所属成套资源:(全国通用) 2023年中考物理实验与探究专题训练(原卷版+解析版)
2023年中考物理实验与探究训练 专题06 物质 物理属性
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这是一份2023年中考物理实验与探究训练 专题06 物质 物理属性,文件包含专题06物质物理属性解析版docx、专题06物质物理属性原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共75页, 欢迎下载使用。
第二轮复习时应打破章节的限制,完善并梳理初中物理知识结构,找出知识点之间的内在联系,要使前后知识联系起来,系统巩固知识,形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体,使复习具有系统性。具体可以从以下几点进行专题复习:
1、按照知识点可以将初中物理分成力、热、声、光、电等版块,用知识树的形式把每个版块涉及的内容展现出来,建立相对独立的知识体系。
2、按照中考题目类型,可以分为选择、填空、实验探究(包括操作实验)、计算、信息综合等专题,进行专门练习,体会每种题型常见解题方法,使复习纵横交错。
3、通过对某些特殊知识点的深挖细究,达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。
专题06物质的物理属性(原卷版)
一.实验探究题(共24小题)
1.物理兴趣小组想在物理实验室中测量一杯盐水的密度。
(1)小明设计的实验操作如下:
①将天平放在水平桌面上,将游码移至“0”刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节。
②往烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量为 g(如图乙所示);
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积(如图丙所示);
④测出烧杯和剩余盐水的质量为15g;
⑤计算出盐水的密度为 kg/m3。
(2)小刚设计了如下方案:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②往烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中,测出盐水的体积V;
④利用ρ=计算出盐水密度。
经小组讨论发现小刚的实验方案会使测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)回家后小亮想测量一个石块的密度,但是手头的实验器材只有:一个没有刻度的杯子、天平、水、细线和吸水纸,利用这些器材,他进行了如下实验,请你根据所学的内容将他的实验步骤补充完整。(水的密度为
ρ水)
①用天平称出石块的质量m;
②在杯子中装满水,用天平称出杯子和水的总质量m1;
③ ;
④石块密度的表达式ρ石块= (用测量的物理量和已知量的符号表示)。
2.小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他有天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。
【实验步骤】
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: 。
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,用 向右盘加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量为 g。
②在玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之浸没,利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为 cm3。
③算出小木块的密度ρ木= kg/m3。
【交流反思】受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度,请你将下列测量步骤补充完整:
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0。
②将木块轻轻放入玻璃杯中,待它漂浮时, 。
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm。
④写出小木块密度的表达式:ρ木= (用测量的物理量和已知量的符号表示)。
3.小明在户外捡到一个小石块,想知道石块的密度是多少,他用天平(含砝码)、量筒进行了测量,测量过程如下。
(1)把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的 处,此时指针如图甲所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡。
(2)横梁平衡后,用天平测得小石块的质量,如图乙所示,小石块的质量 g;用量筒测得小石块的体积,如图丙所示,小石块的体积为 cm3,由此可算出小石块的密度为 kg/m3。
(3)小明利用弹簧测力计、烧杯,细线及已测得的小石块的密度ρ石,测出了盐水的密度,如图丁所示,他进行了如下操作:
①在弹簧测力计下悬挂着石块,静止时读出弹簧测力计示数为G;
