中考物理总复习:第8讲《 测量物质的密度》课件
展开命题点【设计与进行实验】★1. 天平的使用和读数★2. 量筒的使用和读数★3. 实验步骤的设计、补充、排序★4. 根据测量数据计算物质的密度【交流与反思】5. 物质的鉴别6. 实验仪器引起的错误分析(1)砝码生锈或沾有杂物:测得的质量偏_________ ;
(2)砝码磨损或缺角:测得的质量偏________; (3)天平使用时物体和砝码位置放反:不使用游码时质量测量值准确;使用游码时测得的质量偏 ________; (4)天平称量过程中移动平衡螺母:向右移动平衡螺母测得的质量偏________,向左移动平衡螺母测得的质量偏________; (5)量筒读数方法引起的误差:仰视时V读数_______V物体;俯视时V读数________V物体;★7. 由于实验步骤不合理导致误差[根据ρ= 分析误差,当m测量准确时,V偏大(小),则ρ偏小(大);当V测量准确时,m偏大(小),则ρ偏大(小)]
8. 待测固体吸水导致误差:排水法测固体体积时由于固体吸水,测得固体的体积偏________,测出的密度值偏________★9. 特殊方法测密度10. 密度、压强相关判断
例1 (2020齐齐哈尔)在“测量金属块的密度”实验中:实验器材有托盘天平、量筒、足量的水、细线、待测小金属块(质地均匀)等.
(1)小鑫同学首先将托盘天平放置于______工作台上,将游码放在标尺的__________处,发现指针的位置如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.(2)将金属块放在托盘天平的左盘内,向右盘中加减砝码,并调节游码,当横梁重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,金属块的质量为______g.
(3)把金属块缓慢放入装有20 mL水的量筒内,使其浸没在水中,此时量筒内的水面如图丙所示,则金属块的体积是________cm3.(4)经过计算可知,金属块的密度是______g/cm3,可以换算为__________kg/m3.(5)将金属块截去一半,剩余金属块与原金属块相比,密度________(选填“不变”或“改变”).
金属块从量筒取出时会沾水导致金属块质量测量值偏大,根据ρ= 可知,密度值偏大
(6)(2020江西改编)实验前,某同学设计如图丁所示的测量金属块密度的方案(操作步骤按照示意图的顺序①②③进行),你认为此方案与例题方案相比测量误差会较________(选填“大”或“小”),原因是__________________________________________________________________________________.
变式点1 实验误差分析①(2018重庆A卷改编)同组的小金同学测金属块的密度实验完成后,小金发现使用的20 g砝码生锈了,由此导致测得的金属块密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).②(2017苏州改编)若测金属块密度的实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值会偏________,原因是_________________________________________________________________________________________________________.③(2018辽阳改编)若测量金属块质量时,所用的50 g砝码有磨损,则所测量的金属块的质量偏________,所测密度值偏________.
测得的金属块体积是金属块和细线的总体积,测出的金属块体积比真实值偏大,根据ρ= 可知,密度值偏小
(7)(2019陕西改编)在测量金属块的密度时没有天平,利用如图戊所示的方法也测出金属块的质量,具体步骤如下:已知水的密度为ρ水,金属块的体积为V0.①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒、此时量筒的读数为V1;②___________________________,此时量筒的读数为V2;③上述方法测得金属块的密度为__________.(用已知量和测量量表示)
将金属块轻轻放入塑料盒内
变式点2 特殊方法测密度(2020黔南州改编)实验中不用量筒,利用烧杯和天平也测出了金属块的密度,实验步骤如下:①在烧杯中放入适量的水,用细线拴住金属块,将金属块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用天平测出水、金属块和烧杯总质量m1;②将金属块从水中取出,用天平测出水和烧杯的总质量m2;③向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3;④金属块的密度ρ金属=__________.(用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)
例2 (2020河南)郑州市积极响应“国家黄河生态文明”战略,在沿黄地区大力发展石榴种植.小明发现他家的石榴比其他品种的石榴甜,汁更浓,想测一下石榴汁的密度.
(1)实验步骤如下:a.将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40 g;b.在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码.当放入最小的5 g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是:_____________________________,直到天平平衡.此时砝码质量及游码位置如图甲所示,则烧杯和石榴汁的总质量为_______g;
取下5 g的砝码,向右调节游码
变式点1 天平的使用和读数①(2020临沂改编)在用天平称量石榴汁和烧杯的质量时,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图所示,接下来的操作是__________________________;②(2020遵义改编)如图所示,小明操作不规范之处是_____________________________________________.
