测量物体的密度

实验:测量物体的密度

试验一:测量固体的密度

命题要点:

1. 实验原理：ρ＝m/v

2. 天平的使用和读数(见本讲考点清单)

3. 量筒的使用和读数(见本讲考点清单)

4. 实验数据表格设计及补充(设计表格时需注意：①至少进行3组实验；②物理量必须要带单位)

5. 测固体密度实验步骤

(1)测质量：用天平测出固体的质量m； (2)测体积：利用排水法测出固体的体积V＝V总－V水

(3)计算固体密度：利用公式ρ＝ 计算

6. 实验误差分析

(1)实验仪器使用不规范引起的误差：

①砝码生锈或沾有杂物：测得的质量偏小；

②砝码磨损或缺角：测得的质量偏大；

③天平使用时物体和砝码位置放反：不使用游码时质量测量值准确；使用游码时测得的质量偏大；

④天平称量过程中向右(左)移动平衡螺母使天平平衡：测得的质量偏小(大)；

⑤量筒读数引起的实验误差：仰视时测得的体积偏小；俯视时测得的体积偏大

(2)实验操作不当引起的误差

(3)待测固体吸水导致误差：排水法测固体体积时由于固体吸水，测得固体的体积偏小，测出的密度值偏大

(4)特殊物质引起的误差：颗粒状物质由于摇动不充分，测得的体积偏大，测得的密度值偏小[2011.20(4)]

7. 实验评估及改进

(1)实验操作的正确性评估：①排水法测体积，物体一定要浸没；②排水法测体积，溢水杯中一定要装满水；

(2)仪器测量精度过低，容易导致较大误差，无法进行实验

8. 测量特殊物质的密度

(1)吸水性物质：①让其吸足水再测量，并注意吸水性对实验结果的影响；②利用排沙法测量体积；

(2)密度小于水的固体：可用针压法＋排水法，使物体浸没在水中测得体积，注意使用的针要细；

(3)颗粒状物质：利用排沙法测量其体积；

(4)易溶于水的物质：利用排沙法测量其体积

9. 特殊方法测量物质的密度：详见第15讲特殊方法测密度

针对训练:

1. 同学们在实验室测量某合金块的密度，选用天平、弹簧测力计、量筒、细线、烧杯和水等，进行如下的实验操作：

(1)本实验的原理是______________．

(2)小明选取天平和量筒来进行实验，首先把天平放在________台上，将游码移到标尺左端的_____________处，发现指针位置如图甲所示，此时应进行的操作是_______________________________．

(3)小明将合金块放在天平________(选填“左”或“右”)盘，用________(选填“手”或“镊子”)按__________(选填“先大后小”或“先小后大”)的顺序向另一个盘中依次加减砝码，当他加上质量最小的砝码时，发现指针偏向了分度盘中央刻度线的右侧，则小明接下来的操作是_____________________________．

(4)天平调节平衡后，小明按图乙所示的方法来测量合金块的质量，他的实验操作有两点错误，请你帮他找出： ①__________________________；

②_______________________．

(5)小明改正错误，天平示数和量筒示数如图丙、丁所示．小明设计了下表所示的数据表格，请你指出其中的一处不足：______________________．请在下表中的实验数据表格中空白处填入合适的内容

(6)实验中若先测合金块的体积，再测质量，用这种方法测得的密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)，原因是__________________．

(7)小明在进行图丁实验时未使用细线，导致合金块浸入量筒时有水溅出，其他操作均正确，则小明测得合金块的密度测量值________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)．

(8)整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果__________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)．

(9)小蒋重复小明的实验，完成实验后整理器材时发现所用的20

g砝码沾有粉笔灰，若粉笔灰的质量不能忽略，小蒋测出的合金块密度________(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)． (10)小周利用小明的实验仪器和方法测量一个吸水性小石块的密度，实验操作均正确，她测得的密度值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．针对这一问题，在可增添、更换仪器等条件下，请你提出一条改进方法：__________________________________________________

(11)同组的小赵在测量另一块材质相同但较大的合金块密度时，发现合金块不能放入量筒中，于是他利用已经测出的合金块的质量m，采用如下方法也测出了合金块的密度，请将小赵的实验步骤补充完整：

①用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1；

②将合金块浸没在水中，在水面处做一个记号，再取出合金块；

③_____________________________，调节天平再次平衡，读出此时天平的示数m2.

