測量固體和液體的密度——知識點及各種題型

測量固體和液體的密度一、測量原理：= 二、實驗器材：天平、量筒、燒杯、細線、細針、刻度尺（測規(guī)則固體）三、實驗步驟：1、固體密度常規(guī)測量步驟：先測質(zhì)量后測體積調(diào)節(jié)天平，用天平測出被測物體的質(zhì)量m量筒中倒入體積為V1的水，再將用細線拴牢的固體浸沒水中，讀出這時的總體積V2 ，那么固體的體積V= V2V1（排水法）求出固體的密度：= 若要知道該固體是由什么材料構(gòu)成的，初步判斷可查密度表與標準值對照即可2、液體密度常規(guī)測量步驟：將待測液體倒入燒杯，調(diào)節(jié)天平，用天平測出液體及燒杯的總質(zhì)量m1將適量液體倒入量筒中，測出液體的體積V測出剩余液體及燒杯總質(zhì)量m2，則液體的質(zhì)量m= m1m2（減液法）求出液體的密度：= 注：可用密度計直接測量液體密度3、利用浮力測密度：（1）物 水：思路：利用測力計測出重力，可得m；利用浮力算出V排，可得V物步驟：利用彈簧測力計測出物體重力G；將彈簧測力計掛著物體浸沒在水中，讀出此時測力計示數(shù)F；求出固體的密度：= （2）物 水：思路：懸浮時，物 =液轉(zhuǎn)為求液體密度步驟：將物體放入水中，不斷往水中加入食鹽直至物體懸??；測鹽水密度（方法參照測量液體的密度）；求出固體的密度：物 =鹽水固體密度常規(guī)測量小亮在實驗室進行實驗的過程中有些困惑，需要你幫助解決小亮的實驗是“探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”，他選擇了三個質(zhì)量分別為89g、178g、356g的實心銅塊進行實驗實驗中，他每次都用盛有40cm3水的量筒測銅塊的體積，并將測量數(shù)據(jù)記錄在以下表格中質(zhì)量m/g體積V/cm3比值(m/V)銅塊18910銅塊217820銅塊335680小亮在計算質(zhì)量與體積的比值（m/V）時，發(fā)現(xiàn)其中的一個測量數(shù)據(jù)有錯誤，這個錯誤數(shù)據(jù)是_小亮的困惑是：不清楚這個錯誤是怎樣產(chǎn)生的請你幫小亮指出該錯誤產(chǎn)生的原因： 80cm3小亮誤將銅塊與水的總體積認定為銅塊的體積 （2010 廣州）小鈴為了鑒別一工藝品是否是銅做的，進行了以下實驗：a測出工藝品的質(zhì)量（如圖甲所示）bA、B兩量筒分別裝上30mL的水c把工藝品放入A量筒（如圖乙所示）d把與工藝品質(zhì)量相等的實心銅塊放入B量筒（如圖丙所示）問：（1）工藝品的質(zhì)量m=_g（2）實心銅塊的體積V= m3（3）由上述實驗可知該工藝品的體積比銅塊的體積 、密度比銅的密度_（填“大”、“小”）（4）小鈴根據(jù)工藝品的密度與銅的密度不相等得出工藝品不是由銅做的結(jié)論此結(jié)論是否可靠？為什么？_甲乙丙50g20g5g10g（1）89（2）110-5（3）大小（4）不可靠，工藝品有可能是空心的 （2008 廣州）小明利用天平、大杯、小杯和密度為的水測一石塊的密度（1）天平平衡時如圖甲所示，石塊的質(zhì)量m= （2）小明測量石塊體積的操作步驟如下：a測出空小杯的質(zhì)量m1b把裝了水的大杯和空的小杯如圖乙放置c把石塊緩緩放入大杯中，大杯中部分水從溢水口溢進小杯 d測出承接了溢出的水的小杯總質(zhì)量m2指出步驟b中的錯誤之處：_（3）步驟b中的錯誤已改正,用本題中出現(xiàn)過的物理量符號表示石塊的體積V石= 及石塊的密度石= 甲乙（1）67g（2）大杯中水位未與溢水口相平（3）() 