测密度实验

专题十六——测密度实验专题

1．小梦想知道酱油的密度，于是他用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，将游码归零后，发现指针指在分度盘中央线的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左（选填“右”或“左”）调。

（2）用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则酱油的密度为 1.125×103kg/m3。

（3）小梦用这种方法测出的酱油密度会偏大（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）小梦改变方案用天平、一个玻璃杯和适量的水、重新测量了牛奶的密度、请你将第①、③步补充完整，并写出酱油密度的表达式。

①用调节好的天平测出空玻璃杯的质量，记为m0。

②将玻璃杯中倒入适量的水，在水面处做标记，用天平测出玻璃杯和水的总质量为m1。

③将水倒出，擦干净玻璃杯，向玻璃杯中倒酱油至标记处用天平测出玻璃杯和酱油的总质量为m2

④则酱油的密度表达式ρ= ρ水（已知水的密度为p水）

2．小刚用天平和量筒测金属块的密度时，进行了下列操作。请回答问题：

（1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将平衡螺母向右调节（选填“左”或“右”），才能使天平水平平衡。

（2）用调节好的天平测金属块质量时，天平平衡后，砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则金属块质量m= 27 g。

（3）用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图丙所示，则金属块体积V= 10 cm3，计算出金属块密度ρ= 2.7 g/cm3。

（4）完成上述实验后，小刚又用弹簧测力计和密度为ρ的金属块，测出了如图丁所示烧杯中盐水的密度。请将实验步骤补充完整：

①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G；

②将悬挂在弹簧测力计下的金属块，缓慢浸没入盐水中，记录此时弹簧测力计的示数为F；

③请用G、F和ρ表示盐水密度，则ρ盐水

= ρ。

3

．学生用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块石头的密度，实验步骤如下：

（1）将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使橫梁在水平位置平衡，应将平衡螺母往左（填“左”或“右”）调。

（2）用调好的天平分别测出石头的质量是31.6g和空烧杯的质量是90g。

（3）如图甲所示，把石头轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如图丙所示，杯、水和鹅卵石的总质量为161.6 g。

（4）将石头从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的体积为52 cm3。

（5）根据所测数据计算出石头的密度为 2.63 g/cm3．（结果保留两位小数）

4．小明想知道家中食用油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平工作台上，将游码移到标尺左端的零刻线处，若发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调。

（2）用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如同甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧杯中酱油的质量为45 g，酱油的密度为 1.125×103kg/m3。

（3）小明用这种方法测出的酱油密度会偏大（填“偏大”或“偏小”）

（4）小明不小心将量筒打碎了，只用天平也能测出酱油的密度。于是小华添加了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。

a、调好天平，用天平测出空烧杯的质量为m0。

b、将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1。

c、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。

d、酱油的密度表达式ρ

= •ρ水（已知水的密度为ρ水）。

2

5．小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计。密度计能在液体中竖直漂浮，如图所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度。小芳的设计和制作过程如下：

a．根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式。b．根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A（如图）。

c．把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确。

请你根据上述的内容完成下列问题：

（1）设纯水密度为ρ，装了铅丸的玻璃管总质量为m，玻璃管底面直径为d。请用本题

的物理量符号表示步骤a中的表达式h=

（2）若纯水密度已知，请你写出b步骤中所需用的测量仪器有天平和刻度尺，对应测量的物理量质量和直径；

（3）若把校准后的密度计放在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方（选填“上方”或“下方”）。

6．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。（如图所示）

（1）为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：

a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；

b．将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；

c．接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个饮料吸管均匀标上刻度；

d．将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。

①如图甲所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在p 点（选填“p”或“q”）。

②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是错误（选填“正确”、“错误”）。

③若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为h（如图乙）、自制密度计的质量为m，横截面积为S，用给定的字母推导出ρ液与h的关系式为ρ液=。

④若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3，将此密度计放在该酒精中，则实际酒精液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的上（选填“上”、“下”）方。

（2）小红为了让测量结果更准确，想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，请为小红设计一种改进方法：用更细的吸管做密度计。

（3）小虎在吸管中的放入金属丝并封口后，将其放入液体中，出现如图丙所示的现象，为顺利完成实验任务，你的解决办法是减少吸管下端的一些金属丝。