專(zhuān)題16測(cè)量固體液體密度的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題

2023年下學(xué)期人教版8年級(jí)物理上冊(cè)期末總復(fù)習(xí)必考專(zhuān)題學(xué)案專(zhuān)題16測(cè)量固體液體密度的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題學(xué)習(xí)解決專(zhuān)題問(wèn)題思維方法（1）用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m。（2）在量筒中倒入適量的水，測(cè)出水的體積為V1。（3）把固體浸沒(méi)在量筒的水中，測(cè)出二者的體積為V2。（4）固體的密度ρ=m/V=m/(V2V1)（1）用天平測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)m1。（2）把燒杯中適量液體倒入量筒中，用天平測(cè)出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量m2。（3）讀出量筒中液體的體積V。（4）液體的密度ρ=m/V=(m1m2)/V（1）若固體具有吸水性，會(huì)導(dǎo)致水和固體的總體積偏小，從而導(dǎo)致固體的體積偏小，由可知，所測(cè)固體的密度值偏大。（2）燒杯中的液體倒入量筒中測(cè)體積時(shí)，若有少量液體附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上，測(cè)出的液體的體積將偏小，由密度計(jì)算公式可知，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的液體的密度偏大。學(xué)會(huì)專(zhuān)題問(wèn)題典型例題解析【例題1】（2023江蘇徐州）小明測(cè)量某種礦石的密度，他先用天平測(cè)量礦石的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時(shí)，放在右盤(pán)中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，則礦石的質(zhì)量為_(kāi)___g。他用量筒測(cè)量礦石的體積如圖乙所示，則礦石的體積為_(kāi)____cm3。則礦石的密度為_(kāi)_____g/cm3?！敬鸢浮?220【解析】由圖示可知，礦石的質(zhì)量m=50g+2g=52g圖中礦石的體積V=40mL20mL=20mL=20cm3礦石的密度【例題2】（2023湖南湘潭）用天平和量筒測(cè)量某種飲料的密度。（1）將天平放在水平臺(tái)上，游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)的右側(cè)，如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)使天平平衡；（2）如圖乙所示，測(cè)得燒杯和飲料的總質(zhì)量為_(kāi)_________g；向量筒中倒入部分飲料，如圖丙所示，量筒中飲料的體積為_(kāi)_________mL；用天平測(cè)得燒杯和剩余飲料的總質(zhì)量為40g，則飲料的密度為_(kāi)______kg/m3；（3）只利用天平、兩個(gè)完全相同的空燒杯和適量的水也能測(cè)量出飲料的密度，步驟如下：①調(diào)好天平，測(cè)出一個(gè)燒杯的質(zhì)量m0：②將一個(gè)燒杯裝入適量的水，測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量m1；③另一個(gè)燒杯裝同樣高度的飲料，測(cè)出燒杯和飲料的總質(zhì)量m2；則燒杯內(nèi)飲料的體積V=________，密度ρ=________（兩空均用已知量的字母表示，ρ水已知）?！敬鸢浮浚?）左（2）30（3）【解析】（1）由圖可知，此時(shí)指針指在分度盤(pán)的右側(cè)，天平右側(cè)沉，所以平衡螺母需要向左調(diào)節(jié)。（2）根據(jù)天平的讀數(shù)為砝碼加游碼，可知燒杯和飲料的總質(zhì)量為據(jù)圖可知量筒中飲料的體積為，倒出飲料的質(zhì)量為則飲料的密度為（3）同一個(gè)燒杯裝滿(mǎn)水或飲料，飲料的體積等于水的體積為則飲料的質(zhì)量為飲料的密度為學(xué)通專(zhuān)題必考問(wèn)題精煉基本功1.（2023黑龍江綏化）在測(cè)量物塊密度的實(shí)驗(yàn)中，用調(diào)好的天平測(cè)量物塊的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖甲所示，則物塊質(zhì)量為_(kāi)_____g；利用量筒測(cè)量物塊（不吸水）的體積，水面位置如圖乙所示，則物塊的密度為_(kāi)_____kg/m3?！