2022年中考物理专题讲义+微专题一　密度的特殊测量

这是一份2022年中考物理专题讲义+微专题一　密度的特殊测量，共5页。试卷主要包含了质量的特殊测量，体积的特殊测量，特殊物质引起的误差分析等内容，欢迎下载使用。
微专题一　密度的特殊测量1．质量的特殊测量(1)利用弹簧测力计：m＝。(2)漂浮法：将溢水杯装满水，物体放入溢水杯中并漂浮于水面，用量筒收集溢出的水并测其体积V，则m＝ρ水V。(3)杠杆法：利用杠杆平衡条件有mgL1＝FL2，可得m＝。2．体积的特殊测量(1)公式法：规则物体的体积V＝长×宽×高。(2)等体积法：①测固体体积：将溢水杯装满水，物体放入溢水杯中并浸没，用烧杯收集溢出的水并测其质量m水，则V＝V溢水＝。②测液体体积：在同一个烧杯中先后装入相同体积的水和待测液体，测出水的质量，则V液＝V水＝。(3)称重法：用弹簧测力计分别测出物体的重力G和浸没在水中时的示数F，则V＝。(4)标记法：被测物体浸没水中，水面处作标记，取出物体，加水至标记处V物＝V加水。3．特殊物质引起的误差分析(1)颗粒状物质由于摇动不充分或颗粒较大，导致测得的体积偏大，密度偏小。(2)待测固体吸水，导致测得的体积偏小，密度偏大。1．(2021·重庆)“沉睡三千年，一醒惊天下”，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图1所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。(1)小张把天平放在水平台上，将游码拨到__零刻度线__，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向__右__(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。(2)调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图2甲所示，则模型的质量为__84__g。(3)小张又进行了如图2乙所示的三个步骤：①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为145 g。②用细线拴住模型并__浸没__在水中(水未溢出)，在水面处做标记。③取出模型，用装有40 mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到__标记__处，量筒中的水位如图2丙所示。(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水，不能采用量筒的数据，于是测出图2乙③中烧杯和水的总质量为155 g，小敏计算出模型的密度为__8.4__g/cm3。(5)若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为__2__ cm3，小敏计算出的密度值与实际值相比__相等__(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。2．(2021·宿迁)在探究活动中，小明利用天平和量筒测量液体的密度。(1)将托盘天平放于水平台面上，并将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示，为了使指针对准分度盘的中央刻度线，此时应该将__平衡螺母__向__右__调节。(2)天平平衡后，将适量水倒入玻璃杯，放于天平左盘，使天平再次平衡时，右盘中砝码和标尺上游码位置如图乙所示，则玻璃杯和水总质量为__70__g。(3)小明在液面位置作上标记，将玻璃杯中的水倒入量筒，如图丙所示，读出水的体积V＝__50__cm3。(4)按小明的操作方法，测量出的水的体积比真实值__偏小__(选填“偏大”或“偏小”)。(5)小明认为接下来不用量筒，也可测量液体密度，他将另一种液体倒入玻璃杯至标记处，并放于天平左盘，右盘中砝码质量不变，只将游码向右移动至示数改变了Δm时，天平平衡，则这种液体的密度为__ρ水＋__。(用已知量的字母V、Δm、ρ水表示)3．(2021·河北)小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(ρ水已知)(1)小明的实验过程如下：①将天平放置于水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，天平上指针的位置如图所示，下一步的操作是将平衡螺母向__左__端调节，使天平横梁水平平衡；②用调节好的天平测出小石块的质量为m；③往量筒中倒入适量的水，读出水面对应的刻度值为V1；④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中，读出水面对应的刻度值为V2；⑤小石块的密度：ρ石＝____。(2)小红的实验过程如下：①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G；②将挂在弹簧测力计下的小石块__浸没__在水中，读出弹簧测力计示数为F；③小石块的密度：ρ石＝__ρ水__。(3)对小明和小红的实验进行分析与论证，可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值__偏大__(选填“偏大”或“偏小”)。为了使测量结果更准确，可以在完成小明的实验步骤②后，将__石块吸足水__，再继续进行实验。【解析】(2)石块的重力为G，则质量：m＝，石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F，则石块浸没时受到的浮力：F浮＝G－F，根据阿基米德原理，石块排开水的体积：V排＝＝，石块浸没在水中，石块的体积：V＝V排＝，所以石块的密度：ρ石＝＝＝ρ水；(3)因石块具有吸水性，导致所测体积偏小，则密度的测量值偏大；为避免这一影响，测体积前可以让石块吸足水，或可在具有吸水性的石块的外部包一层薄保鲜膜，或采用排沙法测体积。4．(2021·大连)某同学为大连地质调查收集信息，要测量海边的沙子和岩石的密度。他在海边采集了足量的沙子和若干小块岩石，又到实验室找来托盘天平、量筒、细线进行实验。(1)在调节天平平衡时，应将游码移到标尺__零刻度线处__。(2)该同学测量沙子的密度，实验步骤如下：①用天平测量出空烧杯的质量是27 g，将适量沙子装入烧杯中，用天平测量烧杯和沙子的总质量，测量结果如图所示，则烧杯和沙子的总质量为__60.6__g；②将烧杯中的沙子全部倒入量筒，使沙面水平后，读出沙子的体积为15 cm3；③计算出沙子的密度为__2.24__g/cm3。(3)该同学测出的沙子的密度__小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)组成沙子的沙粒的密度。(4)使用上述器材测量小块岩石的密度，实验步骤如下：①用天平测量一小块岩石的质量m；②用量筒测量小块岩石的体积，请写出该步骤的简要操作：__先用量筒测出适量的沙子的体积V1，再将岩石慢慢没入沙子中，待岩石静止后，使沙面水平，测出沙子和岩石的体积V2__；③计算小块岩石的密度ρ。5．