向右移动游码,使天平平衡
在调节平衡螺母前没有把游码移到零刻度线处
c.将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则量筒中石榴汁的体积为________cm3;d.用上述测得的数据计算出石榴汁的密度为____________kg/m3.(2)分析实验过程,小丽认为在步骤c中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”).她提出只要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序是________(填写步骤序号).
变式点2 实验误差分析①(2020淄博改编)若小明在实验时先用天平测出空烧杯的质量,然后在量筒中倒入一些石榴汁,测出量筒中石榴汁的体积,再将石榴汁倒入烧杯中测出烧杯和石榴汁的总质量.该方案是否会对实验结果造成误差:________(选填“会”或“不会”),请说明原因:_________________________________________________________________________________________________________.②(2019抚顺改编)在两次测量质量时,小明发现都使用了同一个磨损了的砝码,则对测量石榴汁密度的结果________(选填“会”或“不会”)产生影响.
将量筒中石榴汁倒入烧杯时,会有残余石榴汁粘在量筒壁上,使测出的石榴汁质量偏小,从而使测得的密度值偏小
(3)在交流讨论的过程中,同组的小雨提出了另一种方案,其实验步骤:①用天平测出空量筒的质量;②往量筒中倒入适量的石榴汁,测出石榴汁的体积;③用天平测出量筒和石榴汁的总质量.对上述实验步骤你所持的观点是______________.A. 能测出石榴汁的密度且步骤合理B. 测出石榴汁的密度偏小,不可取C. 易使量筒从天平上倾倒而摔碎,不宜提倡
(4)(2020牡丹江改编)实验结束后,小明用刻度尺也测出了石榴汁的密度,如图丙所示.①在圆柱形的木棒底部插入小铁钉,使其竖直漂浮在水和石榴汁中,用刻度尺测出木棒的总长度l;②将木棒放入水中静止时,用刻度尺测量出木棒露出水面的长度为l1;③将木棒放入石榴汁中静止时,用刻度尺测量出木棒露出石榴汁液面的长度为l2;④石榴汁密度的表达式ρ石榴汁=________(水的密度用ρ水表示).⑤________就是用了这种方法制作的测量液体密度的仪器,它常用在工农业生产和科学实验中.
变式点3 特殊方法测密度(2020福建改编)小明提出另一种测量石榴汁密度的方案,器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯.简要步骤如下:①分别往两个烧杯中装适量的水和石榴汁;②将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1;③将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F2;④将挂着的金属块浸没在石榴汁中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F3;⑤石榴汁的密度ρ石榴汁=____________(用ρ水及测得的物理量表示).
类型1 缺量筒,有天平【思路点拨】缺量筒,即无法直接测出体积,可用水做中间转换量用等体积法进行体积的测量,具体如下:①天平和水(浸没溢水法)V物=V排= ; ②弹簧测力计和水(利用浮力)V物=V排=
例3 (1)(2019盘锦改编)某同学利用:天平、溢水杯、水、小杯测量金属螺母的密度,已知水的密度为ρ水.①用天平分别测出金属螺母和空小杯的质量,记作m1、m2;②在溢水杯中装满水,将金属螺母慢慢放入溢水杯,用小杯收集溢出的水,________________________________________________________;③金属螺母的密度ρ=___________.(用已知量和测量量表示)
用天平测出小杯和溢出水的总质量,记作m3
(2)(2018鞍山)小明尝试不用量筒,只用天平、烧杯和适量的水测量小铁球的密度,具体实验操作如图所示:①分别用天平测出小铁球的质量m1、盛有适量水的烧杯的质量m2;②用细线提着小铁球浸没在水中,测得质量为m3;③小铁球的体积V球=___________,密度ρ球=_________.(用已知量表示,水的密度为ρ水)
类型2 缺天平,有量筒【思路点拨】缺天平,即无法直接测量质量,可用其他方法间接测得,具体如下:(1)固体:通常利用阿基米德原理法间接测量固体的质量:m= =ρ水V排;(2)液体:通常利用双漂法间接测量液体密度:使密度较小的一个物块分别漂浮在装有水和待测液体的量筒中,分别测出排开水和液体的体积,利用物体漂浮时浮力大小等于重力大小列出关系式ρ水gV排水=ρ液gV排液,然后求解.
