码,使得天平再次平衡。据题图可知,天平标尺的分度值
8、是0.2 g,故此时待测材料的质量是m=10 g+5 g+1.4 g=16.4 g。(3)据题图丙中的可知,此时的体积为60 mL,据题图丙中的可知,此时的体积为40 mL,故复合材料的体积是V=60 cm3-40 cm3=20 cm3。(4)由于测量过程中,复合材料上面会沾有一些水,故测量的体积偏大,据密度公式可知,密度偏小。(5)据题可知,该复合材料的密度较小,故在生活生产中,可以用该材料减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等。4.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现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
9、甲所示,记录塑料球的质量为m。B.把适量的水倒进量筒中,如图乙所示,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,静止时如图丙所示,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丁所示,记录此时量筒的示数为V3。E.利用密度公式计算出结果。根据上述实验过程,塑料球的质量m=_ g,塑料球的体积V=_ cm3,塑料球的密度=_ g/cm3。200.56解析:标尺每一个大格代表1 g,每一个小格代表0.2 g,游码对应的刻度值是1.2 g;塑料球的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值,即m=10 g+1.2 g=11.2 g,塑料球的体积V=V2-V3=46 mL-
10、26 mL=20 mL=20 cm3,5.下图为测量矿石的密度实验。(1)小华将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧,为使天平水平平衡,他可以_。A.把横梁右端螺母向右旋出一些B.把横梁右端螺母向左旋进一些C.把横梁左端螺母向右旋进一些D.向右移动游码B(2)小华用调好的天平测量矿石的质量,天平再次平衡时,右盘中砝码和游码的示数如图甲所示,则矿石的质量为_ g。该矿石放入前、后量筒内液面情况如图乙所示,则矿石的密度是_ kg/m3。(3)小丽发现自己只有天平没有量筒,经过思考她想到了测量矿石体积的办法,她找来一个溢水杯和小烧杯如图丙所示:用天
11、平测出矿石的质量m1;用天平测出空小烧杯的质量m2;溢水杯装满水后,将小矿石放入溢水杯中,并用小烧杯盛溢出的水;用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m3。则矿石的密度石=_(用所测物理量和水表示)。30.43.04103解析:(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的右侧,则应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡,故B正确,A、C、D错误。(2)由题图甲可知,标尺的分度值为0.2 g,矿石质量m=20 g+10 g+0.4 g=30.4 g;由题图乙可知,量筒的分度值为2 mL,水的体积V水=50 mL=50 cm3,水和矿石的总体积V总=60 mL=60 cm3,则矿石的体积V=V总-V水=60 cm3-50 cm3=10 cm3,矿石的密度(3)用天平测出矿石的质量m1;用天平测出空小烧杯的质量m2;溢水杯装满水后,将小矿石放入溢水杯中,并用小烧杯盛溢出的水;用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m3。则溢出水的质量为m水=m3-m2,矿石的体积等于溢出水的体积,所以矿石的体积为本课结束本课结束
