2020-2021学年初二物理上册考点专项练习3：密度的测量（一般方法）

2020-2021学年初二物理上册考点专项练习3：密度的测量（一般方法）

‎2020-2021学年初二物理上册考点专项练习3：密度的测量（一般方法）‎ 方法指导：‎ 测量密度的常规实验中：‎ ‎(1)实验原理：ρ＝m/V；‎ ‎(2)实验操作：‎ ‎①天平的调节：平衡螺母移向天平的翘起端；‎ ‎②天平的读数：沿游码的左侧读数；‎ ‎③量筒的读数：以凹形液面的底部为准。‎ ‎(3)减小实验误差：‎ ‎①测量固体密度：先测质量再测体积；‎ ‎②测量液体密度：先测体积再测质量。‎ ‎ 测量固体的密度 ‎1．小明想通过实验来测定一只金属螺母的密度。‎ ‎(第1题图)‎ ‎(1)将天平放在水平台面上，游码移到标尺左端“0”刻度线处，观察到指针指在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。‎ ‎(2)用调节好的天平测量金属螺母的质量，天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则金属螺母的质量为________g。‎ ‎(3)将用细线系住的金属螺母放入装有30 mL水的量筒内，量筒内水面如图丙所示，则金属螺母的体积为________cm3。‎ ‎(4)金属螺母的密度为________g/cm3。‎ ‎2．小冯在实验室测某种小矿石的密度。请同学们根据正确操作过程回答下列问题：‎ ‎(1)小冯用天平测物体质量的过程中：‎ ‎①第一步应该是将天平放在____________。‎ ‎②小冯在加减砝码时添加最小砝码后指针所指位置，如图甲所示，则小冯接下来的操作是：____________________________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎③小冯在严格按照正确的实验步骤操作，由如图乙所示测得其质量是________g。‎ ‎(2)用量筒测得小石块的体积为24 cm3，则小石块的密度ρ＝________kg/m3。‎ ‎(3)假设小冯在完成实验后发现有一个砝码底部粘有污垢，则测得小石块的密度比小石块真实密度________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。‎ ‎(第2题图)‎ ‎3．家住天府新区的小希家今年种植的五星枇杷(如图甲所示)获得了丰收。小希想知道枇杷品质和密度是否有关，于是他和小明利用家庭实验的器材测出了枇杷的密度。‎ ‎(第3题图)‎ 小希的方法：‎ ‎(1)用天平测一个枇杷的质量，天平平衡时右盘砝码及游码位置如图乙所示，则枇杷的质量为________kg。‎ ‎(2)如图丙所示，往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积；将这个枇杷放入量筒，再次记录读数，枇杷的体积为________cm3。‎ ‎(3)枇杷的密度为________kg/m3。‎ 小明认为小希的方法不当，应当取更多的枇杷测量。小明的方法：‎ ‎①在筐里随机挑选6个枇杷，用天平测得它们的总质量为m。②任意选出其中2个用量筒测得体积为V。③枇杷的密度ρ＝。‎ 你认为小明这种测密度的方法是否正确，并简述理由。‎ 答：____________________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________‎ ‎ 测量液体的密度 ‎4．在测量学生奶密度的实验中。‎ ‎(第4题图)‎ ‎(1)为了减小实验误差，应该选择图________(填“甲”或“乙”)中的量筒。‎ ‎(2)把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻度线处，发现指针偏左，应____________________，直到横梁平衡。