中考物理实验专题复习——测量液体密度的实验答案解析

中考物理实验专题复习——测量液体密度的实验答案解析

‎2019年中考物理实验专题复习——测量液体密度的实验 答案解析 ‎1．（2018•衡阳）为了测量某种液体的密度，小明取了适量这种液体的样品，进行了如图1的三种方案的实验：‎ ‎（1）实验小前小明将天平放在　水平　台上，把游码放在零刻度处，发现指针指在分度盘的左侧，要使橫梁平衡，应将平衡螺母向　右　（选填“右”或“左”）调节 ‎（2）实验记录数据：m1=30g，m2=52g，m3=52.8g；m4=　41.4　g（如图2中的甲），V1=　20　mL（如图2中的乙），V2=10mL，V3=19mL，其中方案3液体密度大小为　1.2　g/cm3‎ ‎（3）分析比较上述三种实验方案，你觉得比较合理的应该是　方案2　（选填“方案1”、“方案2”、“方案3”）。‎ ‎【分析】（1）根据天平指针的偏转方向调平，左偏右调，右偏左调；‎ ‎（2）读取天平示数时应将砝码与游码的示数相加。天平应放在水平台上，先判断量筒的分度值，再读出液体的体积，从而计算液体密度。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）将天平放在水平台上，先将游码放在标尺左端的零刻度线处，若发现指针在分度盘中央的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向右调节；‎ ‎（2）由图2甲可知，烧杯和液体的总质量m4=20g+20g+1.4g=41.4g，由图2乙知，量筒的分度值是1mL，所以液体的体积是20mL=20cm3，‎ 方案3液体质量m=m3﹣m1=52.8g﹣30g=22.8g；‎ 方案3液体体积V=V3=19mL=19cm3；‎ 方案3液体密度：ρ===1.2g/cm3。‎ ‎（3）方案1：当把液体由量筒倒入烧杯时，量筒上会沾有少量液体，导致称量的液体质量偏小，根据ρ=知测量的液体密度偏小，误差较大；‎ 方案3：当把液体由烧杯倒入量筒时，烧杯上会沾有少量液体，导致称量的液体体积偏小，根据ρ=知测量的液体密度偏大，误差较大；‎ 方案2避免了1和3中的这些问题，实验误差较小，故方案2较合理；‎ 故答案为：（1）水平；右；（2）41.4；20；1.2；（3）方案2‎ ‎【点评】本题考查测量液体密度实验步骤和原理，关键是平时要注意知识的积累，记忆测量的方法和原理；重点是记住测量密度的原理和测量步骤。‎ ‎2．（2018•自贡）在“测量物质的密度”实验中：‎ ‎（1）用调好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量m为 ‎　27　g。‎ ‎（2）用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图乙所示，则金属块体积V为　10　cm3。‎ ‎（3）计算出金属块密度ρ=　2.7　g/cm3。‎ ‎（4）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　偏小　（偏大/偏小）。‎ ‎（5）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度，增加的步骤是：　用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸入水中，读出此时测力计的示数F　。盐水密度表达式ρ盐水=　　（选用所测物理量符号表示）。‎ ‎【分析】（1）天平在读取时要将砝码的质量与游码的示数相加。‎ ‎（2）在用量筒测固体体积时，要用两次的体积之差求出固体的体积。‎ ‎（3）根据密度的公式计算得出金属块的密度。‎ ‎（4）细线会排开一定体积的水；‎ ‎（5）用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸入水中，读出此时测力计的示数，可以求出浮力的大小；根据阿基米德原理求出盐水的密度。‎ ‎【解答】解：（1）金属块的质量m=20g+5g+2g=27g；‎ ‎（2）金属块的体积V=30ml﹣20ml=10ml；‎ ‎（3）金属块的密度ρ===2.7g/cm3。‎ ‎（4）细线会排开一定体积的水，导致测量的金属块的体积变大，质量不变，故密度的测量值要偏小；‎ ‎（5）用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸入水中，读出此时测力计的示数F，则浮力的大小为：F浮=G﹣F=mg﹣F；‎ 金属块的体积等于其排开的盐水的体积，根据阿基米德原理可知，盐水的密度为：‎ ρ盐水==。‎ 故答案为：（1）27；（2）10；（3）2.7；（4）偏小；（5）用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸入水中，读出此时测力计的示数F；。