敬鸢浮?42.7×103【解析】由圖可知，標(biāo)尺上的分度值為，則物體質(zhì)量為m=50g+4g=54g由圖乙可知，物塊的體積為V=40mL20mL=20mL=20cm3物塊的密度為2.（2023湖北恩施）為測(cè)量某液體的密度，物理老師將體積都為V的水和待測(cè)液體倒入相同的兩個(gè)燒杯中，分別放在已經(jīng)調(diào)平的天平兩端，左邊是水，現(xiàn)象如圖所示。（1）為了讓橫梁恢復(fù)平衡，應(yīng)向_____盤(pán)加砝碼；若加上最小砝碼后，指針偏右，接下來(lái)的操作是______；（2）天平再次平衡時(shí)，所加質(zhì)量（含游碼讀數(shù)）為，則待測(cè)液體密度的表達(dá)式為：_________。（水的密度用表示）【答案】（1）右見(jiàn)解析（2）【解析】（1）由圖可知，指針偏向分度盤(pán)的左側(cè)，應(yīng)該向右添加砝碼，加上最小砝碼后，指針偏右，應(yīng)取下最小砝碼，移動(dòng)游碼直至天平平衡。（2）水的質(zhì)量為m水=ρ水V天平再次平衡時(shí)，所加質(zhì)量（含游碼讀數(shù)）為，此時(shí)液體的質(zhì)量m液=m水M加m液=ρ水VM加待測(cè)液體密度3.（2023湖南邵陽(yáng)）晶晶同學(xué)旅游時(shí)撿到一顆漂亮的鵝卵石。他從學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室借來(lái)天平（含砝碼）、量筒測(cè)量這顆鵝卵石的密度，步驟如下：（1）將天平放在水平桌面上，游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線(xiàn)處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡；（2）將鵝卵石放在天平的左盤(pán)上，往右盤(pán)中加減砝碼并移動(dòng)游碼，直到天平再次平衡。所放的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則鵝卵石的質(zhì)量為_(kāi)_____g；（3）如圖乙，使用量筒時(shí)，正確的讀數(shù)方法是______（選填①或②或③），晶晶同學(xué)測(cè)出鵝卵石的體積為；（4）計(jì)算出該鵝卵石的密度為_(kāi)_____g/cm3?！敬鸢浮竣凇窘馕觥浚?）如圖所示，天平砝碼質(zhì)量為25g，游碼標(biāo)尺分度值為，此時(shí)游碼示數(shù)為，把砝碼質(zhì)量和游碼示數(shù)加起來(lái)即為鵝卵石的質(zhì)量為。（3）如圖乙所示，使用量筒時(shí)，視線(xiàn)應(yīng)該平視液面，仰視時(shí)讀數(shù)偏小，俯視時(shí)讀數(shù)偏大，則正確的讀數(shù)方法是②這種方式。（4）由題可知，前面步驟測(cè)出了鵝卵石的質(zhì)量和體積，則該鵝卵石的密度為4.（2023江蘇泰州）小明使用天平和量筒測(cè)量石塊的密度。（1）將天平放在水平臺(tái)面上，如圖甲所示，是小明剛調(diào)節(jié)完天平平衡的情形。請(qǐng)你指出他調(diào)節(jié)過(guò)程中遺漏的操作步驟：______。補(bǔ)上遺漏步驟后，為使天平重新平衡，應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)；（2）用調(diào)好的天平稱(chēng)石塊的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則石塊的質(zhì)量為_(kāi)_____g，接著他在量筒中倒入30mL的水，再將石塊浸沒(méi)在水中，水面位置如圖丙所示，則石塊的密度為_(kāi)_____g/cm3；（3）以下操作會(huì)導(dǎo)致石塊密度的測(cè)量值偏大的有：______（多選，填字母序號(hào)）A．讀取量筒示數(shù)時(shí)視線(xiàn)俯視液面B．先測(cè)石塊的體積后測(cè)石塊的質(zhì)量C．石塊放入量筒時(shí)有部分水濺起附筒壁上【答案】（1）將游碼移至零刻度線(xiàn)處右（2）（3）BC【解析】（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)先將游碼歸零，再調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡。圖甲是小明調(diào)節(jié)完天平平衡的情形，游碼未在零刻度線(xiàn)處，所以他遺漏的步驟是：將游碼歸零。