②将悬挂在弹簧测力计下的石块浸没在盐水中,静止时读出弹簧测力计示数为F。
盐水密度的表达式为ρ盐水= (用G、F、ρ石表示)。若在②操作中,石块未完全浸入水中,测得的密度值将会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4.小圆学习了密度知识后,分别进行了液体和固体密度的测量。
(1)小圆在实验室测量盐水密度。
①如图1,用天平测出烧杯和盐水的总质量为 g。
②如图2,将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,测出量筒中盐水的体积为 cm3。
③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为32.4g,则量筒中盐水的质量为 g。
④计算出盐水的密度为 g/cm3。
(2)妈妈送给小圆一个雪容融“挂件”。小圆利用厨房里的电子秤、茶壶、茶杯和水,按如图所示的步骤测量了“雪容融”的密度。
①根据图3中的数据可算出“雪容融”的密度为 g/cm3。
②小圆按A、B、C、D、E的顺序进行实验误差较大,为了减小误差,更合理的实验顺序是 。
5.为了测量液体的密度,小郑和小贾采用了不同方法。
(1)小郑用天平和量筒做了如下实验:她将天平放在水平工作台上,把游码放在标尺 ,发现指针指在分度标尺的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)①用天平测出空烧杯的质量为17g;
②在烧杯中倒入适量液体,测出烧杯和液体的总质量如图甲所示;
③将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液体的体积如图乙所示。
(3)根据实验测得烧杯中液体的质量为 g,液体的密度为 kg/m3,小郑用这种方法测出的液体密度会 (选填“偏大”、“偏小”)。为了使实验测量结果更准确,小郑可以把实验(2)中的实验步骤的顺序更改为 (填实验序号)。
(4)小贾利用简易密度计来测量另外一种液体密度。
①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。塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中竖直漂浮。
②将吸管放到水中的情景如图丙(a)所示,测得浸入的长度为H;放到该液体中的情景如图丙(b)所示,浸入的长度为h,且H大于h。从图像可知该液体密度 水的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”),若用ρ液、ρ水分别表示该液体和水的密度,那么液体密度可表示为ρ液= 。(用题目中的字母表示)
6.在测小石块密度实验中:
(1)天平调平衡后,把石块放在天平左盘中,天平再次平衡后,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,这个石块的质量是 g。
(2)用量筒测石块体积,石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示,则石块的密度是 kg/m3。
(3)使用溢水杯(如图丙所示)、小烧杯、量筒、大烧杯、细线和水也能测小金属块密度,请将设计方案及其实验结果补充完整。(表达式中水的密度用ρ水表示,其他各量用所测物理量字母表示)。
①将溢水杯装满水,把小烧杯放在溢水杯中漂浮,测出溢出水的体积为V1。
②再把小金属块轻轻放入小烧杯中,小烧杯仍漂浮,测出溢出水的体积为V2。
③小金属块质量的表达式m金= 。
④取出小烧杯和小金属块,将溢水杯 水。
⑤用细线拴住小金属块,将小金属块浸没在溢水杯中,测出溢出水的体积为V3。
⑥小金属块体积表达式V金= 。
⑦小金属块密度的表达式ρ金= 。
7.小明利用托盘天平和量筒测某种液体的密度,如图1所示:
(1)他把天平放在水平桌面上,当游码移至零刻度处时,指针偏向分度盘的右侧,这时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,使横梁平衡。
(2)天平平衡后,他们开始测量,测量步骤如下:
A.用天平测出烧杯和剩余油的总质量;
B.将待测油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量;
C.将烧杯中油的一部分倒入量筒,测出倒入量筒的这部分油的体积;
请根据以上步骤,写出正确的操作顺序: (填字母代号)。
(3)若在步骤B中测得烧杯和油的总质量为55.8g,其余步骤的数据如图1所示,根据密度的计算公式可以算出,该油的密度是 kg/m3。
(4)小红提出另一种测量待测液体密度的方案,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待测液体;
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待测液体中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F3;
⑤液体的密度ρ液= (用ρ水及测得的物理量表示)。
(5)如图2所示,是天宫课堂“水油分离”实验的情景,油漂在水上方是因为 。
