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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/v2. 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3. (等压强法)小明用刻度尺、玻璃管、细线、橡皮膜和水（密度为ρ水）测量醋的密度的过程如下：(1)使用刻度尺测出玻璃管的长度为h，通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住；(2)玻璃管内部装有适量的醋，用刻度尺测量液面高度为h1，缓慢浸入盛有水的烧杯内，直至橡皮膜水平；(3)测得玻璃管露出水面的高度为Δh；(4)醋的密度为ρ醋=.【思路点拨】橡皮膜水平→橡皮膜两侧受到水和醋的压强相等.二、缺量筒4. (等体积法)小华利用天平、量筒测量酱油的密度时，不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度．于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，已知水的密度为ρ水，请你将步骤补充完整．①用天平测出空烧杯质量为m0，如图甲；②将一个烧杯________，用天平测出烧杯和水的总质量为m1，③用另一个相同的烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2，如图丙；④酱油的密度ρ＝．【思路点拨】完全相同的烧杯装满液体时液体体积相等：V水＝V酱油→根据密度公式得出5. (阿基米德原理法)小华在测量一个密度较大的塑料球密度时，准备的实验器材有：塑料球(密度大于水的密度)、天平、烧杯、水、细线等．请你将他的实验过程补充完整．(已知水的密度为ρ水)①用天平测出塑料球的质量m1；②把盛有适量水的烧杯放在天平左盘，测出烧杯和水的总质量m2，如图甲；③用细线系着塑料球使其浸没在水中但不触碰烧杯，天平平衡时砝码和游码的总质量为m3，如图乙；④塑料球的密度表达式ρ＝______________．【思路点拨】塑料球浸没在水中受到的浮力F浮＝ρ水gV＝(m3－m2)g→计算出塑料球的体积V→利用密度公式计算．三、缺天平6. (漂浮法)小王在进行“测量木块的密度”实验时，选用的器材有：量筒、水、细铁丝(体积忽略不计)、待测木块(不吸水)．请你帮助小王将测量过程补充完整(水的密度用ρ水表示)．①向量筒中倒入适量的水，测得其体积为V1，如图甲；②将木块放入量筒中，液面静止时木块处于漂浮状态，测得此时量筒的示数为V2，如图乙；③用细铁丝将木块全部压入水中，测得此时量筒的示数为V3，如图丙；④待测木块的密度表达式为ρ＝___________．(用已知量和测量量表示)【思路点拨】物体漂浮时F浮＝G物，F浮＝ρ水gV排，G物＝m物g＝ρ物gV物7. (一漂一沉法)在“测量橡皮泥的密度”实验中，由于橡皮泥的密度比水的密度大，小明去掉天平，利用量筒、水等器材巧妙地测出了一块橡皮泥的密度．请将实验步骤补充完整．(水的密度为ρ水)①向量筒内倒入适量的水，读出水面对应刻度值为V1，如图甲；②将橡皮泥捏成小船放入量筒内，使其静止时处于________状态，稳定后读出水面对应刻度值为V2，如图乙，橡皮泥的质量m＝______________；③将橡皮泥从量筒中取出，擦干表面的水后捏成实心球，再将橡皮泥放入水中，稳定时读出水面对应刻度值为V3，如图丙；④橡皮泥密度的表达式ρ＝____________．【思路点拨】物体漂浮时F浮＝G，F浮＝ρ水gV排→m＝ρ水V 排，计算出木块的体积，根据密度公式ρ＝计算．8. (标记法)小明想测量某果汁的质量，发现没有天平，他找来烧杯、水槽、量筒，测量过程如下：(1)在小烧杯中倒入适量的水，然后将小烧杯放入一个水槽内，标记出水槽的液面高度；(2)将小烧杯中的水倒入量筒内，测得体积为V1；(3)将小烧杯放在水槽内，逐渐向小烧杯中倒入待测果汁，直水槽内液面上升到标记处；(4)将小烧杯内的待测果汁倒入量筒内，测得体积为 V2；(5)果汁的密度ρ液＝____________．【思路点拨】利用标记法，物体排开水的体积相同，则其所受浮力相同，计算出果汁密度．。
11.特殊方法测密度1、测密度一般都用密度的定义ρ=m/v计算，找出质量和体积，从而得到密度的表达式。
但有时因为缺少工具不能直接得到关于质量和体积的数据，就只有通过学过的知识进行转化或者代换。
2、也有少数可以直接得到液体的密度，比如压强直接与液体的密度有关，浮力也与液体的密度直接有关，但是固体的密度很少可以直接得到，除开知道重力和体积。
一、有天平，无量筒（等体积替代法）1.固体仪器：石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线（1）用调好的天平测出待测固体的质量mmm1水m2（2）将烧杯中盛满水，用天平测得烧杯和水的质量m1（3）用细线系住石块，使其浸没在烧杯中，待液体溢出后，用天平测得此时烧杯总质量m2表达式：m=m+m1-m2m0ρ水m+m1-m2ρ=2.液体仪器：烧杯、足够多的水，足够多的待测液体、天平和砝码水液体m2（1）用调整好的天平测得空烧杯的质量为mmm1（2）将烧杯装满水，用天平测得烧杯和水质量为m1（3）将烧杯中的水倒掉，然后在烧杯中装满待测液体，测得此时烧杯和液体的质量为m2表达式：m水=m1-mm2-mρ=m1-mρ水例：小刚同学想测酱油的密度，但家里只有天平、小空瓶，而没有量筒．他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及结果如图所示．（1）他第三次测得物体的质量如上图b中砝码和游码所示，其结果m3=g（2）请按照上图a中的实验数据计算：①酱油的体积为cm3；②酱油的密度㎏/m3二、有量筒，无天平（曹冲称象法）1、固体器材：水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋（1）用细线系住石块，将其放入烧杯内，然后烧杯放入盛有水的水槽内，用笔在烧杯上标记出液面（2）取出塑料盒内的固体，往里缓慢倒入水，直到量筒内液面达到标记的高度（3）将烧杯内水倒入量筒内，读取示数为V1（4）在量筒内装有适量的水，示数为V2，然后通过细线将固体放入液体内，测得此时示数为V3V1V2V3表达式：ρ=V1ρ水V3-V22、固体公式：ρ=V 2-V 1ρV 3-V 1水V 1V 2V3器材：量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑料盒（1）将一木块放入盛有水的量筒内，测得体积为V 1（2）将待测固体放在木块上，测得量筒示数为V 2（3）然后通过细线将固体也放入量筒内，此时量筒示数为V 3例：小明同学在过生日时收到了一个内有“生日快乐”的小水晶球，如图是他用量筒、小玻璃杯来测量水晶球密度的实验示意图，实验记录表格尚未填写完整，请你帮他完成表格中的内容。
