初中物理专项一密度的测量实验

(4)在完成上述实验后，某同学想测量一个小蜡块的 密度(其密度小于水)，他手中只有如下器材：一个量 筒、一个细钢针、一个小蜡块、适量的水。请你帮助 他设计实验，并填写实验步骤，用测量的物理量符号 表示结果。 ①向量筒中倒入适量的水，记下体积V1；
②___把__蜡__块__轻__轻__地__放__入__水__中__，__使__蜡__块__漂__浮__在__量__筒__内__的__ __水__面__上__，__记__下__水_面__到__达__的__刻__度__为__V_2__； ③___用__细__钢__针__将__蜡__块__下__压__，__使__其__浸__没__在__水__中__，__记__下__水__ __面__到__达__的__刻_度__V_3__；
4.(2017·锦州中考)在测盐水密度的实验中： (1)将装有适量盐水的杯子放在调好的天平左盘内， 测出杯子和盐水的总质量为116 g，然后将杯子中的 一部分盐水倒入量筒中，如图所示，则量筒中盐水 的体积为___4_6___cm3。
(2)将装有剩余盐水的杯子放在天平左盘内，右盘中 砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时， 天平再一次平衡，则杯子及杯内剩余盐水的总质量为 ___6_2___g。 (3)根据上述实验数据计算出此盐水的密度为 _1_._1_7_×__1_0_3 __kg/m3(结果保留两位小数)。
专项一 密度的测量实验
【技法点拨】 常规方法测量密度
1.液体密度的测量：
2.固体密度的测量(体积较小的固体)： (1)测质量：用天平测出物体的质量m。 (2)测体积。 ①形状规则的固体：用刻度尺测出长a、宽b、高h， 计算出它的体积V=abh； ②形状不规则的固体：
a.密度大于水且不易溶于水时，采用排水法测量体积，
D.调节天平平衡 E.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积
(2)测量橙汁和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如 图甲所示，则总质量为___6_1_._8___g。 (3)用烧杯，只需添加一个完全相同的烧杯和适量的 水，也可以完成该实验。 实验步骤如下： ①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；
mg F
盐水的密度表达式ρ盐水=___g_V____(选用所测物理量符
号表示)。
7.(2016·长春中考)小红在海边捡到一个精美的小石 块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度 尺、两个轻质小桶(质量不计)、细线、水杯、水，设 计并进行了如下实验：
(1)用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的 位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻 度尺上的位置为O。 (2)向水杯内倒入适量的水，在水面处做标记，如图 甲所示。
(3)将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将 杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标 记处(石块未露出水面)，此时小桶中水的体积__等__于___
(选填“大于”“小于”或“等于”)石块的体积。
(4)将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装 有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端， 移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置。直到刻度尺在 ___水__平____位置恢复平衡。如图乙所示。记下这两个悬 挂点到O点的距离分别为l1和l2，则石块的密度
物体之间存在空隙，则所测物体体积偏大，密度偏小。
3.固体密度的测量(体积较大的固体)： (1)测质量：用天平测出物体的质量m。
(2)测体积：若物体体积比较大，无法用量筒直接测 量，需要借助烧杯用“标记法”间接测量(标记过程 为：a.把物体浸没在盛有水的烧杯中，标记水的高度； b.取出物体，用装水的体积为V1的量筒给烧杯中加水 至标记位置；c.量筒中剩余水的体积为V2)物体体积 V=V1-V2。
H2
【典题训练】 类型一 常规方法测量密度
1.(2018·德阳中考)小华随意选取其中一块石子，准 备在实验室测定它的密度。
(1)他先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺 _零__刻__度__线____处，再调节平衡螺母直至天平平衡。 (2)用调好的天平测石子的质量，当盘中所加砝码和 游码的位置如图甲所示时，天平平衡，则此石子的质 量为___3_8_._4___g。
即在量筒中倒入适量水，读出体积V1，将物体放入量 筒中，读出体积V2，固体体积V=V2-V1。 b.密度小于水或易溶于水时的测量方法：
(3)固体密度公式：ρ= m 。
V
(4)误差分析：用沉锤法测量体积时，若①②顺序颠
倒，因石蜡上沾有水，则所测石蜡体积偏大，密度偏
小；用埋沙法测体积时，如果沙面晃动较小，沙子与
(1)用调节好的天平测金属块的质量，天平平衡时砝 码及游码在标尺上的位置如图甲所示，则金属块的质 量m为___2_7___g。 (2)用细线系住金属块放入装有20 mL水的量筒内， 水面如图乙所示，则金属块体积V为___1_0___cm3。