8.小明在学习物理过程中非常注重总结和反思,他利用所学知识设计了测定固体和液体密度的方法,如图所示,忽略细绳的质量和体积,请根据要求完成以下问题:(已知水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)由于没有天平,他自制了如图甲所示的杠杆,要使杠杆在水平位置平衡并静止,应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点,用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时,杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧每个圆柱体的质量均为360g,则该金属块的质量为 g。
(2)他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中,如图丙和图丁,由图中信息可以计算出金属块P的密度为 kg/m3,可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 有关。
(3)他将金属块P从水中提出,擦干后又浸入某种盐水中,如图戊所示,根据图中信息可知该盐水的密度为 kg/m3。
9.小明用天平和量筒测量某蜡块的密度。
(1)小明将天平放在水平台上,应先将游码移到 处,调整好后发现天平的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,直至天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测蜡块的质量,当天平再次平衡时,所加砝码及游码位置如图乙所示,则蜡块的质量为 g。
(3)已知蜡块体积为10cm3,则该蜡块的密度为 kg/m3。
(4)同学小芳不用天平,将重物和蜡块用细线系住,借助量筒按图丙步骤测量蜡块的密度:
①在量筒中倒入适量水,记录液面示数V1;
②轻轻将重物浸没在量筒内的水中,记录液面示数V2;
③缓缓将重物继续下移,直至蜡块也完全浸没在量筒内的水中,记录液面示数V3;
④取出重物和蜡块,然后轻轻将蜡块放入量筒内的水中,记录液面静止时的示数V4;则蜡块密度的表达式为 (用V1、V2、V3、V4和ρ水表示);这种方法测出的蜡块密度值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.某同学学习了密度知识后,对测量物质的密度产生了浓厚的兴趣。
(1)他利用天平和量筒测量土豆的密度。具体过程如下:
①天平放在 ,将游码移至零刻度线处,然后调节 ,使天平横梁平衡;用调好的天平测量土豆的质量,天平平衡时如图甲所示,则土豆的质量是 g。
②他用一个大烧杯自制溢水杯,将土豆缓慢浸没在大烧杯中,同时用小桶收集溢出的水,将小桶收集的水倒入量筒后如图乙所示,则土豆的密度为 kg/m3(结果保留2位小数),测出的土豆密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)他想知道胡麻油的密度,于是找来了透明容器、普通玻璃杯A,适量的水、一瓶胡麻油、刻度尺、滴管、记号笔和一个底面积为S粗细均匀的玻璃杯B。测量过程如下:
①透明容器中加入适量的水,将A杯放入透明容器中如图甲所示;
②在B杯中加入适量的水,用刻度尺测量出水柱的高,并标记水面位置如图乙所示;
③将B杯中适量的水倒入A杯中,用记号笔标记出A杯与水面相交的位置如图丙所示,并用刻度尺量出B杯中剩余水柱的高度h1;
④接下来他的操作是:将A、B杯中的水倒净后擦干, ,然后将B杯中胡麻油倒入A杯,使标记2处再次与水面相平,测出B杯中剩余胡麻油的高度h2;则胡麻油的密度表达式是:ρ= 。(用测量量和已知量的符号表示,已知水的密度为ρ水)
11.小聪和小图同学想测量某果汁的密度,他们分别选用不同的实验器材和方法来进行测量。
(1)使用前,正确调节天平平衡后,小聪在烧杯中倒入果汁,用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量,
操作情景如图甲所示,错误之处是 。
(2)纠正错误后称出烧杯和果汁的总质量为95g;将烧杯中一部分果汁倒入量筒中,如图乙所示,再用天
平测量烧杯和剩余果汁的总质量时,天平平衡时所用的砝码和游码位置如图丙所示,则果汁的密度ρ= 。
(3)小丽同学用如图所示装置来测量果汁的密度,操作步骤如下:
①如图丁所示,向管内倒入适量的果汁,随着果汁量的增加,橡皮膜越向下凸起,用刻度尺测出玻璃管中果汁柱的高度为h1;
②如图戊所示,在烧杯中装入适量的水,将装有果汁的玻璃管缓慢浸入水中,直至橡皮膜 为止,用刻度尺测出管底到水面的深度为h2(选填“水平”、“上凹”或“下凸”);
果汁的密度表达式:ρ汁= (用ρ水、h1、h2表示)。
12.如图1所示,小明利用天平、水、量筒和烧杯来测量不规则矿石(不吸水)的密度:
(1)把托盘天平放在水平台上,将标尺上的游码移到零刻度处,发现天平指针如图1甲所示,则应将天平的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;用调节好的托盘天平测量这块儿小矿石的质量,往右盘中加减砝码,并移动游码,天平平衡后,砝码、标尺上的游码如图1乙所示;如图1丙、丁所示,把小矿石放入装有适量水的量筒中,则小矿石的密度为 g/cm3。
(2)小明想,利用浮力相关知识也能测出石块的密度,那如何测量这样的小石块密度呢?小明利用小空桶、大量筒、水进行了如下列操作:
第一步:如图2甲所示,在大量筒中倒入适量的水,把小空桶放入大量筒中,使其漂浮在水面上,此时大量筒中液面对应的刻度为V1;