甲圖中沒(méi)有將游碼歸零，橫梁就平衡了，如果將游碼歸零，則指針就將偏向分度盤(pán)左側(cè)，此時(shí)要使天平平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。（2）用調(diào)好的天平稱(chēng)石塊的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，天平標(biāo)尺分度值為，標(biāo)尺上游碼在處，砝碼質(zhì)量和是25g，則石塊的質(zhì)量為接著他在量筒中倒入30mL的水，再將石塊浸沒(méi)在水中，水面位置上升至如圖丙所示40mL處，則石塊的體積則石塊的密度（3）A．讀取量筒示數(shù)時(shí)視線(xiàn)俯視液面，讀數(shù)比實(shí)際偏大，計(jì)算出的體積偏大，質(zhì)量不變，根據(jù)密度公式可知，測(cè)得質(zhì)量將偏小，故A不符合題意；B．先測(cè)石塊的體積后測(cè)石塊的質(zhì)量，從水中取出石塊時(shí)，上面附有水珠，接著測(cè)量質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的質(zhì)量偏大，體積不變，根據(jù)密度公式可知，測(cè)得質(zhì)量將偏大，故B符合題意；C．石塊放入量筒時(shí)有部分水濺起附在筒壁上，則小明測(cè)得的石塊和水的總體積偏小，計(jì)算出的石塊體積偏小，質(zhì)量不變，根據(jù)密度公式可知，測(cè)得質(zhì)量將偏大，故C符合題意。故選BC。5．（2023天津）為了測(cè)量一個(gè)金屬零件的密度，小明進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①把天平放在水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)上的位置如圖甲所示，為使橫梁平衡應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）；②用天平測(cè)出零件的質(zhì)量，如圖乙所示；③用量筒測(cè)出零件的體積，如圖丙所示；（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入下表。零件質(zhì)量量筒中水的體積量筒中水和零件總體積零件體積零件密度____________________【答案】（1）右（2）【解析】（1）指針指在分度盤(pán)左側(cè)，由左偏右調(diào)可知，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使天平橫梁平衡。（2）觀察乙圖可知，游碼對(duì)應(yīng)刻度為2g，零件質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼對(duì)應(yīng)刻度值之和，所以零件質(zhì)量m=20g+5g+2g=27g觀察丙圖可知，左邊量筒中只有水，量筒的分度值為2mL，量筒中水的體積為30mL，即30cm3。觀察丙圖可知，右邊量筒中有水和零件，量筒中水和零件的體積為40mL，即40cm3。零件的體積V=V2V1=40cm330cm3=10cm3零件密度6.（2023江蘇宿遷）小明利用托盤(pán)天平和圖甲所示的注射器測(cè)量雞蛋清的密度。（1）將天平放在__________臺(tái)面上，把__________移至標(biāo)尺的零刻度線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)的位置如圖乙所示，應(yīng)將平衡螺母向__________端調(diào)節(jié)，直至天平橫梁平衡；（2）接下來(lái)進(jìn)行了如下操作：A.用天平測(cè)出注射器的質(zhì)量為10g；B.用注射器吸取部分蛋清，從注射器上讀出體積為16mL；C.用天平測(cè)出蛋清和注射器的總質(zhì)量為m，如圖丙所示，m=__________g。（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，蛋清的密度ρ=__________g/cm3。實(shí)驗(yàn)后，小明發(fā)現(xiàn)注射器的尖端還有一點(diǎn)小“空隙”，“空隙”里也充滿(mǎn)了蛋清，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的密度比真實(shí)值偏__________。【答案】（1）水平游碼右（2）（3）大【解析】（1）天平使用前，應(yīng)將天平放在水平臺(tái)面上，接下來(lái)調(diào)節(jié)游碼至零刻度線(xiàn)處。天平指針指在分度盤(pán)的左側(cè)，說(shuō)明左側(cè)的質(zhì)量偏大，平衡螺母應(yīng)該向右邊調(diào)節(jié)，直到天平平衡。