‎ ‎(3)小铭进行了如下实验：‎ A．把天平放在水平桌面上，调节横梁平衡；‎ B．用天平测出烧杯的质量m1；‎ C．将适量的学生奶倒入烧杯，测出烧杯和学生奶的总质量m2；‎ D．将烧杯中的学生奶全部倒入量筒，测出体积V。‎ 考虑到学生奶在从烧杯中倒出时有残留，密度的测量值偏________。为此，同组的小浩提出只要调整实验顺序就可以解决这个问题，这个实验顺序是______________(填序号)。‎ ‎(4)按照调整后的方案进行实验．在测量烧杯质量时砝码及游码的情况如图丙所示。实验数据如下表，其中①和②的数值分别为________、________。‎ 烧杯的质量m1/g 烧杯和学生奶的总质量m2/g 学生奶的体积V/cm3‎ 学生奶的密度ρ/(g·cm－3)‎ ‎①‎ ‎78.2‎ ‎40‎ ‎②‎ ‎5.小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油，担心买的油是地沟油，小红为解除妈妈的顾虑，在网络上查得优质色拉油的密度在0.91～0.93 g/cm3之间，地沟油的密度在0.94～0.95 g/cm3之间，她决定用测密度的方法鉴别油的品质。‎ ‎(1)实验步骤如下：‎ A．将托盘天平放于________上，移游码至标尺________处，发现指针静止时如图甲所示，则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，使横梁水平平衡。‎ B．用天平称出空烧杯的质量为10 g。‎ C．往烧杯中倒入适量的色拉油，将装色拉油的烧杯放在左盘，在右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和色拉油的总质量为________g。‎ D．将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中，如图丙所示，量筒内色拉油的体积是________cm3。‎ ‎(2)该色拉油的密度为__________g/cm3，由此，小红判断色拉油的品质是__________(填“合格”‎ 或“不合格”)的。‎ ‎(3)分析小红同学的实验过程，你认为测量结果________(填“偏大”或“偏小”)。小红通过反思后想到：其实不需要增加器材也不需要添加额外的步骤，只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减小上述实验的误差，她调整后实验步骤的顺序是________(只填写实验步骤前的代号即可)。‎ ‎(第5题图) (第6题图)‎ ‎6．小芳想测量汽车防冻液的密度，设计了如下实验步骤。‎ ‎(1)小芳将天平放在水平台上，将游码放在标尺左端的零刻度线处，指针位置如图甲所示，她应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，直到天平平衡。‎ ‎(2)用天平测得空烧杯的质量为50 g，在烧杯中倒入适量的防冻液，用天平测量烧杯与防冻液的总质量，天平平衡时砝码和游码如图乙所示，则烧杯中防冻液的质量为________g。‎ ‎(3)将烧杯中的防冻液全部倒入量筒中，其示数如图丙所示，则量筒中防冻液的体积为________cm3。经计算防冻液的密度是________kg/m3。‎ ‎(4)小芳用这种方法测得的密度与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)。‎ ‎ 综合拓展性实验 ‎ ‎7．“620”创新实验小组像科学家一样进行科学研究：‎ 他们进入一个环境温度可以保持在0 ℃的实验室，尝试测量冰的密度。