密度试验专题有答案.docx

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密度试验专题有答案

密度实验

1．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验.

（1）如图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的错误是.___________

（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像，如图乙所示.

①分析图像可知，同种物质的不同物体，其质量与体积的比值___________（填“相同”或“不同”），物理学中将质量与体积的比值定义为密度，塑料的密度为___________kg/m3.

②往烧杯内倒入10cm3的液体，如图丙所示，用天平称得烧杯和液体的总质量为___________g,若烧杯内液体的体积为20cm3，则烧杯和液体的总质量应为___________g.

3．在测量小石块密度的实验中，

（1）如图甲所示，小明在使用天平过程中的错误是：

_____________．

（2）小明纠正错误后继续实验，天平平衡时，右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，再把小石块放入装有10mL水的量筒中，量筒内液面的位置如图丙所示，请你为小明设计实验表格，并填入数据，计算出小石块的密度_____________．

4．学校研究性学习小组，测量一种矿石的密度．现有器材；小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线．小组同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下：

（1）调节天平平衡后，小明用天平测量矿石块的质量，如图，指出实验操作中的错误：

______．改正错误后，小明用正确的方法称矿石块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图，则矿石块的质量m0为_________g；

（2）在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1；

（3）将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中，矿石块沉入杯底，烧杯溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，放在天平左盘上，称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量m2，则溢出水的质量是__________（写表达式），V矿石=________（写表达式）。

（4）写出矿石密度的表达式：

ρ矿石=________（用m0、m1、m2、ρ水来表示）。

5．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大矿石的密度。

（1）用调节好的天平测量矿石的质量．当天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（甲）所示，矿石的质量是_____________。

（2）因矿石的体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按照如图所示的方法进行测量，矿石的体积是_____________。

（3）矿石密度的测量值为____________kg/m3，图（乙）中的A到B的操作会引起密度的测量值比真实值____________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。

6．小强在淘米时，发现米粒总是沉到水底，他想利用天平和量筒测量米粒的密度。

（1）他将游码归零后，发现托盘天平的指针位置如图甲所示，此时应将横梁右端的平衡螺母向____（填“左”或“右”）调，使横梁水平平衡。

（2）调节好天平后，接下来，他进行了以下几步操作：

①用天平测出一个塑料杯的质2.5g；

②取一些米倒入量筒，轻敲量筒使米粒平整后，米粒堆积到量筒刻度约为58ml处；

③将量筒中的米倒入塑料杯并用天平称出它们的总质量（砝码和游码使用情况如图乙）；

④在量筒中装入30ml的水；

⑤将杯中的米倒入装有水的量筒中，摇晃量筒使米粒皆沉在水面下，且将气泡排出，记录水面刻度（如图丙所示）。

上述实验步骤中多余的步骤是________；这杯米的质量为________g；这杯米的体积为________cm3；米粒的密度约为_______g/cm3。

7．小勇在涪江边拾到一块鹅卵石，他想知道这块鹅卵石的密度．于是他找来天平、量筒按表格中的顺序进行了测量：

请如图将表格中的空白处补充完整_____________．

（4）若在测量石块质量的过程中，当他向右盘添加最小砝码时，指针偏向分度盘中线的右侧；当拿掉最小砝码时，指针偏向分度盘中线的左侧，接下来他应该_______________，才能准确测出石块的质量．

（5）在测量过程中，小勇若按照BCA的顺序进行测量，则测量的密度值会_____．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

