2023年中考物理（人教版）一轮复习课件：第13课时　特殊方法测密度 (含答案)

这是一份2023年中考物理（人教版）一轮复习课件：第13课时　特殊方法测密度 (含答案)，共42页。PPT课件主要包含了图13-1，图13-2，图13-3，图13-4，图13-5等内容，欢迎下载使用。
【方法指导】(1)测固体密度:利用弹簧测力计计算出物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-F,物体浸没在水中时V排=V物,利用F浮=ρ水gV排计算出V排即为物体的体积,利用G=mg计算物体的质量,从而求出物体的密度。(2)测液体密度:利用弹簧测力计计算出物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮水=G-F,物体浸没在水中时V排=V物,利用F浮水=ρ水gV排计算出V排即为物体的体积;再次利用弹簧测力计计算出该物体浸没在待测液体中时受到的浮力大小F浮液=G-F',利用F浮液=ρ液gV排液=ρ液gV物计算出待测液体的密度ρ液。
【方法指导】(1)利用漂浮时浮力等于重力,F浮=G,即ρ水V排g=ρ物V物g;物体形状规则时V=Sh,即ρ水S物(h物-h露)g=ρ物S物h物g,则ρ水(h物-h露)=ρ物h物,从而求出物体的密度。(2)同一物体漂浮时,浮力相等都等于物体的重力,F浮水=F浮液,即ρ水gV排水=ρ液gV排液,ρ水gS物h1=ρ液gS物h2,ρ水h1=ρ液h2,从而求出待测液体的密度。
例1 小明同学想测出一个实心木球(不吸水)的密度,但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤:
A.把适量的水倒进量筒中如图13-1(a)所示,记录此时水的体积为V1;B.用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图(b)所示,记录此时量筒的示数为V2;C.把小铁块单独放入水中静止时如图(c)所示,记录此时量筒的示数为V3;D.从水中取出小木球,擦干后用天平称其质量,天平平衡时如图(d)所示,记录小木球的质量为m;E.利用密度公式计算出结果。
(1)用天平测出小木球的质量m=　　　　g,小木球的体积V=　　　　cm3,计算出小木球的密度ρ木=　　　　g/cm3。此密度值要比其真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。 (2)实验后进行总结时,小明发现用天平测量的误差较大,如不用天平,只需在(a)(b)(c)三个步骤中增加一个步骤也可测出木球的密度。请你写出这个步骤:__________________________________________________________ (用字母表示出测量量)。请你根据以上各测量量写出小木球密度的表达式:ρ木=　　　 　(水的密度为ρ水)。 
把小木球单独放在水中,静止时记录此时量筒的示数为V4　
例2 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的过程中,闻到了浓浓的酒精味,看到该液体的流动性较差,查看了瓶身上的说明后,发现这种洗手液的主要成分为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。(1)实验前,将托盘天平放在　　　　工作台上,将游码移到标尺的零刻度线处,指针静止在如图13-2甲所示的位置,此时应将平衡螺母向　　　(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在标尺上的位置如图乙所示,烧杯和洗手液的总质量为　　　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丙所示,则此时量筒内洗手液的体积为　　　mL,这种洗手液的密度为　　　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。具体做法如下:①在烧杯中倒入适量洗手液,将烧杯放置在电子秤上(如图13-3Ⅰ所示);②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图Ⅱ所示),洗手液未溢出;③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图Ⅲ所示)。
这次测得洗手液的密度为　　　　g/cm3;对前后两次实验进行分析,发现在　　　(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______________________________________________________________________________________________ 。(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)
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内壁上,导致所测体积偏小,密度偏大
[解析](3)由图Ⅰ可知,烧杯和洗手液的总质量为m1'=190 g,烧杯、洗手液以及铝块排开洗手液的质量之和为m2'=217 g,则铝块排开洗手液的质量为m排=m2'-m1'=217 g-190 g=27 g=0.027 kg;根据阿基米德原理可知,图Ⅱ中铝块受到的浮力F浮=G排=ρ'V排g,
例3 小刚在实验室中利用浮力知识来测量物体密度。(1)测量一个石块浸没在水中的浮力:小刚先用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为5 N,然后将石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数如图13-4乙所示,则石块所受的浮力为　　　　N;继续让石块在水中下沉一些,但未碰到容器底,弹簧测力计的示数将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。若把石块浸没在某种液体中,弹簧测力计的示数为2.6 N,则该液体的密度是　　g/cm3。(最后一空保留两位有效数字) 
[解析](1)由题图可知,石块重为5 N,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数为2.8 N,石块在水中受到水的浮力F浮=G-F示=5 N-2.8 N=2.2 N;因F浮=ρ水V排g,石块在水中下沉时,排开水的体积不变,故石块受到水的浮力不变。将该石块放入另一种液体中使其浸没,弹簧测力计的示数为2.6 N,则石块在这种液体中受到的浮力F浮'=G-F示'=5 N-2.6 N=2.4 N;
(2)同组的小明提出这样的疑问:对于漂浮的物体能否利用上述方法来测量密度呢?为了解决这样的疑问,小明同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材,进行了如下实验来测量一形状不规则的小塑料块的密度。①如图丙所示,将塑料块用细线系住挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F1;②如图丁所示,小明还应　　　　　　　　　　　　　 　　　　,静止时弹簧测力计的示数为F2; ③则该塑料块的密度ρ=　　　　　　。(已知水的密度为ρ水,忽略绳重与摩擦) 
向上拉动弹簧测力计,使塑料块完全浸没在水中
例4 小明利用吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。(1)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 　　　 　　。改进后小明用刻度尺测出密度计的长度为L,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1;小明将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为h2,如图13-5所示。已知水的密度为ρ水,利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度,请写出待测液体密度的表达式:ρ=　　　　。 
密度计重心较高(或密度计底端较轻)