‎ ‎【实验器材】天平(带砝码)、量筒、烧杯、刻度尺、水、细木棒、形状不规则的小冰块 ‎【实验步骤】‎ ‎(1)选择合适的器材、测出小冰块的质量m；‎ ‎(2)选择器材________、________和水，测出小冰块的体积V；‎ ‎(3)根据ρ＝________，代入所测得的实验数据，并通过计算得到冰的密度为0.9×103 kg/m3。‎ 小华同学做完实验，意犹未尽，还想回家测量冰箱中正方体小冰块的密度是否与实验室中所测冰的密度一致，经王老师同意，他将实验桌上的所有器材带回了家，请你仅利用所带回家的器材，为小华设计一个最简便的实验方案，测出该冰块的密度。‎ ‎【实验步骤】(4)选择器材________、________，测得冰块的质量；‎ ‎(5)选择器材________，测出该冰块的________。‎ ‎(6)通过计算得出冰的密度。‎ ‎【实验分析】‎ 小华同学发现所测冰块的密度比实验室中所测得冰的密度更大，原因可能是：_____________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎8．打开酒瓶瓶盖，会闻到酒精的气味，瓶盖开启时间长了，会不会使酒的酒精度(酒中酒精占酒的体积百分比)降低呢？小明认为：酒精的密度为0.8×103 kg/m3与水的密度不同，若酒的酒精度发生变化，则酒的密度必定会变化。因此只要确定酒的密度是否变化，就能作出有效判断。于是他用天平、烧杯、量杯和白酒等器材，测量酒的密度，操作过程如下：‎ A．用调节好的天平测出空烧杯的质量；‎ B．在烧杯中倒入适量的白酒，测出烧杯和白酒的总质量；‎ C．再将烧杯中的白酒倒入如图所示的量杯中，测出白酒的体积；‎ D．计算出白酒的密度。 ‎ ‎(1)①同学们认为小明的操作过程有不足，不足之处是：a.________；b.________。‎ ‎②改进实验后，小明第一次测得白酒的质量为46 g，体积50 mL。过了一段时间后，第二次测得白酒质量是28.8 g，体积是30 mL。a.第一次实验时所测得的白酒密度是多少？b.分析实验数据后请判断：两次实验中酒的酒精度有没有降低？‎ (2) 小华对此问题也进行了探究。她在实验室取了两个相同的烧杯，在烧杯中分别装入250 mL的料酒(酒精度为11%)和水，而后将两烧杯置于相同的环境中。过了一天，测得料酒和水的体积分别为232 mL和242 mL。请根据实验数据，分析酒的酒精度是否降低？‎ ‎ (第8题图)‎ 参考答案 ‎1．(1)左　(2)63.2　(3)8　(4)7.9　‎ ‎【解析】(1)由图甲可知，指针偏向分度盘的右侧，应向左调节平衡螺母，使天平平衡。(2)由图乙可知，金属螺母的质量m＝50 g＋10 g＋3.2 g＝63.2 g。(3)由图丙可知，金属螺母的体积V＝38 mL－30 mL＝8 mL＝8 cm3。(4)金属螺母的密度ρ＝＝＝7.9 g/cm3。‎ ‎2．(1)①水平桌面上　②取下最小的砝码，适当向右移动游码使天平平衡　③72　‎ ‎(2)3×103　 (3)偏小　‎ ‎【解析】(1)①将天平放在水平桌面上，将游码移到标尺“0”刻度线处；②加上最小的砝码后发现指针偏向分度标尺的右侧，说明该砝码质量太大，则应取下最小的砝码，并向右适当移动游码，使天平平衡；③由图可见，标尺上的分度值是0.2 g，因此游码所对刻度值是2 g，小石块的质量是m＝50 g＋20 g＋2 g＝72 g；(2)已知小石块的体积V＝24 cm3，因此小石块的密度ρ＝＝＝3 g/cm3＝3×103 kg/m3；(3)因为是在完成实验后发现有一个砝码底部粘有污垢，则测量的质量偏小，由ρ＝可知，测得小石块的密度比小石块真实密度偏小。‎ ‎3．(1)0.023　(2)20　(3)1.15×103；不正确，任意选出其中2个用量筒测得体积为V，6个枇杷的体积不一定等于3V ‎【解析】(1)枇杷的质量m＝20 g＋3 g＝23 g＝0.023 kg；(2)枇杷的体积V＝80 cm3－60 cm3＝20 cm3＝2×10－5 m3；(3)枇杷的密度ρ＝m/V＝0.023 kg/(2×10－5 m3)＝1.15×103 kg/m3。