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小專題(二)　探究測量物質密度的方法 利用變式實驗測量物質的密度是中考考查的熱點．試題常常會從以下幾個方面設置障礙，要求采用變式實驗進行密度的測量：(1)缺少天平或量筒；(2)物體體積過大，或物體具有吸水性，體積無法利用量筒直接測量． 類型1　浮于水面的物體 測量固體密度時一定要想法測量物體的質量和體積．測量固體質量的方法：用天平測量質量；用彈簧測力計測量重力求質量；利用漂浮條件求重力，再求出質量．測量固體體積的方法：量筒測量體積，阿基米德原理測量體積；同體積的水等效替代的方法等． (2015河南)小亮想測量一個小木塊(不吸水)的密度，他利用天平、圓柱形玻璃杯、適量的水、細針等器材，經過思考，想出了如下的實驗方法． (1)圖甲是小亮在調節(jié)天平時的情景，小麗指出了他在操作上的錯誤，你認為錯誤之處是：________________________________________． (2)小亮糾正錯誤后調節(jié)好天平，按照以下步驟繼續(xù)實驗： ①將小木塊放在天平左盤，天平平衡時右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小木塊的質量為________g. ②將玻璃杯中裝滿水，用細針緩慢地將木塊壓入水中，使之完全浸沒．利用排水法，測出溢出水的質量為30 g，則小木塊的體積為________cm3.(已知ρ水＝1.0103 kg/m3) ③測出小木塊的密度是________g/cm3. (3)受小亮實驗的啟發(fā)，小麗在實驗時除了利用原有的圓柱形玻璃杯、適量的水和細針外，又找了一把刻度尺，不用天平也測出了木塊的密度．請你將下列測量步驟補充完整： ①在玻璃杯中裝入適量的水，用刻度尺測出杯中水的深度為h0； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③用細針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒，用刻度尺測出杯中水的深度為hm； ④小木塊密度的表達式：ρ木＝________．(用測量的物理量和已知量的符號表示) 測量漂浮物質量的原理：物體的重量等于浮力(或排開水的重量)，則物體的質量等于排開水的質量，即m物＝m排． 漂浮物體積的測量通常用以下兩種方法：A：針壓法(工具：量筒、水、大頭針)：用大頭針將漂浮物按入水中，記下量筒中水的變化．B：沉墜法(工具：量筒、水、細線、金屬塊或石塊)：把適量水倒入量筒，再用細線拴住金屬塊放入水中記下V1，然后把金屬塊和漂浮物拴在一起沉沒水中記下V2，則漂浮物體積V＝V2—V1. 類型2　易吸水的物質 對于易吸水物質密度的測量，首先利用天平或彈簧測力計直接或間接的測量出易吸水物質的質量．由于物質具有吸水性，不能用量筒直接測量體積，應該想辦法間接的測量出物體的體積，然后計算出物質的密度． 小明用天平、量筒和水(ρ水＝1.0 g/cm3)等器材測干燥軟木塞(具有吸水性)的密度時，進行了下列操作： ①用調好的天平測出軟木塞的質量m1； ②將適量的水倒入量筒中，讀出水面對應的示數V1； ③用細鐵絲將軟木塞浸沒在裝有水的量筒中，過段時間后，讀出水面對應的示數V2； ④將軟木塞從量筒中取出，直接用調好的天平測出其質量m2. (1)指出小明操作中的不規(guī)范之處：________________________________． (2)下表是小明實驗中沒有填寫完整的數據記錄表格．請根據圖中天平和量筒的讀數將表格中的數據填寫完整． 物理量 m1/g V1/cm3 V2/cm3 m2/g 干燥軟木塞的密 度ρ/(gcm－3) 測量值 6 370 　　(3)請你對具有吸水性物質的體積測量提出一種改進方法． ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 對于易吸水的物體，測量體積時，需要采用間接測量的方法．常見的方法有：一是在物體的外表涂上一層薄薄的不溶于水的物質，比如油漆類的；二是將該物質先放入水中，讓它吸足水，再來測體積；三是可用排油法或排沙法． 1．同學們想測量開水瓶軟木塞的密度，于是切下一塊干軟木，進行了實驗，實驗步驟如下：小紅同學發(fā)現在下述步驟中，有一步驟是多余的，這一步驟是( ) A．調整天平橫梁平衡：用天平測出軟木塊的質量m，示數如圖甲 B．在量筒中裝入適量的水，如圖乙，讀出水的體積V1 C．用細線系住軟木塊和鐵塊，只將鐵塊浸沒在水中，如圖丙，讀出水和鐵塊的總體積V2 D．將軟木塊和鐵塊同時浸沒在水中，如圖丁，讀出水、鐵塊和軟木塊的總體積V3 2．(2015泉州)小江同學為了測量大豆的密度，進行以下實驗： (1)把天平放在水平桌面上，如圖甲所示，使用前，他應進行的操作是：首先____________，然后____________，使指針尖對準分度標尺的中央刻度線． (2)為了測量大豆的體積，他將飲料瓶裝滿水，擰上蓋子，放在調好的天平左盤上，天平平衡時，砝碼的質量和稱量標尺上的示數如圖乙所示，則瓶和水的總質量為________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，用天平測量出瓶、瓶內剩余水和大豆的總質量為111 g．