9．利用天平和量筒测量密度比水小的塑料块的密度，采用下列实验步骤，其中多余的步骤是（）

A.用天平称出塑料块的质量

B.取一金属块，用天平称出它的质量

C.将金属块浸没在盛水量筒内，记下液面的高度差，即是金属块的体积

D.将金属块和塑料块用细线在一起浸没在盛水的量筒内，记下液面的高度差，即是金属块和塑料块的总体积

10．小文和小红想测石块的密度，器材有：

天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管。

他们经过思考，进行下面的操作：

（1）小文把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平平衡。

小红认为此操作有误，错误是________。

（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为________g。

（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：

a．烧杯中装有适量的水，标记好水面的位置，测得烧杯和水的总质量为103g。

b．将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g。

c．通过计算，石块的密度为________kg/m3。

（ρ水＝1.0×103kg/m3）

（4）实验结束后，他们进行讨论：

若b操作中倒出水后，水面还高于标记处，这样的情况下测出的密度值将________（填“偏大”或“偏小”）。

11．无人飞机制造用了一种复合材料（密度小、强度大），广泛应用于汽车、飞机等制造业．下面小华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线处，发现指针静止时指在分度盘中线的左侧，如图甲，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物块的质量时，当在右盘放入10g的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧，则应该________（填选项前的字母），当天平重新平衡时，盘中所加砝码和游码位置如图乙所示．

A．向右调平衡螺母B．继续向右盘中加砝码C．向右移动游码

（3）因复合材料的密度小于水，小明在该物块下方悬挂了一铁块，按照如图丙所示①②③顺序，测出了该物块的体积．小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值_____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）．

（4）分析以上步骤，你认为测量体积最佳实验步骤顺序应该为_________．若图中数据为小明正确操作顺序所获得的数据，则这种材料的密度是_________kg/m3．

14．小明用天平、量筒和水（（ρ水＝1.0g/cm3））等器材测干燥软木塞（具有吸水性）的密度时，进行了下列操作：

①用调好的天平测出软木塞的质量

；

②将适量的水倒人量筒中，读出水面对应的示数

；

③用细铁丝使软木塞浸没在装有水的量筒中，过段时间后，读出水面对应的示数

；

④将软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量

。

（1）指出小明操作中的不规范之处：

_________________________________________。

（2）下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。

请根据如图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整_______。

（3）对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法_________。

15．“620”创新实验小组像科学家一样进行科学研究：

他们进入一个环境温度可以保持在0℃的实验室，尝试测量冰的密度。

【实验器材】天平（带砝码）、量筒、烧杯、刻度尺、水、细木棒、形状不规则的小冰块

【实验步骤】

（1）选择合适的器材、测出小冰块的质量m；

（2）选择器材________、________和水，测出小冰块的体积V；

（3）根据ρ＝________，代入所测得的实验数据，并通过计算得到冰的密度为0.9×103kg/m3。

小华同学做完实验，意犹未尽，还想回家测量冰箱中正方体小冰块的密度是否与实验室中所测冰的密度一致，经王老师同意，他将实验桌上的所有器材带回了家，请你仅利用所带回家的器材，为小华设计一个最简便的实验方案，测出该冰块的密度。

【实验步骤】（4）选择器材________、________，测得冰块的质量；

（5）选择器材________，测出该冰块的________。

（6）通过计算得出冰的密度。

【实验分析】

小华同学发现所测冰块的密度比实验室中所测得冰的密度更大，原因可能是：

__________。

16．用天平和量筒测合金块的密度：

（1）调节天平时，发现指针偏向分度盘的右侧（如图甲），此时应将平衡螺母向______调；

（2）小明用托盘天平测量合金块的质量，操作情况如图乙所示，除了物体和砝码位置颠倒以外，还存在的错误是：

_________________；__________________。

（3）改正错误后，小明用正确的方法称合金块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则合金块的质量为______g。

（4）用细线拴好合金块，把它放入盛有30ml水的量筒中，水面到达的位置如图丁所示。

则合金块的体积为______cm3，合金块的密度为______g/cm3。

（5）实验结束后，同组的另一位同学想用天平称量20g水的质量，设计了如下实验步骤，请帮他完成实验步骤。

（如需要添加其它器材，可自行选择写入下面的空格）

a．在已调好的的天平左盘放一只空烧杯并称出其质量；

b．保持烧杯和砝码、游码的位置不变，_____________________；

c．_____________________，并选择______（选填“吸管”或“量筒”）适当调节，直至天平平衡，则杯中水的质量刚好为20g.