‎ ‎4．(1)甲　(2)向右调节平衡螺母　(3)大；A、C、D、B　(4)36.6；1.04　‎ ‎【解析】(1)为了减小实验误差，应该选择图甲中的量筒，即分度值小的量筒。(2)把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻度线处，发现指针偏左，应向右调节平衡螺母，直到横梁平衡。(3)先测空烧杯的质量，再测烧杯和学生奶的总质量，再将学生奶倒入量筒中测体积时，因为烧杯壁会残留部分学生奶，所以学生奶的体积减小了，根据密度公式ρ＝，质量不变，体积减小，密度值就增大了，所以测量结果偏大。为防止容器壁沾液体影响所测结果，要先测烧杯和学生奶总质量，再将学生奶倒入量筒中测出倒出的学生奶的体积，再测烧杯的质量，则倒出的学生奶质量可求。学生奶的密度可用倒出的学生奶的质量和倒出的学生奶的体积求出。这样就可以减小误差。所以实验顺序应是A、C、D、B。(4)烧杯的质量为m1＝20 g＋10 g＋5 g＋1.6 g＝36.6 g；学生奶的质量为m＝m2－m1＝78.2 g－36.6 g＝41.6 g；学生奶的密度为ρ＝＝＝1.04 g/cm3。‎ ‎5．(1)水平桌面；零刻度线；右；56；50　(2)0.92；合格　(3)偏大；A、C、D、B　‎ ‎【解析】(1)将托盘天平放于水平桌面上，移游码至标尺零刻度线处，发现指针静止时向左偏，则应将平衡螺母向右调节，使横梁水平平衡。量筒中色拉油的质量为m＝56 g－10 g＝46‎ ‎ g。(2)该色拉油的密度：ρ＝＝＝0.92 g/cm3；因为0.92 g/cm3在0.91～0.93 g/cm3之间，故色拉油的品质是合格的。(3)将烧杯中的色拉油全部倒入量筒，因烧杯壁上有少量残留的色拉油，导致测得色拉油的体积偏小，根据密度公式可知，测得色拉油的密度偏大；实验时只要先测量烧杯和色拉油的总质量，再将色拉油全部倒入量筒中，最后测量空烧杯的质量，即可减小测量时的误差，故顺序为A、C、D、B。‎ ‎6．(1)右　(2)21　(3)20；1.05×103　(4)偏大　‎ ‎【解析】(1)在测量防冻液密度的实验中，先把天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，发现分度盘上的指针偏左，说明左边低右边高，则应将平衡螺母向右端调节，直到天平平衡；(2)已知空烧杯的质量m烧杯＝50 g，由图乙可知，烧杯与防冻液的总质量：m总＝50 g＋20 g＋1 g＝71 g，防冻液的质量：m＝m总－m烧杯＝71 g－50 g＝21 g；(3)由图丙知，量筒的分度值为1 mL，防冻液的体积V＝20 mL＝20 cm3，则防冻液的密度：ρ＝＝＝1.05 g/cm3＝1.05×103 kg/m3；(4)当将烧杯中的防冻液全部倒入量筒中时，会有少量防冻液沾在烧杯壁上，而倒不干净，因此所测的体积会偏小，根据公式ρ＝可得，测得的密度比真实值偏大。‎ ‎7．(2)量筒；细木棒　(3)　(4)天平(带砝码)；烧杯　(5)刻度尺；棱长　(6)实验过程中冰块熔化，导致测得的棱长变小，算出的体积偏小，密度偏大 ‎8．解：(1)①量杯的分度值太大，读数误差大；测得的酒精体积偏小；②第一次实验时所测得的白酒密度：ρ1＝＝＝0.92 g/cm3＝0.92×103 kg/m3。第二次实验时所测得的白酒密度ρ2＝＝＝0.96 g/cm3＝0.96×103 kg/m3，由比较可知，两次实验中酒的酒精度降低。‎ ‎(2)酒的酒精度降低。料酒蒸发的体积为250 mL－232 mL＝18 mL，水蒸发的体积为250 mL－242 mL＝8 mL，料酒蒸发得比水蒸发得快，可判断料酒中的酒精比水蒸发得快，所以酒的酒精度会降低。‎ ‎【解析】(1)①小明的操作中，量杯的分度值太大，读数误差大，同时，倒入量杯中的酒精倒不干净，测得的酒精体积偏小。‎