(3)计算出金属块的密度ρ=___2_._7___g/cm3。 (4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导 致所测密度值___偏__小____(选填“偏大”或“偏小”)。
l2 水
ρ石= ___l1______(用l1、l2和ρ水表示)。
(5)实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从 水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果 ___偏__大____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
水 V2 V1
④ρ蜡块=___V_3__V_1__ (水的密度用ρ水表示)。
5.(2018·深圳中考)“测量橙汁的密度”实验：
(1)为了使测量结果更准确，下列实验步骤的合理顺 序是___D_C_E_B_A___。(用字母表示) A.计算橙汁的密度 B.用天平测出空烧杯的质量 C.烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总 质量
3.无天平、又无量筒：因为无法直接测量物体的质量 和体积，可以借助一些物理器材间接测出质量和体积， 常见方法如下： (1)弹簧测力计读数差法。
(2)用杠杆和刻度尺测密度。 ①在调平的杠杆两端分别挂上石块A和B，调节A和B的 位置，使杠杆再次平衡。 ②用刻度尺量出力臂a、b。
③使A浸没在水中，调节B的位置至杠杆再次平衡，量
(3)在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情 况如图乙所示,则石子的密度是___2_._5_6_×__1_0_3__kg/m3。
2.(2017·长沙中考)为了帮助家人用盐水选种，小天 从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度，他进行 了三次测量，以下是其中的一次测量过程：
(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处, 发现指针位置如图甲所示，要使横梁在水平位置平 衡，应将平衡螺母向___右____移动。 (2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录 下烧杯和盐水的总质量为___6_9_._6___g。
出力臂c，推导及表达式：GA·a=ρAgVA·a=GB·b， A浸没水中后杠杆左端受力
F=GA-F浮=ρAgVA-ρ水gVA， 由F·a=GB·c 则(ρAgVA-ρ水gVA)·a=GB·c 推导得出ρA= b ·ρ水。
bc
(3)二力平衡法。 取一个两端开口的玻璃管，一端扎上橡皮膜，往管内 注入适当液体，将玻璃管放入水中，待膜变平时，用 刻度尺测出膜至水面距离为H1，膜至待测液体液面距 离为H2，由二力平衡F1=F2推出p1S=p2S，由p=ρgh即 可求出液体的密度ρ= H1 ρ水。
(3)固体密度公式：ρ= m 。
V1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱV2
(4)误差分析：在测量体积时，会因为物体表面沾水， 而使所测体积偏大，造成密度的测量结果偏小。
【技法点拨】 特殊方法测量密度： 1.有天平、无量筒：由于不能利用量筒测体积，必须 用天平多次测质量，然后利用体积相等这一等量列式 求解。
2.有量筒、无天平：由于不能用天平测质量，所以必 须想办法让密度大于水的物体漂浮在水中，然后用量 筒多次测体积，再利用浮力知识列等式求解即可。例 如测石块密度的方法是：
(1)如图甲所示，用细线拴住彩石，挂在弹 簧测力计上，根据弹簧测力计的示数可知， 彩石的重力是___3_._6___N。 (2)如图乙所示，将彩石浸没水中，根据弹 簧测力计的示数可计算出彩石所受的浮力 是___1_._2___N。
(3)利用以上测量数据计算出这块彩石的密度是 _3_×__1_0_3__kg/m3。(g取10 N/kg)。
(3)再将部分盐水倒入量筒中，量筒中盐水的体积如 图丙所示，接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量 为25.6 g，则小天在这次实验中测得盐水的密度为 ___1_._1___g/cm3。
类型二 特殊方法测量密度 3.(2018·海南中考)小红去昌江棋子湾游玩时，捡到 一块漂亮的小彩石。回到学校后，他应用所学的物理 知识测量这块彩石的密度，实验操作如下：
②向一个烧杯倒入适量橙汁，用天平测出橙汁和烧杯 的总质量，记为m1； ③向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图乙)，
用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2； ④橙汁的密度ρ橙汁=___mm_12__mm__00 __水___。(水的密度用ρ水
表示)
6.(2018·自贡中考)在“测量物质的密度”实验中：
(5)在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块, 只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密 度，增加的步骤是：___用__弹__簧__测__力__计__吊__着__金__属__块__，__把__ _金__属__块__浸__没__在__盐__水__中__，__读__出__此__时__弹__簧__测__力__计__的__示__数__F_。