例4 (1)(2020扬州改编)某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、记号笔、细线和足量的水(已知水的密度为ρ水)测量了一块小矿石的密度.实验过程如下:①实验步骤:A. 向量筒中加入适量的水,记下体积V1;B. 烧杯中注入适量的水,将小矿石放入剪下的矿泉水瓶内,使矿泉水瓶漂浮在烧杯中,并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置;C. 取出矿泉水瓶,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至________, 量筒中剩余水的体积记为V2;D. 再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中,此时总体积记为V3.②小矿石的密度表达式ρ石=____________(用题中物理量符号表示);
③由于矿泉水瓶有质量,会导致小矿石密度测量值________,有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以,该同学修改的内容是_______________________________________________.(2)(2018恩施州改编)在实验课上,老师要求小明用两个量筒、一个小木块和水,测量未知液体的密度.下面是小明的有关实验步骤,请你帮他补充完整. ①在两个量筒内分别倒入适量的等体积水和未知液体,量筒的示数为 V1;②将小木块放入盛有水的量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为 V2;③取出小木块并擦干表面的水,______________________________________,小木块仍漂浮,此时量筒的示数为V3;④计算得出未知液体的密度 ρ液 =_________(写出最简表达式).
将C中“取出矿泉水瓶”修改为:“取出小矿石”
将小木块轻轻放入装有未知液体的量筒中
例5 (1)(2018福建改编)小明只用弹簧测力计、适量水和烧杯测量小铁块和未知液体的密度(已知水的密度为ρ水).①用弹簧测力计测得小铁块的重力G0;②用弹簧测力计提着小铁块使其完全浸没在盛有水的烧杯内时示数为F1;③小铁块的体积V=_______,小铁块的密度ρ=__________.(用已知字母表示)④若要再测未知液体的密度,只需要增加一步:__________________________________________,测出弹簧测力计的示数为F2;⑤未知液体的密度ρ液=______________.(用已知字母表示)
用弹簧测力计提着小铁块浸没在未知液体中
(2)(2019辽阳改编)鹏鹏利用已知水的密度(密度用ρ水表示)、两个完全相同的圆柱形玻璃杯、小木块和刻度尺,测出了盐水的密度.请你将他的实验步骤补充完整:①测出__________________高度为h1; ②在一圆柱形玻璃杯中倒满水,将小木块放入其中漂浮,待水不再溢出后,将木块取出,测出此时圆柱形玻璃杯中水的高度为h2; ③在另一个圆柱形玻璃杯中倒满盐水,将小木块放入其中漂浮,待盐水不再溢出后,将木块取出,测出此时圆柱形玻璃杯中盐水的高度为h3; ④盐水的密度表达式ρ盐=___________(用测量量表示).
1.小王同学到宜宾翠屏山玩耍时,在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体,他想知道这个不明物体由什么材料构成,于是在实验室进行了如下操作:
(1)已知空玻璃杯的质量为53.8 g;(2)将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图甲,说明该物体的密度______水的密度,物体对杯底的压力________其重力(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”);(3)往杯中逐渐加入食盐并搅拌,直至观察到物体悬浮如图乙;
(4)取出物体,用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量,如图丙总质量为________g;(5)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁体积为________mL;
(6)通过以上实验,可以得到物体的密度为_________kg/m3,这个物体是由________构成的.
2. (2019绵阳34题8分)测量小石块的密度.实验室器材有:托盘天平、量筒、细线、装有适量水的烧杯和待测小石块.请按以下实验步骤完成实验:
(1)调节天平平衡.将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应将右边平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”).
(2)用调节好的天平称小石块质量.三次测量结果记录在下表中.
(3)在量筒中装入60 mL的水,把小石块放入量筒内,量筒中的水面如图乙所示,则小石块的体积是________cm3.(4)小石块的密度是________g/cm3(小数点后保留两位数字).(5)实际上,小石块要吸水,本实验测得的小石块的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)小石块的真实密度.
3. (2019成都A卷27题8分)在“测量石块的密度”实验中:(1)小李同学首先用天平测出石块的质量,天平平衡时右盘砝码和游码位置如图甲所示,则石块的质量为______g.(2)为了测量出石块的体积,小李同学先往量筒中加入一定量的水,如图乙所示,他的操作合理吗?为什么?答:______________________________________________________.
不合理.水太多,石块浸没后,总体积可能会超过量筒的量程
(3)四个小组测量出的石块密度如下表所示:其中错误的是第________组的测量结果.(4)对实验进行评估时,下列分析正确的是________.A. 放置天平的操作台面不水平,测出的质量偏大B. 放置天平的操作台面不水平,测出的质量偏小C. 先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏小D. 先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏大
4. (2018眉山64题6分)如图所示,小陈同学为测量某液体的密度,准备了天平、玻璃杯等器材,在实验时发现没有准备量筒.于是从身边找来了一个体积为20 cm3的金属块和一些细线.
(1)将天平放在水平台上,将游码放到标尺左端的________刻度线上.(2)此时,如果天平指针偏左,小陈同学应向_____(选填“左”或“右”)调节___________使天平横梁平衡.
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