中考物理必考25个实验考学练： 实验06 测量物质密度的实验(解析版)

实验六、测量物体密度的实验

【实验原理】：

ρ=m/v

【实验器材】：

量筒、天平、待测物体或液体、细线、水、烧杯等

【固体的密度】：

固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定，然后，根据密度定义求得密度。

【实验步骤】：

①用天平测出石块的质量m；

②向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V1；

③把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V2；

④算出石块的体积V=V2-V1；

⑤利用公式ρ=m/v算出石块的密度。

【液体的密度】：

（1）先测液体和容器的总质量，

（2）然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积，

（3）再称出容器与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，

（4）再用密度公式求出液体的密度。

【实验步骤】：

①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；

②将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积V；

③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，算出量筒中盐水的质量m=m1-m2；

④利用公式ρ=m/v算出盐水的密度。

【考点方向】：

体积的测量

量筒：量筒是用来测量液体体积的仪器，。

（1）量筒上的单位一般是ml，1ml=1cm3

（2）量筒的使用方法与注意事项：

①选：选择量程与分度值适当的量筒；

②放：把量筒放在水平桌面上；

③测：若量筒内的液体内有气泡，可轻轻摇动，让气泡释放出来；

④读：读数时视线要与量筒内液面的中部相平，即要与凸液面（如水银）的顶部或凹液面的底部（如水）相平。

天平的使用

1、使用天平时，先观察量程和分度值，估测物体质量；再把天平放到水平桌面上，为什么？因为天平是一个等臂杠杆，只有天平处于水平平衡是，两边受到的力才相等，物体和砝码的质量才相等。

2、调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处，再调节平衡螺母，时指针指在分度标尺中央红线处，或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。（左偏右调）

3、称量过程中要用镊子夹取砝码，左物右码，先大后小，最后移动游码，直至天平水平平衡。

4、读数=砝码读数+游码读数；

5、如果砝码缺了一角，所测物体质量比实际质量偏大。

6、使用量筒时先观察量程和分度值；

7、注意量筒的量程没有0 刻度线。

8、观察时视线要与凹面底部或凸面顶部在同一水平线上。

9、如果使用天平时把左盘放置的砝码，右盘放置的物品，那么该天平是否可以准确测量物体的密度，为什么？

答：可以准确测量；因为如果左盘放置砝码，右盘放置物品时，只要读数时让砝码的读数减去游码的读数，仍可以测量准确的物品质量。

10、实验中将最小的砝码5g放入天平右盘后，发现中央分布盘的指针向右偏，那么接下来的操作应该是：先把最小为5g得砝码拿走，然后再移动游码；

【创新母题】：测量小石块的密度。

（1）将天平放在上，游码移到处，发现指针位置如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。

（2）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图乙所示，天平平衡，则小石块的质量m1为g；如果粗心的小明没有注意到砝码已经生锈，那么小石块的实际质量应该比m1的值（选填“偏大/偏小/相等”）。

（3）测量小石块密度的实验原理是；需要用到的主要实验工具是、。

（4）实验中发现没有量筒，用下列两种方案来测量小石块的体积。

方案一：

①如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，加入适量的水，使小石块在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

②将小石块从水中取出后，用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。

③向烧杯内缓缓加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。

方案二：

①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m4。

②如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，然后再用天平测出烧杯和水的总质量m5。（5）根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ= kg/m3，测出的小石块密度与真实值相比（选填“偏大”或“偏小”），理由是：。

（6）你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确？为什么？

答：，理由是。

（7）该实验中如果不缺乏量筒，在如下的实验操作步骤合理的顺序是。

①用天平测出小石块的质量

②用细线系住小石块，轻轻放入空量筒中

③在量筒中装入适量的水，记下水的体积

④将小石块从量筒中取出，记下水的体积

⑤用细线系住金属块，把金属块浸没在量筒的水中，记下水的体积

⑥根据实验数据计算金属块的密度

A．①②③④⑥B．②③④①⑥

C．①③⑤⑥D．①②③⑥

【答案】：

（1）水平台面；零刻度线；左；

（2）32；偏小；

（3）ρ=m/v；天平；量筒；

（4）浸没；

（5）2.5×10³；偏小；由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，根据密度公式ρ=m/v知，所测密度会偏小。

（6）方案二；测量的小石块的体积误差比方案一小。

（7）C

【解析】：

（1）天平使用时要先将其放置在水平台面上，游码左端归置零刻度线处，确保天平平衡才能使用，根据图甲所示，指针偏向右端，为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向左端移动；

（2）天平的读数为砝码的读数加数游码的读数，因此小石块的质量m1=30g+2g=32g；如果在称量过程中发现砝码生锈，生锈会使砝码本身的质量变大，因此测量的石块质量会偏小。

（3）测量小石块的密度，根据ρ=m/v原理，需要测量出质量和体积，实验室测量质量的工具是天平，而不规则的固体，可以利用量筒“排水法”来间接测量体积。

（4）利用“排水法”测量不规则固体体积时需要把不规则固体完全浸没于水中，其排开水的体积就等于固体的体积。

（5）由②③步骤可知，倒入水的质量为：m水=165.2g﹣152.4g=12.8g，

此时水的体积V水=m水/ρ水=12.8g/1g/cm³=12.8cm3，

小石块的体积等于倒入水的体积，则V=V水=12.8cm3，

小石块密度ρ=m/v=32g/12.8cm³=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。

由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，根据密度公式ρ=m/v知，所测密度会偏小。

（6）方案二测量结果计算出的小石块密度更精确，因为由于先测量了烧杯和水的总质量m4．然后使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置，所以向烧杯中缓慢加水至标记处，不至于加水过多。