17．为了探究“物质的质量与体积的关系”，全班同学分成若干小组，分工合作，共同收集数据。

（1）选取铝和铜制成的实心金属组件各1套，形状如图所示。

①将托盘天平放在水平桌面上，将________移至标尺左端的“0”刻度线处，再调节平衡螺母，使横梁平衡，分别测出各金属块的质量。

②用直尺或量筒（排水法）分别测算出每个金属块的体积。

（2）如表所示为部分小组收集的质量和体积的数据：

①已根据表中数据画出了铜组件的m-V图，请在同一坐标上画出铝组件的m-V图______。

②分析图象可知：

同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值________（填“相同”或“不同”）；体积相同的不同物质，质量________；该比值反映了物质的一种特性，称为________。

③若测得另一铝质实心物体质量为135g，则该物体的体积应为________cm3。

18．为了测量冰块的密度，把水注满可均匀膨胀、质量和厚度忽略不计的正方体模具，塞紧注水孔，利用天平测得水的质量。

（1）在调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向__________（填“左”或“右”）调节。

天平平衡后，把注水的模具放在左盘，用镊子向右盘加减砝码后，指针位置如图乙所示，则水的质量为__________g。

（2）把模具放入冰柜中冷冻，待水全部__________（填一种物态变化名称）成冰，将模具取出，用__________测出模具的棱长为5.00cm，则冰块的密度为__________g/cm3。

（3）如果在操作时模具没有注满水，可能导致冰块密度测量值比真实值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

19．小明同学为了测量小石块的密度，进行以下实验：

（1）把天平放在水平桌面上，如图所示．使用前，他应进行操作是：

首先__，然后调节__，使指针指在分度盘的中央．

（2）他将饮料瓶装满水，拧上盖子，放在调好天平左盘上，天平平衡时，砝码质量和游码位置如图所示，则瓶和水总质量为__g．

（3）把质量为48g的小石块放入装满水瓶中，停止溢水后，拧上盖子，擦干沾在瓶上水，用天平测出瓶、瓶内剩余水和小石块的总质量为111克，则溢出水质量为__g，溢出水的体积为__cm3

（4）算出小石块的密度为__kg/m3．

（5）由于小石块具有吸水性，用这种方法测出的密度比真实值偏__（选填“大”或“小”）．

20．小明利用一个烧杯、天平、水，测出了一小块不规则小石块的密度。

请将他的步骤补充完整。

（1）把托盘天平放在水平台上，将标尺上的游码移到________处，调节天平右端的平衡螺母，使天平平衡。

（2）用天平测量小石块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图所示，则小石块的质量为____________g。

（3）如图所示，A、往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；B、取出小石块，测得烧杯和水的总质量为122g；C、往烧杯中加水，直到________________________，再测出此时烧杯和水的总质量为142g。

（4）计算出小石块的体积为_______________cm3。

（5）用密度公式计算出小石块的密度为____________kg/m3；

1．以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:

（1）用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;

（2）在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;

（3）用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量m2;（4）用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;

（5）计算煤油的密度.

这些步骤中可省去的是（）A.

（1）B.

（2）或（4）C.（3）D.都不能省去

22．为了测出某种液体的密度，给你一只天平，（但没有量筒）一个烧杯，水若干，待测液体若干。

.

（1）写出简要的步骤

a：

___________________________________________________；

b：

___________________________________________________；

C：

___________________________________________________.

（2）据测得的结果写出待测液体密度的表达式ρ液=_________.