‎ ‎【点评】天平、量筒的读数是我们应该熟练掌握的基本实验技能，密度的公式始终是测密度实验的基本原理，要能熟练运用才行。‎ ‎3．（2018•烟台）在用天平，量筒“测量盐水密度”的实验中，甲、乙、丙三位同学设计了如下三种实验方案：‎ 方案一：‎ ‎1．调节天平平衡 ‎2．用天平测出空烧杯的质量m1‎ ‎3．在烧杯中倒入适量的被测液体，测出总质量m2‎ ‎4．将烧杯中的液体倒入量筒中，读出液体的体积V ‎5．算出液体的密度ρ液 方案二：‎ ‎1．调节天平平衡 ‎2．在烧杯中盛被测液体，测出它们的质量m1‎ ‎3．将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出液体的体积V ‎4．测出烧杯和杯中剩余液体的质量m2‎ ‎5．算出液体的密度ρ液 方案三：‎ ‎1．调节天平平衡 ‎2．将适量的液体例入量筒中，读出液体的体积V ‎3．用天平测出空烧杯的质量m1；‎ ‎4．将量筒中液体倒入烧杯，测出总质量m2‎ ‎5．算出液体的密度ρ液 ‎（1）请观察图，简要说明调节天平平衡的步骤 ‎（2）写出以上三种实验方案密度的表达式 ‎（3）分析评估以上三种实验方案，指出哪种方案最合理 ‎【分析】（1）天平的正确使用：把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度处，调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央；‎ ‎（2）实验目的是测量液体的密度，基本原理是ρ=；‎ ‎（3）测量值偏大或偏小，从质量m的测量和体积V的测量分析。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）调节天平平衡的步骤：‎ 把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度处，调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央；‎ ‎（2）液体的密度，基本原理是ρ=；‎ 方案一：液体的密度ρ液==；‎ 方案二：液体的密度ρ液==；‎ 方案三：液体的密度ρ液=═；‎ ‎（3）方案一：当把液体由烧杯倒入量筒时，烧杯上会沾有少量液体，导致称量的液体体积偏小，根据ρ=知测量的液体密度偏大，误差较大；‎ 方案三：当把液体由量筒倒入烧杯时，量筒上会沾有少量液体，导致称量的液体质量偏小，根据ρ=知测量的液体密度偏小，误差较大；‎ 方案二避免了一和三中的这些问题，实验误差较小，故方案二较合理。‎ ‎【点评】‎ 本题考查测量液体密度实验步骤和原理，关键是平时要注意知识的积累，记住测量的方法和原理；重点是记住测量密度的原理和测量步骤。‎ ‎　‎ ‎4．（2018•东营）在测量某种液体密度时，物理兴趣小组讨论形成了以下方案：‎ A．将量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和液体的总质量m1‎ B．将适量的液体倒入量筒，测出液体的体积V C．用天平测出空烧杯的质量m2‎ D．计算出液体的密度ρ ‎（1）以上方案中的步骤，其正确顺序是　BCAD　（只填写序号即可）。‎ ‎（2）用所测物理量的符号写出液体密度的表达式ρ=　　。‎ ‎（3）在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，往右盘中加入最小的砝码后，发现指针在分度盘上的位置如图所示。接下来的操作应该是　取下最小的砝码，移动游码，直到天平达到平衡　。‎ ‎（4）在对实验方案进行论证时，老师指出该方案误差较大，请分析产生误差的原因及结果。‎ ‎（5）请结合（4）中的分析，对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。‎ ‎【分析】（1）测液体密度的基本方法是：先将适量液体倒入量筒，再用天平测出空烧杯的质量，读出体积为V，将量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和液体的总质量m1；‎ ‎（2）已知液体质量和体积，利用公式ρ=得到液体密度。‎ ‎（3）若最小的砝码不能使天平平衡，则应取出该砝码，通过移动游码来使天平平衡；‎ ‎（4）在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中，导致所测液体的质量偏小；‎ ‎（5）根据（4）中的分析方案，对该物理兴趣小组形成的方案进行完善。‎ ‎【解答】解：（1）要测量液体的密度，正确的过程是：‎ B．将适量的液体倒入量筒，测出液体的体积V C．用天平测出空烧杯的质量m2‎ A．将量筒中的液体倒入烧杯，测出烧杯和液体的总质量m1‎ D．计算出液体的密度ρ 所以正确的实验顺序是BCAD，‎ ‎（2）待测液体的质量m=m1﹣m2，‎ 液体密度ρ==。