第二步:如图2乙所示,把小矿石放入小空桶中,使小空桶和矿石漂浮在水面上,此时大量筒中液面对应的刻度为V2;
第三步: (步骤补充完整);
第四步:利用上述数据及密度公式计算出矿石的密度。
请根据步骤及题意完成下列问题:
①把实验操作“第三步”补充完整:
②推导出矿石密度的表达式:ρ矿石= (表达式用操作步骤中已知量的字母表示,已知水的密度用ρ水表示)。
推导过程: 。
13.疫情防控期间,每个班配备酒精消毒液。瓶身上贴有说明,75%的医用酒精密度范围是0.885~0.859g/cm3,某兴趣小组想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格,准备好实验器材后,操作步骤如下:
(1)调节天平平衡,天平放置在水平台上,将 移动到零刻度线处,调整 ,使指针指向刻度盘中央。
(2)调节平衡后,测出空烧杯的质量53g,在烧杯中盛适量的酒精,用天平测出酒精和烧杯的总质量,此时天平读数如图丙所示为 g。
(3)然后将烧杯中的酒精倒入量筒中,如图乙所示,读出其体积。根据测量数据计算该酒精的密度是 g/cm3,根据测量结果,判断该酒精是否合格。 (选填“是”或“否”)
(4)评估交流,实验完成后小组内交流,认为测量结果 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
14.小亮想测量酒精的密度,设计并进行了以下实验步骤。
(1)在烧杯中装入适量的酒精,用已经调好的天平称出它们的总质量,天平平衡时砝码和游码位置如图甲所示,质量为 g。
(2)将烧杯中的酒精倒入量筒中一部分如图乙所示,读出体积为 cm3。
(3)用天平称出烧杯和剩余酒精的总质量为80.6g。酒精的密度ρ= kg/m3。
(4)小亮实验后发现:两次测量质量时所用到的同一个20g的砝码生锈了。测得酒精的密度与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(5)小亮又想利用浮力和杠杆知识来测量金属块的密度,他进行了如下实验。
①将杠杆吊起,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量 。
②将两个完全相同的金属块挂在杠杆两端,使杠杆在水平位置重新平衡,用刻度尺测量出支点O到A点的距离为L1,如图丙所示。
③将左侧金属块浸没在烧杯内的水中,调节右侧金属块的位置,使杠杆在水平位置再次平衡,用刻度尺测量出支点O到B点的距离为L2,如图丁所示。
④金属块密度的表达式为:ρ金属块= (已知水的密度为ρ水)。
15.用天平和量筒测量酱油的密度:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺上的 ,发现指针指在分度盘右侧,这时应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡。
(2)称出空烧杯的质量为50g,将适量的酱油倒入烧杯,称出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,则烧杯中酱油的质量为 g,接着,将烧杯中的酱油倒入量筒中,示数如图乙所示,酱油的密度为 g/cm3。
(3)本次实验测得酱油的密度产生误差的主要原因是 。
(4)小茗同学不用天平和量筒,进行如下操作,也可以测出酱油的密度:
①向水槽中加适量的水,让平底空玻璃管竖直漂浮在水中,如图丙所示,用刻度尺测量平底玻璃管在水中的深度为h。
②向平底玻璃管中缓缓倒入酱油,使其缓慢下沉,当平底玻璃管底刚好接触水槽底时停止向平底玻璃管倒入酱油,此时,平底玻璃管对水槽底压力为零,如图丁所示。用刻度尺测量水槽中水的深度为h2。
③从水槽中取出平底玻璃管,用刻度尺测量 中液体的深度h3。
④酱油密度的表达式为ρ酱油= (水的密度用ρ水表示)。
16.在学习密度的测量后,小虎动手测量了小石块和某种液体的密度。
(1)小石块密度的测量;
①天平平衡时所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 g;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为20mL,用细线系住石块并将其浸没在水中,示数如图乙所示,则小石块的密度为 kg/m3。
②对实验进行交流与评估:如果在①操作步骤中,先测石块的体积然后马上测其质量,则测出小石块的密度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),原因是 。
(2)自制简易密度计测量某液体的密度;
①取一根粗细均匀长为L的吸管,在其下端塞入适量沙子并用石蜡封口,使其竖直漂浮在液体中;
②将“吸管”放入水中静止时如图丙(a)所示,测得浸入的长度为H;放到待测液体中静止时如图丙(b)所示,测得浸入的长度为h,则该液体密度的表达式ρ= 。(用题中已知量和测量量的符号表示,已知水的密度为ρ水)
③图丁是三支不同粗细吸管制成的密度计竖直漂浮在水面上的情形。为使所测液体密度更准确,应选密度计 (选填字母)。
17.如图所示,厦门中学生助手利用天平和量筒测量石块的密度,进行如下测量:
(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,为使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”)。