(2021·辽阳)小宇在测浓盐水的密度时进行如下操作：(1)把天平放在水平桌面上，将游码归零，发现指针静止时偏向分度盘中线的左侧，此时应将平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节，使横梁平衡。(2)天平调平后小宇进行了三步操作：①测空烧杯的质量为32 g；②用天平测烧杯和浓盐水的总质量，盘中砝码及游码的位置如图甲所示，烧杯和浓盐水的总质量为__92__g；③将浓盐水倒入量筒中，液面的位置如图乙所示，为__50__mL。为减小误差，以上操作合理的顺序是__②③①__(填序号)。(3)浓盐水的密度为__1.2__g/cm3。(4)小宇又想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度：①用天平测出__萝卜__(选填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m1；②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮，如图丙，用记号笔记下液面在萝卜上的位置；③取出萝卜擦干，用刀沿记号将萝卜切成a、b两块，测出b块的质量为m2。萝卜密度的表达式为ρ＝__ρ0__(用所给字母表示)。   6．(2021·阜新)小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。(1)实验原理是__ρ＝__。(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作：①测出空烧杯质量为29.2 g；②测出烧杯和盐水总质量，其数值如图甲所示为__71.2__g；③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水体积如图乙所示，则盐水的密度ρ＝__1.05×103__kg/m3，此实验方法测出盐水的密度会__偏大__(选填“偏大”或“偏小”)。(3)小明在学习浮力相关知识后，认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材，同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作：①将小石块用细线系好，挂在弹簧测力计下端，记下弹簧测力计示数G；②将挂在弹簧测力计下的小石块，浸没在水中，记下弹簧测力计示数F1；③取出石块并擦干，将挂在弹簧测力计下的小石块__浸没在盐水中__，记下弹簧测力计示数为F2；④盐水密度表达式ρ盐水＝__·ρ水__。(用所测量的物理符号表示，水的密度为ρ水)7．(2021·广西模拟)小铭在学校期间，使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中，闻到了浓浓的酒精味并看到该液体流动性较差。查看瓶身上的说明后，确定这种洗手液主要成分为75%的酒精。于是，小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。图1(1)实验前，将托盘天平放在__水平__工作台上，游码移到标尺的零刻度线处，指针静止在如图1甲所示位置，此时应将右端的平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节，使天平平衡。(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘，天平重新平衡时，右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示，烧杯和洗手液的总质量为__72.4__g；将烧杯中的部分洗手液倒入量筒，测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4 g；经过一段时间后，观察到量筒内的液面如图1丙所示，则量筒内洗手液的体积为__30__mL，这种洗手液的密度为__1__g/cm3。(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑，回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量(已知铝块的密度为2.7 g/cm3，不计细线质量，细线和铝块均不吸收洗手液)。具体做法如下：图2①在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图2甲)；②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙)，洗手液未溢出；③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。则这次测得洗手液的密度为__0.9__g/cm3，对前后两次实验进行分析，发现在__家__(选填“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值，造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是__洗手液流动性较差，在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的测量体积偏小__。8．(2021·德阳)如图是“利用杠杆测量玉石密度”的实验。(1)如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节；(2)如图乙所示，在溢水杯中装满水，将玉石缓慢浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶A中，此时小桶A中水的体积__等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)玉石的体积。(3)将玉石从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和玉石的A、B两个小桶分别挂在已水平平衡的杠杆两端，移动两小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置恢复平衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点离支点O的距离分别为10 cm和4 cm，若不考虑小桶重力，ρ水＝1.0×103 kg/m3，则该玉石密度的测量值为__2.5×103__kg/m3。(4)若考虑小桶重力，则玉石的实际密度值比上述测量值__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。【解析】(3)由题意可知，若不考虑小桶重力，根据杠杆平衡条件可知，G石L1＝G水L2，即ρ石V石gL1＝ρ水V水gL2，可得ρ石V石L1＝ρ水V水L2，因为溢出的水的体积就是玉石的体积，即V石＝V水，则玉石的密度ρ石＝·ρ水＝×1.0×103 kg/m3＝2.5×103 kg/m3；(4)若考虑小桶重力，在图丙中杠杆平衡时，(G石＋G桶)L1＝(G水＋G桶)L2，G石L1＋G桶L1＝G水L2＋G桶L2，因为，L1＜L2，所以，G桶L1＜G桶L2，所以，G石L1＞G水L2，因此，ρ石V石L1＞ρ水V水L2，所以，ρ石＞·ρ水，即玉石的实际密度值比上述测量值偏大。