在一次郊游中，小明拾到一塊顏色特別的石塊，他想通過實驗測出這塊石塊的密度（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，發(fā)現(xiàn)指針靜止在分度盤上的位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向_（填“左”、“右”）移動（2）用調(diào)節(jié)好的天平測石塊的質(zhì)量，所用砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則石塊的質(zhì)量_g再用量筒測出石塊的體積如圖丙所示，則石塊的密度為_g/cm3（3）分析上述實驗操作過程，發(fā)現(xiàn)會導致測量的密度值偏_，原因是_（1）右（2）242.4（3）小部分塑料繩浸入水中，使石塊體積的測量值偏大（2013銅梁縣模擬）在實驗室里測量一塊形狀不規(guī)則、體積較大礦石的密度（1）用已調(diào)好的天平測量大礦石的質(zhì)量當天平平衡時，右盤中砝碼和游碼的位置如圖1所示，礦石的質(zhì)量是g（2）因礦石的體積較大，放不進量筒，因此他利用一只燒杯，按圖2所示的方法進行測量，礦石的體積是cm3（3）礦石的密度約kg/m3，從圖A到圖B的操作中會引起密度測量值比真實值（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）4）本實驗中測礦石體積的方法在初中物理中經(jīng)常見到，它屬于探究方法中的A類比法 B等效替代法 C控制變量法 D歸納法（1）167.2；（2）50；（3）3.344103，偏??；（4）B有一塊曬干的木頭可以漂浮在水中，小王用天平、量筒和水等器材測量這塊木頭的密度，實驗步驟如下：用天平測出木頭的質(zhì)量m，天平的示數(shù)如圖所示；向量筒中倒入V1=60mL的水；用細線系住木頭，放入量筒，用鐵絲將其壓入水中足夠長時間，水面到達V2=65mL處；取出木頭，水面降到了V3=58mL處；小王認為木頭體積測量不夠準確，于是又向量筒中加水到60mL處，將剛才取出的木頭表面吸附的水清除后，再次沒入量筒的水中，此時水面到達V4=66mL處請解答下面問題：（1）該實驗原理為_（用物理符號表示）（2）在步驟中，水面未回到60mL處的原因是_（3）請你根據(jù)小王的實驗思路，將有關(guān)數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入以下表格空白處實驗次數(shù)木頭的質(zhì)量m/gV1V2V3V4木頭的體積V/cm3木頭的密度/(gcm-1)160655866（4）觀察表格設計，請你指出其中存在的兩處不足（相同類型的不足點只寫一條）_；_（5）請對小王的實驗操作進行評價：_（1）= （2）木頭吸附了2mL的水（3）4.860.8（4）實驗次數(shù)太少V1、V2、V3、V4無單位（5）小王的實驗操作會使木頭的測量值比真實值偏大（2003內(nèi)江）運用毫米刻度尺和天平（附砝碼），設計測量密度為的長方形金箔厚度的方法（金箔的面積較大，質(zhì)量也較大，但未超過天平的稱量，厚度遠小于1mm）（1）寫出實驗的主要步驟和需要測量的物理量（用相應的字母表示）（2）寫出待測金箔厚度的表達式解：實驗主要步驟：（1）用天平測出長方形金箔的質(zhì)量m；（2）用刻度尺測出長方形金箔得邊長a、寬b；根據(jù)V= 計算出金箔的體積，再根據(jù)h= ，計算金箔厚度h表達式：V=abh，所以h= = = 液體密度常規(guī)測量小明為測量老陳醋的密度，設計了如下實驗步驟：用天平測出空量筒的質(zhì)量；向量筒中倒入適量醋，測出醋的體積；用天平測出量筒和醋的總質(zhì)量對上述實驗步驟的說法正確的是（ ）A所測出醋的體積一定不準確，不可取B能測出醋的密度且步驟合理C測出醋的密度值偏大，不可取D易使量筒從天平上傾斜而摔破，不提倡（2015臺州）在實驗條件受限制的情況，創(chuàng)造性地設計實驗能解決一些實際問題（1）小柯測量食鹽水密度，能找到的器材有：兩個相同的透明杯子、清水（水=1g/cm3）、食鹽水、記號筆和托盤天平因為沒有量筒，液體體積無法直接測量，小柯想到借助于V食鹽水=V水的方法，用天平測得m1=52.0g、m2=132.0g、m3=141.6g，利用三個數(shù)據(jù)完成了食鹽水密度的測量他的測量過程與方法如圖結(jié)合實驗圖解，食鹽水=g/cm31.12（2014常德）某實驗小組為了測某種液體濃度，設計了以下兩種實驗方案，請你仔細閱讀后并回答下面的問題：第一種方案：用調(diào)節(jié)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量m1，向燒杯內(nèi)倒入適量液體，再測出燒杯和液體的總質(zhì)量m2，然后把燒杯內(nèi)的液體全部倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)液體的體積為V1；根據(jù)測得的數(shù)據(jù)就可以算出該液體密度第二種方案：在燒杯內(nèi)倒入適量的液體，用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯和液體的總質(zhì)量m3，然后將燒杯內(nèi)的部分液體倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)液體的體積V2，再測出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量m4；根據(jù)測得的數(shù)據(jù)就可以算出該液體密度（1）按第種實驗方案進行測量，實驗結(jié)果要更精確一些；如果選擇另一種方案，測得的密度值（選填“偏大”或“偏小”）；（2）如圖是按照第二種實驗方案進行某次實驗的情況，請將實驗的數(shù)據(jù)及測量結(jié)果填入表中燒杯和液體的總質(zhì)量（g）燒杯和剩余液體的總質(zhì)量（g）倒出液體的體積（cm3）液體的密度（g/cm3）50（1）二；偏大；（2）見下表：燒杯和液體的總質(zhì)量（g）燒杯和剩余液體的總質(zhì)量（g）倒出液體的體積（cm3）液體的密度（g/cm3）5033.4200.83（2014丹東）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驗：（1）將天平放在水平臺上，把游碼放在處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè)，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向（選填“右”或“左”）調(diào)（2）用天平測出空燒杯的質(zhì)量為17g，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g，醬油的密度為kg/m3（3）小明用這種方法測出的醬油密度會（選填“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，設計了如下實驗步驟，請你補充完整調(diào)好天平，用天平測出空燒杯質(zhì)量為m0將一個燒杯，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為m1用另一個燒杯裝滿醬油，用天平測出燒杯和醬油的總質(zhì)量為m2則醬油的密度表達式=（已知水的密度為水）（5）小明針對（4）中小華的實驗設計進行評估后，認為小華設計的操作過程有不妥之處，你認為該不妥之處是：（1）標尺左端的0刻線；左；（2）45；1.125103；（3）偏大；（4）裝滿水；()水；（5）燒杯裝滿水，易灑出，不方便操作給你一架不帶砝碼的天平，