(2)用天平测石块质量,当横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则石块质量为 g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为 kg/m3。
(3)厦门中学生助手猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力不计)
①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡。
②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的 侧(选填“左”或“右”),用刻度尺测量OC的长度l3。
③石块密度的表达式ρ= (用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
(4)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,厦门中学生助手的小曾决定尝试做一个密度计。
①小曾选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计,测得A的质量为12g。
②小曾查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图丙所示的ρ﹣V图象,据图可以找到关于A的一些信息。他发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来,请你在图丙中用细线画出这一阴影部分。
③小曾想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他先标注水的密度,再测量出A的长度为20cm后,作出了图丁中所示的示意图,经过计算,他确定出水面位置距A上表面h= cm处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
④为验证结果,小曾将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小曾在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B,小曾经过思考后发现,B的刻度应该与A不同,为了重新标注,小曾测出金属丝的质量是2g。按照这种方法,他在B上标出了水、酒精等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了,则A、B在标注水对应的刻度值时,其两刻度的距离为 cm。
18.小王想利用自己学过的物理知识,测量一些常见液体的密度,g取10N/kg。
(一)用弹簧测力计改装成一个密度秤,如图甲。
器材:弹簧测力计(0~5N)、易拉罐、细绳、水和食用油、记号笔。
步骤:
①用易拉罐和细绳制作成一个小桶,用弹簧测力计测出小桶的重力为0.4N;
②在小桶内倒入适量的水,用弹簧测力计测出小桶和水的总重力为1.9N,在刻度盘上标注相应密度值,并在水面处做好记号;
③在小桶内倒入食用油至 ,用弹簧测力计测出小桶和食用油的总重力为1.6N;
(1)应在弹簧测力计刻度盘 N处标注0g/cm3;
(2)食用油的密度为 g/cm3;
(3)改装后的密度秤刻度盘上,越往下密度越 ;
(4)在不更换弹簧测力计的情况下,若要增大密度秤的量程,可进行的操作是 。(写出一条措施即可)
(二)用一个圆柱形塑料桶改装成一个密度桶:
器材:弹性较好的橡皮筋(实验中不会拉断)、细绳、透明圆柱形塑料桶、水、盐水(ρ=1.1×103kg/m3)、刻度尺、记号笔,如图乙;
步骤:
④通过细绳将透明圆柱形塑料桶悬挂在橡皮筋下面,在桶内装入适量的水,并记录下橡皮筋最低点的位置,在水面处用记号笔标记“1.0g/cm3”;
⑤将水倒出并擦干,在透明圆柱形塑料桶内倒入盐水,直到橡皮筋的长度与上次相同,在盐水液面处用记号笔标记“1.1g/cm3”,并用刻度尺量出水和盐水液面差为0.4cm;
⑥将盐水倒出并擦干,在透明圆柱形塑料桶内倒入待测液体,直到橡皮筋的长度与上次相同,在液面处用记号笔标记,并用刻度尺量出水和未知液面差为0.6cm且在“1.0g/cm3”的上方。
(5)未知液体的密度为 g/cm3;
(6)小王发现上述测量过程中两种液体液面位置非常接近,会导致测量误差较大,大王说选择 (a/b)桶替换原来的塑料桶来提高密度桶精确程度,如图丙。
19.兴趣小组的同学在学习了浮力的知识后,想借助不吸水的泡沫块A(ρA<0.3g/cm3)、电子秤、小滑轮、轻质细线来测量液体的密度。
(1)请帮他们完善实验:
A.把小滑轮固定在容器底部,再在容器中盛上适量的待测液体,将容器放在电子秤上(如图甲所示),读出电子秤示数m1;
B.将泡沫块A轻轻地放入容器中,如图乙,读出电子秤示数m2;
C.用细线拴住泡沫块A,并将细线绕过小滑轮,拉动细线,直到 时,读出电子秤示数m3;刚拉动细线那阵,会感到越来越费力,这是因为浮力的大小和 有关。
(2)泡沫块A的质量= ;
(3)请推导待测液体的密度ρ液的表达式(用物理量m、m2、m3和ρA表示,并写出必要的文字说明及推导过程);
(4)整理器材时,发现电子秤上溅上了一些液体,经回想,是在实验第一步(甲图)时溅上的液体,若电子秤上溅出的液体质量并没有改变,则以上测得液体的密度与真实值相比 。
20.如何应用密度知识解决实际问题呢?