（2）由丙圖可知，天平的分度值為，此時(shí)蛋清和注射器的總質(zhì)量為。（3）蛋清的質(zhì)量為蛋清的體積為V=16mL=16cm3蛋清的密度小明發(fā)現(xiàn)注射器的尖端還有一點(diǎn)小“空隙”，“空隙”里也充滿(mǎn)了蛋清，那么蛋清的體積會(huì)偏小，導(dǎo)致密度偏大。7．（2023山西）暑期，小偉在科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)，他想知道所獲獎(jiǎng)牌的材質(zhì)，為此，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。（1）把天平放在________上，把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線(xiàn)處，橫梁靜止時(shí)，指針指在如圖甲所示位置，接下來(lái)的操作是________，直至橫梁在水平位置平衡；（2）測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)天平重新平衡時(shí)，右盤(pán)中所加砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖乙所示，則獎(jiǎng)牌的質(zhì)量為_(kāi)_______g；（3）在測(cè)量獎(jiǎng)牌體積時(shí)，由于量筒口徑較小，獎(jiǎng)牌無(wú)法放入。經(jīng)過(guò)思考，小偉采取了以下步驟測(cè)出了獎(jiǎng)牌的密度。①向燒杯中加入適量的水，用細(xì)線(xiàn)系住獎(jiǎng)牌使其浸沒(méi)在水中，并在燒杯壁上水面到達(dá)的位置作出標(biāo)記，如圖丙所示；②把獎(jiǎng)牌從水中取出后，將量筒中的水（體積是40mL）緩慢加入燒杯中至標(biāo)記處，量筒中剩余水的體積如圖丁所示，則獎(jiǎng)牌的體積為_(kāi)_______；③算出獎(jiǎng)牌的密度是________。小偉將測(cè)得的密度和表中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，推測(cè)獎(jiǎng)牌可能是________制成的（答案合理即可）。物質(zhì)密度/（kgm3）銅鐵鋁【答案】（1）水平臺(tái)向右調(diào)節(jié)平衡螺母（2）70.4（3）8銅【解析】（1）實(shí)驗(yàn)天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，應(yīng)把天平放在水平臺(tái)面上，把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處，橫梁靜止時(shí)，由圖甲知，指針偏左，為使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將橫梁的平衡螺母向右端移動(dòng)。（2）由圖乙可知，天平標(biāo)尺的分度值0.2g，獎(jiǎng)牌的質(zhì)量m（3）②由圖丁可知剩余水的體積V剩=32mL=32cm3，獎(jiǎng)牌的體積為V牌=VV剩=40cm332cm3=8cm3③獎(jiǎng)牌的密度由表中數(shù)據(jù)可知，銅的密度是8.9×103kg/m33獎(jiǎng)牌可能是銅制成的。8．（2023山東臨沂）2023年5月17日，我省萊州市西嶺村金礦新勘查出金金屬儲(chǔ)量200t，成為國(guó)內(nèi)最大單體金礦床，為研究西嶺金礦礦石，小明利用天平和量筒測(cè)量了一小塊礦石的密度。（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼移至稱(chēng)量標(biāo)尺左端的零刻度線(xiàn)上，指針的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)向_______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡；（2）將礦石放在天平的左盤(pán)中，通過(guò)向右盤(pán)加減砝碼后，指針的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)______，使天平平衡；（3）天平平衡后，所用砝碼及游碼在稱(chēng)量標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則礦石的質(zhì)量為_(kāi)_____g；（4）向量筒中倒入60mL的水，用細(xì)線(xiàn)拴住礦石并放入量筒中后，量筒中的水面如圖丙所示，則礦石的體積為_(kāi)_____cm3；（5）實(shí)驗(yàn)所測(cè)礦石的密度為_(kāi)____g/cm3；（6）因礦石具有吸水性，實(shí)驗(yàn)所測(cè)礦石的密度值_______（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）右（2）調(diào)節(jié)游碼（3）48.8（4）20（5）2.44（6）偏大【解析】（1）由圖甲可知，指針偏左，說(shuō)明左邊重，右邊輕，應(yīng)將平衡螺母向輕些的右邊調(diào)節(jié)，使天平平衡。