‎ ‎（3）由图知，加最小的砝码后，指针右偏，说明砝码质量偏大，则应取小该砝码，并向右适当移动游码使横梁平衡；‎ ‎（4）所测液体的体积准确，在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中，导致所测液体的质量偏小，因此所测液体的密度值比实际值偏小。‎ ‎（5）①将适量的液体倒入量筒，测出液体的体积V1‎ ‎②用天平测出空烧杯的质量m1‎ ‎③将量筒中的部分液体倒入烧杯，测出剩余液体的体积V2‎ ‎④用天平测出烧杯和液体的总质量m2‎ ‎⑤计算出液体的密度ρ 故答案为：（1）BCAD；‎ ‎（2）ρ=。‎ ‎（3）取下最小的砝码，移动游码，直到天平达到平衡（2分）‎ ‎（4）所测液体的体积准确，在测量液体质量时因为有部分液体残留在量筒中，导致所测液体的质量偏小，因此所测液体的密度值比实际值偏小。‎ ‎（5）①将适量的液体倒入量筒，测出液体的体积V1‎ ‎②用天平测出空烧杯的质量m1‎ ‎③将量筒中的部分液体倒入烧杯，测出剩余液体的体积V2‎ ‎④用天平测出烧杯和液体的总质量m2‎ ‎⑤计算出液体的密度ρ。‎ ‎【点评】用天平和量筒来测液体的密度，是实验室中最常用的方法，同时考查液体密度的几种测量方案，使学生明确烧杯壁粘液体而带来的实验误差，从而锻炼了学生思维能力，是一好题。‎ ‎　‎ ‎5．（2018•遂宁）悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竞有多大，于是她取了一些涪江水，在学校实验室找了下列器材：天平及砝码，量筒（刻度清晰但没有数字），烧杯，铜块（已知它的密度为ρ1），细线，利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度，请你帮小红完善实验探究过程：‎ ‎（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘中线左侧，此时应向　右　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁平衡。‎ ‎（2）用天平测出铜块的质量m1‎ ‎（3）在量简内倒人适量的涪江水，用细线拴住铜块，将它缓慢慢浸没在量简内的水中并记下水面到达的刻度线A，然后取出铜块。‎ ‎（4）在烧杯内倒人适量的涪江水，用天平测出水和烧杯的总质量m2。‎ ‎（5）　将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处　。（请你写出这一步的操作方法）‎ ‎（6）用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m3，砝码和游码位置如图，则m3=　47.4　g。‎ ‎（7）计算涪江水的密度，则涪江水密度的表达式为ρ=　　（物理量用符号表示）。根据以上实验方案，小红测出的涪江水密度比真实值　偏大　。（选填“偏大”或“偏小”）‎ ‎【分析】（1）天平使用前的调节：若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；‎ ‎（5）根据铜块的体积等于排开水的体积补充步骤；‎ ‎（6）物体质量等于砝码质量加游码示数；‎ ‎（7）利用ρ=表示出涪江水密度；由于取出铜块时带着水，使得体积偏大，根据ρ=判断出密度的偏差。‎ ‎【解答】解：（1）调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘的左侧，此时应该将平衡螺母向右调节，直到指针指在分度盘的中央；‎ ‎（5）铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积，根据V=表示出物体的体积，也就是排开水的体积，将烧杯中的水倒入量筒中的标记处，烧杯中水减少的质量等于铁块排开水的质量，故用天平测出水和烧杯的总质量m2后，需要将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处；‎ ‎（6）从图读出剩余涪江水和烧杯的总质量m3：m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g，‎ ‎（7）铜块的体积等于排开水的体积，即V排=V铜=；‎ 烧杯倒入量筒中水的质量为：m=m2﹣m3；‎ 涪江水密度的表达式为ρ===；‎ 由于取出铜块时带着水，使得体积偏大，倒入的水偏多，使得水的质量偏大，根据ρ=知密度的偏大。‎ 故答案为：（1）右；（5）将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处；（6）47.4；（7）；偏大。‎ ‎【点评】本题考查天平的使用，特殊的方法测量水的密度的计算，其中铜块的体积等于排开水的体积是解题的关键，但学生容易出错。‎ ‎6．（2018•北京）下面是小阳同学测量食用油密度的主要实验步骤：‎ ‎①用天平测出烧杯和食用油的总质量m1。