④合金块的密度表达式ρ合金块＝______________(用物理量的符号表示，水的密度为ρ水)．

实验二:测量液体的密度

命题要点(部分与测量固体密度相同,不再展示):

1. 测液体密度实验步骤

(1)测倒入量筒中的液体质量：用天平测出烧杯和液体的总质量m总，将部分液体倒入量筒中，测出烧杯及剩余液体的质量m剩，则倒入量筒中的液体质量m＝m总－m剩； (2)测量筒中液体的体积：测出倒入量筒中的液体的体积V；

(3)计算液体密度：利用公式ρ＝ 计算

2. 实验误差分析

(1)由于实验步骤不合理导致误差：①若先测液体的体积，再分别测出空烧杯及烧杯与液体的总质量，由于量筒上残留了少量液体，使测得的质量偏小，从而导致密度测量值偏小；②若先测空烧杯和烧杯与液体的总质量，再测全部液体的体积，由于烧杯上残留少许液体，使测得的体积偏小，从而导致密度测量值偏大；

(2)由于实验操作不当导致误差：将部分液体从烧杯倒入量筒时洒出：测得量筒中液体的质量偏大，测出的密度值偏大

3. 测量结果的应用

针对训练:

2. 小明所在的课外兴趣小组需要配制密度为1.05 g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明取少量样品，利用天平和量筒进行了如下实验：

(1)将天平放在水平台上，把游码放在__________处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调．

(2)天平调节好之后，小明依次进行了如下操作：

①用天平测出空烧杯的质量为m1＝20 g；

②向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2，如图甲所示；

③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V，如图乙所示．请你帮助小明设计一个记录本次实验数据的表格．

根据上述实验步骤，可知烧杯中盐水的质量为________g，盐水的密度为________g/cm3，小组配制的盐水________(选填“合格”或“不合格”)．

(3)小明测出的盐水密度与真实值相比会______(选填“偏大”或“偏小”)．同组的小刚认为小明的实验过程只需调整先后顺序，就可以消除上述误差，调整后的实验顺序是________(填序号)．

(4)小明在实验前调节天平横梁时，游码位于标尺中点，但他忘记将游码归零，实验中一直没有改正，则测出盐水的质量将________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．

(5)在交流讨论的过程中，同组的小雨提出了另一种方案，实验步骤为：

①用天平测出空量筒的质量；②往量筒中倒入适量的盐水，测出盐水的体积；③用天平测出量筒和盐水的总质量．针对小雨的方案，客观、正确的观点是___．

A. 能测出盐水的密度且步骤合理

B. 测出盐水的密度偏小，不可取

C. 易使量筒从天平上倾斜而摔碎，不提倡 (6)同组的小涛在一根塑料吸管的下端装入适量的小钢珠后用蜡封住并使底部平整，自制了一个“密度计”，用该“密度计”测量盐水的密度：先将“密度计”放入水中，静止时处于漂浮状态，用刻度尺测出“密度计”底端到液面的距离为h1；然后将“密度计”擦干，再放入盐水中，静止时仍处于漂浮状态，用刻度尺测出“密度计”底端到盐水液面的距离为h2.

①小涛测出盐水的密度表达式为ρ＝________(用已知量和测量量表示，已知水的密度为ρ水)．

②在塑料吸管的底部放入小钢珠的目的是_________________

(7)小涛还想利用自制的“密度计”测量一瓶“宋河粮液”白酒的密度，但发现吸管在白酒中沉底．请你帮他想出一种对自制密度计进行“改良”的方法：__________________________．

实验三:特殊方法测量密度

一、缺天平、量筒

1. (称重法)小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(密度为ρ水)测量石块和盐水密度的过程如下：

①用细绳拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重力为G，如图甲；

②将石块浸没在水中，记录弹簧测力计的读数F1，如图乙，石块的密度ρ石＝____________；

③_____________________，记录弹簧测力计的读数F2，如图丙；

④盐水密度的表达式为ρ盐水 ＝___________．(用已知量和测量量表示)

【思路点拨】石块在水中和在盐水中均浸没→V排水＝V排盐水；石块浸没在水中受到的浮力F浮水＝G－F1＝ρ水gV排水→石块的密度ρ石＝ G/g V排水 ；石块浸没在盐水中受到的浮力F浮盐水＝G－F2＝ ρ盐水g V排盐水．

2. (双漂法)小明在一根粗细均匀的木棒一端缠上少量细铁丝，制成一个简易“密度计”．另外还准备了两个烧杯、刻度尺、待测液体和足量的水．利用上述器材测量待测液体的密度，请你将实验步骤补充完整(忽略细铁丝的体积，水的密度用ρ水表示)．

①用刻度尺测量木棒的长度为h；

②向一个烧杯中装入适量的水，将简易密度计缠细铁丝的一端放入烧杯内，静止时木棒竖直漂浮，用刻度尺测量木棒露出水面的高度为h1；

③向另一个烧杯中装入适量待测液体，将简易密度计放入烧杯内，使其静止时竖直漂浮，用刻度尺测量木棒露出液面的高度h2；

④待测液体的密度ρ＝.（用已知量和测量量表示）

【思路点拨】木棒在水中和待测液体中均漂浮→F浮水=F浮液；V排