根據溢出水的質量可求出大豆的體積為________cm3. (4)算出這種大豆的密度為________g/cm3. (5)由于大豆具有吸水性，用這種方法測出大豆的密度值比真實值偏d． 3．小明設計實驗學習測量物質的密度： (1)他先將天平放在水平桌面上，然后將游碼移到標尺左端的零刻度處．若發(fā)現天平指針指在分度盤中線的左側，則應將平衡螺母向________側調節(jié)．如圖是用調節(jié)好的天平和盛有14 cm3水的量筒測量金屬球密度的實驗過程，則金屬球的質量是________g，金屬球的體積是________cm3，金屬球的密度是______g/cm3. (2)用天平和量筒也能粗略測量白砂糖的密度，請寫出有關的實驗步驟，并寫出白砂糖密度的表達式． ①實驗步驟： a．用調節(jié)平衡的天平稱出白砂糖的質量m； b．________________________________________，記下此時量筒的示數V1； c．________________________________，記下此時量筒的示數V2. ②白砂糖的密度ρ糖＝________． 4．(2015漳州)在“測量藥瓶玻璃的密度”的實驗中，提供的器材有：天平、量筒、薄玻璃藥瓶(可放入量筒中)、水、細長鐵絲． (1)首先把天平放在水平桌面上，然后將________移到稱量標尺左端的“0”刻度線上，若發(fā)現指針的偏轉情況如圖甲所示，應將天平的平衡螺母向________(填“右”或“左”)調，直至指針尖對準分度標尺的中央刻度線． (2)用已調節(jié)好的天平測量空瓶的質量，當天平平衡時，右盤中砝碼質量和稱量標尺上的示數值如圖乙所示，則空瓶的質量m＝________g. (3)不使用天平，利用其余的器材，請設計一個方案測量空瓶的質量并寫出質量表達式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(水的密度用ρ0表示) (4)請設計一個方案測量空瓶的玻璃體積并寫出體積表達式：________________________________________________________________________ (5)若測出空瓶的玻璃體積為5 cm3，請根據(2)中天平測出的空瓶質量，計算玻璃的密度ρ＝________g/cm3. 5．(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驗： (1)將天平放在水平臺上，把游碼放在________________處，發(fā)現指針指在分度盤右側，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向________(填“左”或“右”)調； (2)用天平測出空燒杯的質量為17 g，在燒杯中倒入適量的醬油，測出燒杯和醬油的總質量如圖甲所示，將燒杯中的醬油全部倒入量筒，醬油的體積如圖乙所示，則燒杯中醬油的質量為________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________(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： ①調好天平，用天平測出空燒杯質量m0； ②將一個燒杯________，用天平測出燒杯和水的總質量為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量為m2； ④則醬油的密度表達式ρ＝________(已知水的密度ρ水)． 6．(2014泰安)學校研究性學習小組，測量一種礦石的密度．現有器材：小礦石塊、天平(含砝碼)、一個燒杯、足量的水、細線．小組同學們設計了一種測量礦石密度的方案如下： (1)調節(jié)天平平衡后，小明用天平測量礦石塊的質量，如圖1，指出實驗操作中的錯誤：________________．改正錯誤后，小明用正確的方法稱礦石塊的質量，平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖2，則礦石塊的質量m0為________g； (2)在燒杯中倒?jié)M水，稱出燒杯和水的總質量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、杯內礦石和水的總質量m2； (4)寫出礦石密度的表達式：ρ礦石＝________(用m0、m1、m2、ρ水來表示)． 7．(2015荊門)為了測量一小塊礦石的密度，小麗利用一個彈簧測力計、水和一段細線進行了如下實驗： (1)將小礦石掛在彈簧測力計下(圖甲)，當小石塊________時，讀出測力計的示數為4.9 N； (2)將礦石________在水中，讀出彈簧測力計的示數F(圖乙)，則F＝________N； (3)礦石所受的浮力F?。絖_______ N； (4)礦石的密度ρ＝________g/cm3.第五單元　運動和力