23．小聪同学在“测量盐水密度”的实验中：

⑴图甲是小聪在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是__________________。

⑵天平调平后，他在烧杯中倒入盐水，称出烧杯和盐水的总质量为95g；将烧杯中一部分盐水倒入量筒中（如图乙所示），再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量时，天平平衡时所用的砝码和游码位置如图丙所示。

请根据小聪的测量填写下表

⑶小聪不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度。

于是小聪添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0

②将一个烧杯____________________，用天平测出烧杯和水的总质量为m1

③用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2

④则酱油的密度表达式ρ=__________________（已知水的密度为ρ水）

⑷小明针对⑶中小聪的实验设计进行评估后，认为小聪设计的操作过程有不妥之处，你认为该不妥之处是：

________________________________________

参考答案

1．称量时调节平衡螺母相同1.2×10337.445.4

【解析】

（1）由图甲可知，小明的错误是称量时调节平衡螺母。

（2）①分析图像可知，同种物质的不同物体，其质量与体积的比值相同，物理学中将质量与体积的比值定义为密度。

塑料的密度为

②往烧杯内倒入10cm3的液体，如图丙所示，用天平称得烧杯和液体的总质量为m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g，

由图乙可知，液体的密度

，

因此10cm3液体的质量m液=

，

则烧杯的质量m杯=m总-m液=37.4g-8g=29.4g。

若烧杯内液体的体积为20cm3，则其质量m液’=

，

则烧杯和液体的总质量应为m总’=m液’+m杯=16g+29.4g=45.4g。

2．右增加砝码或向右移动游码用手直接去拿砝码将砝码放在了左盘，物体放在了右盘81.62.6×103

【解析】解答：

（1）小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；

（2）由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g,因此烧杯和水的质量m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；由题意可得,石块的质量m石=107.6g−81.6g=26g，小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：

F=m增大g=（107.6−91.6）×10−3kg×10N/kg=0.16N，石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力,即G−F浮=F=0.16N；

石块的重力为：

G=m石g=26×10−3kg×10N/kg=0.26N；

石块受到的浮力为：

F浮=G−F=0.26N−0.16N=0.1N；

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，石块排开水的体积：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×10−5m3=10cm3

因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，

石块的密度为：

ρ=m石V=26g10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3

3．在调节平衡螺母前未将游码归零

【解析】

（1）使用天平时，天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度上，再移动平衡螺母调节横梁平衡，小明在使用天平过程中的错误是：

在调节平衡螺母前未将游码归零。

（2）根据实验步骤和题意设计实验数据记录表格如下：

由图乙知道，游码对应的刻度值是3.2g，石块的质量m=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+5g+3.2g=18.2g，由图丙知道，石块的体积V=V2-V1=17ml-10ml=7ml=7cm3，所以小石块密度ρ=m/V=18.2g/7cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3，填入表格如下：

4．用手拿砝码47.4m1+m0－m2（m1+m0－m2）/ρ水m0ρ水/m1+m0－m2。

【解析】

（1）有图知道，实验操作中的错误是：

用手直接拿砝码，这样会使砝码生锈；由图2可知，砝码的质量为20g+20g+5g=45g，称量标尺的分度值是0.2g，游码在称量标尺对应的示数为2.4g，则矿石块的质量m0=45g+2.4g=47.4g；

（3）矿石的质量m0，在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1，烧杯溢出水后，烧杯、杯内矿石和水的总质量m2，则溢出水的质量为m水=m1+m0-m2，由ρ=m/V得溢出水的体积V溢=m水/ρ水=m1+m0−m2/ρ水；则矿石的体积V0=V溢=m1+m0−m2/ρ水；

（4）矿石的密度ρ矿石=m0/V0=（m0/m1+m0−m2）/ρ水=m0ρ水/（m1+m0−m2）。

5．175.6g70cm32.5×103偏小

【解析】由图甲知：

右盘中砝码为100g、50g、20g、5g个一个，标尺的分度值为0.2g，矿石质量m=100g+50g+20g+5g+3×0.2g=175.6g；

由图乙知：

矿石体积V=200ml-130ml=70ml=70cm3；

矿石密度ρ=m/V=175.6g/70cm3≈2.5g/cm3=2.5×103kg/m3；由于矿石从水中取出时，会带走一部分水，导致矿石体积的测量值偏大，由于矿石的质量是准确的，所以密度的测量值会偏小。