兩個完全相同的燒杯，不用量筒，需要添加什么器材，才能利用水來測量鹽水的密度要求：寫出所需添加的器材、實驗的步驟及密度的表達式（1）需要添加的器材：刻度尺（2）實驗步驟：把兩個燒杯分別放到天平的兩個托盤上，分別向燒杯中倒入適量的水與鹽水，使天平平衡；用刻度尺測出鹽水的深度h1，測出水的深度h2（3）設燒杯的橫截面積為S，鹽水質(zhì)量m鹽水=鹽水Sh1，水的質(zhì)量m水=水Sh2，天平平衡，則鹽水與水的質(zhì)量相等，m鹽水=m水，即鹽水Sh1=水Sh2，則鹽水的密度鹽水=水小剛同學想測量牛奶的密度，但家里只有天平、小空瓶，而沒有量筒他思考后按照自己設計的實驗步驟進行了測量，測量內(nèi)容及結(jié)果如圖所示(1)請按照圖甲的順序?qū)懗鰧膶嶒灢襟E：第一步：_第二步：_第三步：_(2)他第三次測得物體的質(zhì)量如圖乙中砝碼和游碼所示，其結(jié)果m3=_g(3)根據(jù)小剛的測量數(shù)據(jù)，牛奶的密度牛奶=_（表達式）=_kg/m3m1=14g m2=44g m3空瓶水牛奶（1）第一步：利用天平測出空瓶子的質(zhì)量m1第二步：利用天平測出盛滿水的瓶子質(zhì)量m2第三步：利用天平測出盛滿牛奶的瓶子質(zhì)量m3（2）47 （3）()水1.1103某同學想測出一杯剛榨出的蘋果汁的密度，利用身邊僅有的一臺天平（含砝碼），兩個相同的圓柱形玻璃杯，一把刻度尺，一只膠頭滴管，足量的水，進行了如下實驗：a在一玻璃杯中裝適量的水，用調(diào)節(jié)好的天平測出杯和水的總質(zhì)量為mb用刻度尺測出此時杯中水的高度為h1c在另一玻璃杯中裝蘋果汁，通過膠頭滴管增減蘋果汁，使得杯和蘋果汁的總質(zhì)量也是md_e寫出蘋果汁的密度的表達式（1）在上述橫線上將實驗步驟補充完整（2）寫出蘋果汁密度的表達式果汁=_ （水的密度用水表示）實驗測出的結(jié)果總是存在誤差，而引起誤差的原因有很多，如：兩玻璃杯的質(zhì)量不完全一樣會引起誤差，請你也寫出一種：_分析：解此題關(guān)鍵是要明確從空氣中取得的所謂“氮”的密度實際上是氮和氬的混合密度，從氨中取得的氮的密度是純氮的密度解：設空氣中取得的氮的體積為V，氮的密度為1，氬的密度為2，兩者的混合密度為混合氣體中純氮的體積V1=()V，純氬的體積V2=()V = = = =()1+()2 代入上式可得2=1091=101.2572kg/m391.2505kg/m3=1.3175kg/m34d用刻度尺測出此時杯中蘋果汁的高度為h2（2）()水水和蘋果汁的高度測量有誤差利用浮力測密度步驟：現(xiàn)有量杯一只和適量的水，試測出杯口直徑為3cm的小酒杯的密度，寫出實驗步驟，所測物理量及密度的表達式實驗步驟：（1）量杯中倒入適量的水，記下水的體積V1；（2）讓小酒杯漂浮在水面上，記下此時水面對應的刻度值V2；（3）使小酒杯浸沒在水中，記下此時水面對應的刻度值V3小酒杯漂浮在水面上，受到的重力等于浮力，浮力等于排開水的重力，所以G=F浮=G排=水gV排=水g（V2V1），所以小酒杯的質(zhì)量為m=水（V2V1），小酒杯的體積為V=V3V1，所以小酒杯的密度為=()水（2015貴港）現(xiàn)有天平、彈簧測力計、量筒、燒杯、足量的水、小刀、刻度尺、細線、番薯請從上述器材中分別選取適當?shù)钠鞑?