‎ ‎②将烧杯中的部分食用油倒入量筒中，并测出量筒中食用油的体积V。‎ ‎③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。‎ ‎④计算出食用油的密度ρ油。‎ 请根据以上实验完成下列问题：‎ ‎（1）画出本次实验数据的记录表格。‎ ‎（2）实验中m1、V的测量数值分别如图甲、乙所示，测出m2=40g；则食用油的体积V=　60　cm3，食用油的密度ρ油=　0.9　g/cm3‎ ‎【分析】（1）根据实验过程中的测得的量和所求的量设计表格；‎ ‎（2）利用ρ=计算食用油的密度。‎ ‎【解答】解：‎ 实验的表格为：‎ 烧杯和油的总质量质量m1/g 量筒中油的体积V/cm3‎ 烧杯和杯内剩余食用油总质量m2/g 量筒中油的质量m/g 油的密度ρ/g/cm3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 如图甲、乙所示，m1=50g+20g+20g+4g=94g；‎ 量筒中油的体积V=60ml=60cm3；‎ 量筒中油的质量m=m1﹣m2=94g﹣40g=54g；‎ 食用油的密度ρ油===0.9g/cm3；‎ 故答案为：（1）见上图；（2）60；0.9‎ ‎【点评】本题考查了液体密度的测量，设计实验的表格是解题的难点，在实验过程中，有时要注意误差较大的原因。‎ ‎　‎ ‎7．（2018•贵港）在“测量牛奶密度”的实验中。‎ ‎（1）大山先将牛奶倒入量筒，如图1所示，则牛奶的体积为　40　cm3；接着将天平放在水平台面上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，调节　平衡螺母　，使天平平衡；用调节好的天平测出空烧杯的质量为33g，然后将量筒中的牛奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量，天平平衡时如图2所示，烧杯和牛奶的总质量为　73.8　g。‎ ‎（2）根据以上实验数据计算出牛奶的密度为　1.02×103　kg/m3，用该方法测得的密度比真实值偏　小　。‎ ‎【分析】（1）在进行量筒的读数时，注意分度值，视线应与液面的凹底相平。‎ 将天平放在水平台面上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，调节平衡螺母，使天平平衡；‎ 天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。‎ ‎（2）将牛奶的质量和体积代入公式ρ=便可求出其密度。‎ 根据公式，分别分析质量和体积的偏差，即可得出结论。‎ ‎【解答】解：（1）由图1知，量筒的分度值为1ml，所以牛奶的体积为40ml，即40cm3。‎ 将天平放在水平台面上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，调节平衡螺母，使天平平衡；‎ 由图2知，烧杯和牛奶的总质量为50g+20g+3.8g=73.8g。‎ ‎（2）牛奶的质量：m=73.8g﹣33g=40.8g ρ===1.02g/cm3=1.02×103kg/m3‎ 当将量筒中的牛奶倒入烧杯中，会有牛奶沾在量筒壁上，而倒不干净，因此所测的质量会偏小，根据公式ρ=得测得的密度比真实值偏小。‎ 故答案为：（1）40；平衡螺母；73.8；（2）1.02×103；小。‎ ‎【点评】此题通过测量牛奶的密度，考查了有关天平的使用和读数。特别是调节天平平衡时，游码要归零，这也是学生在实验操作时容易出现的问题。在读数时要注意标尺的分度值。同时考查了有关密度的计算及评估。在判断测量值与真实值的差别时，要从质量和体积入手。‎ ‎　‎ ‎8．（2018•岳阳）用天平和量筒测某品牌牛奶的密度。‎ ‎（1）天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲，应向　左　（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；‎ ‎（2）往烧杯中倒入适量牛奶，测得烧杯和牛奶的总质量为106g；‎ ‎（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒，如图乙。再测出烧杯和剩余牛奶的质量，如图丙；‎ ‎（4）算出牛奶的密度为　1.1　g/cm3；‎ ‎（5）若操作第（3）步时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，测得的牛奶密度将会　偏大　（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）；‎ ‎（6）用两个相同的杯子分别装满水和牛奶，总质量较大的是装　牛奶　的杯子。