（2）由圖甲可知，指針偏左，說(shuō)明左邊重，右邊輕，通過(guò)向右盤(pán)加減砝碼后，指針仍不能平衡，此時(shí)應(yīng)移動(dòng)游碼使天平平衡。（3）由圖乙可知，砝碼質(zhì)量為45g，標(biāo)尺分度值為0.2g，游碼所在位置的示數(shù)為3.8g，所以礦石的質(zhì)量為（4）由圖丙可知，量筒分度值為2mL，液柱所在位置的示數(shù)為80mL，所以礦石和水的總體積為80mL，已知水的體積為60mL，則礦石的體積為（5）由可知，所測(cè)礦石的密度為（6）因礦石具有吸水性，會(huì)導(dǎo)致水和礦石的總體積偏小，從而導(dǎo)致礦石的體積偏小，由可知，所測(cè)礦石的密度值偏大。9．（2023云南）媽媽制作了一杯奶茶，小明想知道奶茶的密度，他將奶茶帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)量。（1）將托盤(pán)天平放在工作臺(tái)上，將游碼移至標(biāo)尺左端的處，當(dāng)橫梁靜止時(shí)，指針位置如圖甲所示，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央刻度線(xiàn)。（2）小明進(jìn)行了如下操作：①將適量奶茶倒入燒杯中，用托盤(pán)天平測(cè)出奶茶和燒杯的質(zhì)量；②將燒杯中的部分奶茶倒入量筒中，如圖乙所示，測(cè)出奶茶的體積V=mL；③用托盤(pán)天平測(cè)量燒杯和剩余奶茶的質(zhì)量，如圖丙所示，=g。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出奶茶的密度=g/。（4）在步驟②中，有少量的奶茶附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上，測(cè)得的奶茶密度比真實(shí)值（選填“大”或“小”），燒杯中剩余奶茶的密度（選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】（1）水平零刻度線(xiàn)右（2）8084（3）1.05（4）大不變【解析】（1）天平在使用前應(yīng)先調(diào)平，調(diào)平的方法是：將托盤(pán)天平放在水平工作臺(tái)上，然后將游碼撥回標(biāo)尺左端零刻度線(xiàn)處，當(dāng)橫梁靜止時(shí)，由圖甲可知，指針向左偏，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)。（2）②由如圖乙可知，量筒的分度值為2mL，則讀數(shù)為80mL，即奶茶的體積為80mL。由圖丙可知，燒杯和剩余奶茶的質(zhì)量量筒中奶茶的質(zhì)量奶茶的密度（4）燒杯中的奶茶倒入量筒中測(cè)體積時(shí)，若有少量奶茶附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上，測(cè)出的奶茶的體積將偏小，由密度計(jì)算公式可知，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的奶茶的密度偏大。密度是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，與質(zhì)量跟體積無(wú)關(guān)，故燒杯中剩余奶茶的密度不變。10．（2023山東濱州）某小組在“測(cè)量金屬塊密度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）把天平放在水平桌而上，將撥至標(biāo)尺左端的零刻度線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)如圖甲所示情況，應(yīng)向調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指到分度盤(pán)的中央。（2）天平平衡后，小組的小濱同學(xué)按圖乙所示的方法稱(chēng)量金屬塊的質(zhì)量，請(qǐng)寫(xiě)出其中的一處錯(cuò)誤：。（3）小濱糾正了錯(cuò)誤，正確操作，天平再次平衡時(shí)，放在右盤(pán)中的砝碼和游碼的位置如圖丙所示，所稱(chēng)量金屬塊的質(zhì)