，設計出三種測量番薯密度的方法完成下表內(nèi)容（所選器材必須是采用的方法中能要用到的） 器材需要直接測出的物理量番薯密度的表達式方法一方法二方法三器 材需要直接測出的物理量番薯密度的表達式方法一天平、量筒、水、細線、番薯番薯的質(zhì)量m，量筒中水的體積V1，量筒中水與番薯的總體積V2=方法二天平、小刀、刻度尺、番薯切好的番薯的質(zhì)量m，被切成正方體的番薯的邊長L=方法三彈簧測力計、水、細線、番薯番薯掛在彈簧測力計下空中測示數(shù)F1，浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)F2=（2013濰坊）張華同學到正大養(yǎng)殖基地參加社會實踐活動，他幫助工作人員撿拾雞蛋時，想知道新鮮雞蛋的密度有多大，請你從“彈簧測力計、密度計、細鹽、燒杯、水、細線、玻璃棒”中選出合適的實驗器材，在不打碎雞蛋的情況下，設計一個實驗，測量新鮮雞蛋的平均密度（蛋水）要求：（1）寫出所選實驗器材：（2）簡要說明測量方法（1）要測量雞蛋的密度，需要的實驗器材：密度計、水、燒杯、細鹽、細線、玻璃棒；（2）將雞蛋完全浸沒在水中，然后往水中不斷加鹽，并用玻璃棒攪拌，直到雞蛋懸浮為止，然后用密度計測量鹽水的密度為；雞蛋懸浮時，密度與液體的密度相等，所以蛋=美術(shù)課上同學們用橡皮泥捏動物模型時，想知道橡皮泥的密度有多大課后，他們?nèi)×送粔K橡皮泥，采用了兩種實驗方案，來測量橡皮泥的密度方案一：選擇天平、量筒、水和細線進行實驗，操作過程按圖甲所示順序進行1由圖示的實驗操作過程，寫出通過實驗測量出的物理量2通過什么定義可以計算橡皮泥的密度值，其值是多少kg/m3？3請你評估：這一實驗測算的密度結(jié)果怎樣？（即測量值比真實值是“偏大”、“偏小”或“準確”）？方案二：選擇彈簧測力計如圖乙、細線和裝有水的杯子實驗過程如下A橡皮泥用線系好，掛在測力計上讀出示數(shù)F1；B將測力計吊著橡皮泥浸沒水中，讀出測力計示數(shù)F2（1）請解釋F1、F2的物理意義（2）寫出橡皮泥浸沒水中受到的浮力的表達式（3）根據(jù)什么原理可以計算橡皮泥的密度值，并導出表達式方案一：（1）由圖可知，通過實驗測量出的物理量有兩個：橡皮泥的體積V=10cm3，橡皮泥的質(zhì)量m=13.4g；答：橡皮泥的體積V=10cm3，橡皮泥的質(zhì)量m=13.4g（2）密度的概念是：單位體積的物體的質(zhì)量，即通過=代入相關(guān)數(shù)據(jù)就可以計算出橡皮泥的密度橡皮泥的密度：=1.34g/cm3=1.34103kg/m3答：通過密度的定義可以計算橡皮泥的密度值，其值是1.34103kg/m3（3）因為先測體積，再測質(zhì)量時，橡皮泥濕水后會造成質(zhì)量偏大，因而密度也會偏大答：這一實驗測算的密度結(jié)果會偏大方案二：（1）實驗中F1指的是橡皮泥的重力，F(xiàn)2指的是橡皮泥浸沒在水中讀出彈簧測力計示數(shù)；答：F1表示橡皮泥所受的重力，F(xiàn)2表示橡皮泥浸沒在水中讀出彈簧測力計示數(shù)（2）由彈簧測力計測量浮力的原理可知：橡皮泥受到的浮力：F浮=F1F2，即F浮=水gV排=F1F2，答：橡皮泥浸沒水中受到的浮力的表達式是F浮=F1F2（3）由于橡皮泥浸沒在水中，所以橡皮泥的體積等于排開水的體積，由阿基米德原理得：橡皮泥的體積：V=V排=，橡皮泥的質(zhì)量：m=，橡皮泥的密度為：=（2012青島）問題解決測量液體的密度：葉子姐姐想知道水槽中液體的密度，她身邊有一塊密度為0（0液）的不規(guī)則的木塊、線繩、一根彈簧、一把刻度尺（1）請你推導出測量液體密度的數(shù)學表達式；（2）請你說明測量步驟（請配圖說明）（1）推導方法：液=（2）測量步驟：用線繩將木塊掛在彈簧的下端，用刻度尺測出彈簧的伸長L1，如圖1；用手將彈簧下端固定于水槽底部，上端固定木塊，使其浸沒于液體中，用刻度尺測出此時彈簧的伸長L2，如圖2；將上述數(shù)據(jù)代入公式液=中，計算出液好的大豆質(zhì)地堅硬，沉于水底請你設計一個測量這種大豆密度的實驗（1）實驗目的：_（2）實驗原理：_（3）實驗器材：_（4）實驗步驟：（5）記錄數(shù)據(jù)的表格：（6）分析如何減少實驗誤差：方案一：（1）實驗目的：測大豆密度（2）實驗原理：根據(jù)= ，測出大豆的質(zhì)量及其體積則可求大