（ρ水=1g/cm3）‎ ‎【分析】（1）使用前的调节：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，左偏右移，右偏左移。‎ ‎（4）物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值；‎ 根据图示可读出量筒中牛奶的体积；求得牛奶的质量m=m总﹣m1，再利用ρ=求得其密度表达式；‎ ‎（5）量牛奶附着在量筒内壁上，则测得的体积偏小；‎ ‎（6）根据ρ=变形公式m=ρV分析即可。‎ ‎【解答】解：（1）天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘的右侧，此时应该将右边的平衡螺母向左移动，直到指针指在分度盘的中央；‎ ‎（4）烧杯和剩余牛奶的总质量：m1=50g+10g+2g=62g，‎ 根据图示可知，量筒中牛奶的体积为V=40mL=40cm3；‎ 量筒中牛奶的质量m=m总﹣m1=106g﹣62g=44g 其密度表达式ρ=═=1.1g/cm3；‎ ‎（5）若将烧杯中部分牛奶倒入量筒时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，则测得的体积偏小，根据ρ=可知测得的牛奶密度将会偏大；‎ ‎（6）用两个相同的杯子分别装满水和牛奶，则水和牛奶的体积相同都等于杯子的容积，由上题知，牛奶的密度大于水的密度，故由m=ρV可知装满牛奶的质量大；‎ 故答案为：（1）左；（4）1.1；（5）偏大；（6）牛奶 ‎【点评】此题综合考查了质量、体积的测量以及密度的计算，此类题常以选择、填空、实验题出现，考查学生的综合能力。天平的正确使用方法和注意事项是最基础的知识，这个基础知识总是贯穿在密度测量的实验中，出现的频率比较高，一定要熟练掌握。‎ ‎9．（2018•邻水县模拟）用托盘天平和量筒测定某种液体的密度的实验中：‎ ‎（1）调节天平时，指针静止的位置如图甲所示。为使天平平衡，应将平衡螺母向　左　（选填“左”或“右”）调节；‎ ‎（2）如图乙，将待测液体倒入烧杯中，用已调好的天平测量烧杯和液体的总质量。由图可知，烧杯和液体的总质量是　72.4　g；‎ ‎（3）如图丙，将烧杯中的液体一部分倒入到量筒中，量筒中液体的体积是　40　cm3；‎ ‎（4）如图丁，用已调好的天平测量剩余液体和烧杯的总质量，由此可知液体的密度是　1.13×103　kg/m3。‎ ‎【分析】（1）天平平衡的标志是：指针指在分度盘的中央或左右摆动幅度相等；如果向左偏，则平衡螺母向右调，如果向右偏，则平衡螺母向左调；‎ ‎（2）读出烧杯和液体的总质量m1；倒入量筒中一部分后，烧杯与剩余液体的质量m2；计算量筒中液体质量m；‎ ‎（3）读出量筒中液体的体积V；‎ ‎（4）计算液体的密度ρ。‎ ‎【解答】解：（1）指针右偏平衡螺母应向左调；‎ ‎（2）烧杯和液体的总质量m1=50g+20g+2.4g=72.4g；‎ ‎（3）量筒中液体的体积V=40cm3；‎ ‎（4）烧杯与剩余液体的质量m2=20g+5g+2.2g=27.2g，‎ 所以计算量筒中液体质量m=m1﹣m2=72.4g﹣27.2g=45.2g；‎ 液体的密度ρ===1.13g/cm3=1.13×103kg/m3。‎ 故答案为：（1）左；（2）72.4；（3）40；（4）1.13×103。‎ ‎【点评】本题应注意天平的分度值，读数时看好游码所在的位置，另一方面注意密度单位的换算，1g/cm3=1×103kg/m3。‎ ‎　‎ ‎10．（2018•秦淮区一模）为了测量某种液体的密度，小明从实验室借来器材进行以下实验：‎ ‎（1）把天平放在　水平桌面上　，将游码移至标尺的零刻度处，然后调节　平衡螺母　，使天平横梁平衡。‎ ‎（2）接下来进行以下三项操作：‎ A．用天平测量烧杯和剩余液体的总质量 m1；‎ B．将烧杯中的一部分待测液体倒入量筒，测出这部分液体的体积 V；‎ C．将适量的待测液体倒入烧杯中，用天平测出烧杯和液体的总质量 m2； 以上操作的正确顺序是　CBA　（填字母序号）。‎ ‎（3）液体密度的表达式是 ρ=　。　。‎ ‎【分析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节平衡螺母，使天平横梁平衡 ‎（2）在测量液体密度时，为了减小误差，测出的是倒在量筒中的质量和体积，根据分析排列成顺序；‎ ‎（3）根据ρ=计算出液体的密度。‎ ‎【解答】解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节平衡螺母，使天平横梁平衡；‎ ‎（2）在测量时，需先测出烧杯和液体的总质量，再将烧杯中的一部液体分倒入量筒，测出这部分液体的体积，并测出烧杯和剩余液体的总质量，所以测量顺序为CBA；‎ ‎（3）液体的密度ρ==。‎ 故答案为：（1）水平桌面上；平衡螺母；（2）CBA；（3）。‎ ‎【点评】此题是测量某种液体的密度实验，考查了有关测量液体密度的方法，是一道基础性的实验题目。‎