故答案为：

175.6702.5×103偏小

【点睛】测固体密度的原理是ρ=m/V，用天平测出固体质量m，根据排水法用量筒测出固体体积V，即可算出密度ρ；由于矿石从水中取出带走一部分水，使测得的体积大于矿石的体积，所以密度会偏小。

6．左48.943略1.14等臂力臂

【解析】

（1）游码归零后，发现托盘天平的指针位置如图甲所示，此时应将横梁右端的平衡螺母向左调，使横梁水平平衡。

（2）米倒入量筒中，由于米粒间有间隙，体积偏大，因此不能将米粒倒入量筒中测体积，故步骤中②是多余的步骤。

这杯米的质量m=m总-m杯=51.4g-2.5g=48.9g，

这杯米的体积V=73ml-30ml=43ml=43cm3，

由

可得，米粒的密度

.

天平实质就是一个等臂杠杆。

在探究杠杆平衡条件的实验中，也必须使杠杆在水平位置平衡，这样便于测量力臂的大小。

7．32g、10cm3、3.2×103移动游码偏大

【解析】

（1）由图示可知，石块的质量m=20g+10g+2g=32g，石块的体积为40cm3-30cm3=10cm3，所以可求出石块的密度为32g/10cm3=3.2g/cm3=3.2×103kg/cm3；（4）添加最小砝码时，指针也偏向分度盘中线的右侧，拿下最小砝码后，指针偏向分度盘的左侧，此时应通过调节游码来使天平平衡，测出石块的质量；（5）如果先测体积再测质量时，石块的外面会带一部分水，使所测质量偏大，从而会导致密度偏大。

8．④0.15

【解析】

（1）使用天平时需要注意：

不要把化学药品和潮湿的物体直接放在天平盘上。

所以④将浸没在水中软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量，是错误的；

（2）根据题意软木塞的质量m1=6g

吸水后软木塞的质量m2=10g+5g+1g=16g，

软木塞吸收的水的质量是：

m吸=m2-m1=16g-6g=10g，

吸收的水的体积V吸=m吸/ρ水=10g/1.0g/cm3=10cm3；

根据所示量筒知道软木塞在量筒中时水的体积V2=400ml=400cm3，

所以软木塞的体积V=V2-V1=400cm3-370cm3+10cm3=40cm3，

故软木塞的密度是ρ=m1/V=6g/40cm3=0.15g/cm3=0.15g/cm3

9．B

【解析】根据题意测量小于水的密度物体的密度的步骤应是：

（1）测质量：

用天平测量出塑料块的质量；

（2）测体积：

将金属块浸入盛有水的量筒中，记下水面的高度；

（3）把金属块和塑料块系在一起再放人，记下液面的高度；

（4）求出塑料块的体积，根据密度公式求出塑料块的密度

故多余的步骤是B。

10．没有将游码移至标尺左端零刻度线处722.4×103偏大

【解析】

（1）小文把天平放在水平桌面上，没有将游码移至标尺左端零刻度线处，就调节平衡螺母，所以操作错误。

（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为m石=50g+20g+2g=72g。

（3）由题意可知，石块的体积等于倒出烧杯的水的体积，倒出水的质量m水=（m石+103g）-145g=30g，

由

可得，石块的体积

，

所以石块的密度

.

（4）若b操作中倒出水后，水面还高于标记处，即倒出水的体积偏小，造成石块的体积测量偏小，由

可知，这样的情况下测出的密度值将偏大。

11．右C偏小1320.82×10³

【解析】

（1）测量前，指针偏左，平衡螺母应向