(1)实验小组甲用图1所示方法测量某金属环的密度。
实验步骤:
①如图甲所示,用已调节平衡的天平测出金属环的质量为 g;
②如图乙所示,用量筒测出金属环的体积为 cm3;
③金属环的密度是 g/cm3。
④若先测体积后测质量,测量结果偏 (选填“大”或“小”)。
(2)实验小组乙利用天平、刻度尺采用一种“称地图,算面积”的方法估算某地区的面积S,如图2;
①将缩小为的湿地图形画在一张质量、厚度均匀的硬纸板上;
②剪下画在硬纸板上的“地图”,用天平称出它的质量m图;
③ ;
④湿地实际面积S= (用测量量表示)。
21.小强同学在家中自主学习,他利用家庭实验室的器材欲测一小石块的密度,他可用的器材有:托盘天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块,将小石块浸没水中,在水面到达的位置上作标记,用天平测出水和烧杯总质量m1;
(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2;
(4)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;
(5)上述实验过程可简化为图,小石块的质量m石= ;
(6)设水的密度为ρ水,则小石块体积的表达式:V石= (用所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式:ρ石= (用所测物理量的字母表示);
(7)如步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,小强所测的小石块质量 (选填“大于”“小于”“等于”)小石块的真实质量。
22.小亮和小阳在实验室做测量密度的实验。
(1)小亮同学把天平放在水平桌面上,然后调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡如图甲所示,请你指出小亮同学调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤 ;
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,需要向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(3)他想测量酒精的密度,正确的操作步骤应该是: ;
A.用天平测出空烧杯的质量记为m1;
B.将酒精全部倒入量筒中,用量筒测出酒精的体积记为V;
C.用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2;
(4)在上述B步骤中,量筒的示数如图乙所示,则量筒中酒精的体积为 mL;在上述C步骤中,天平的示数如图丙所示,则烧杯和酒精的总质量为 g;
(5)同组的小阳用另外的方法来测量酒精的密度,他取来一块密度为ρ的鹅卵石,利用电子秤继续测量,设计了如下方案:
①先用电子秤测出鹅卵石的质量M1;
②在烧杯中放入适量的酒精将鹅卵石浸没,在液面到达的位置上作标记,用电子秤测出总质量为M2;
③将鹅卵石从酒精中取出,用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为M3;
④向烧杯中加酒精到标记处,再用电子秤测出此时酒精和烧杯的总质量为M4;
为了使测出来的酒精密度尽可能的准确,在小阳记录的上述数据中,步骤 (选填“①”“②”“③”“④”)记录的数据是多余的,则酒精的密度是ρ酒= (用测出来的物理量表示)。小阳测量完毕之后,取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0,而是显示为“0.5g”,则他测得的酒精密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。(已知M2>M4)。
23.某物理兴趣小组需要密度为1.1g/cm3的盐水,为检验实验提供的盐水是否合格,于是进行了如下实验探究。
(1)测量前,应将天平放在 桌面上,把游码归零后,发现指针静止时的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡:小孙在称量空烧杯的过程中出现如图乙所示的操作,请指出其中的错误: 。
(2)同组的小丽拟定的实验步骤为:
①用天平测量空烧杯的质量为m1;
②往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m2;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积为V;
④可以根据密度公式计算出盐水的密度ρ盐水= 。(用m1、m2、V表示)
(3)同组的小华同学指出:在小丽拟定的实验中,烧杯内壁会沾有少量盐水,这会导致测量出的盐水的密度值比真实值偏 ;经过仔细分析后,将实验步骤进行了如下调整,具体的实验步骤及实验结果如下:
①往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为82.2g;
②将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,测出盐水的体积如图丙所示,为 mL;
③用天平测量空烧杯(包含残留盐水)的质量如图丁,为 g。
(4)计算盐水的密度ρ盐水= kg/m3;现取40mL该盐水倒入烧杯中,为配制合格盐水,需要向烧杯里加 (选填“盐”或“水”),应该加 g。
24.某实验小组同学在“测量某种液体的密度”实验中,操作步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)将适量待测液体装入烧杯,并放在天平的左盘,测量其质量,待天平平衡时,如图乙所示。然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中,如图丙所示。再测出空烧杯的质量为28g。由此计算出液体的密度为 kg/m3。
(3)同学们想按照教材中“综合实践活动”要求制作简易密度计来测量液体密度。
①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。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直 在液体中。
②将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,用ρ水、h及H表达液体密度的关系式 。(写出推导过程)
③根据上述表达式标出刻度后测量食用油的密度,操作时出现了如图(c)所示的情形,这是因为密度计的重力 (选填“大于”或“小于”)它所受到的浮力。在不更换食用油和密度计的情况下,仍用此密度计能正常测量食用油的密度,可以进行的改进操作是: (仅要求写一种,合理即可)。
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