1、 000微專題三測(cè)量物質(zhì)的密度實(shí)驗(yàn)(分值：65分建議時(shí)間：70分鐘)專題概述測(cè)密度實(shí)驗(yàn)是山西中考的必考題，以常規(guī)測(cè)量方法為主；近年來(lái)更注重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋纾簩?shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估、特殊物質(zhì)的密度測(cè)量、特殊方法測(cè)密度等，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笤絹?lái)越高，學(xué)生在復(fù)習(xí)的時(shí)候要注意加強(qiáng)這方面題目的訓(xùn)練。方法指導(dǎo)一、實(shí)驗(yàn)原理eq f(m,V)二、測(cè)量方法：(一)有天平、量筒1.質(zhì)量用天平測(cè)量(1)固體質(zhì)量直接測(cè)量；(2)液體質(zhì)量借助燒杯測(cè)量2.體積用量筒測(cè)量(規(guī)那么的可用刻度尺)(1)液體體積的測(cè)量方法利用量筒直接測(cè)量液體的體積。利用某種容器(如杯子)，通過(guò)測(cè)量容器裝滿水的質(zhì)量，利用公式Veq f

2、(m水,水)計(jì)算瓶子容積，從而間接測(cè)量容器裝滿其他液體的體積。(2)固體體積的測(cè)量方法規(guī)那么固體的體積可以直接利用刻度尺測(cè)量其體積。利用量筒，通過(guò)“排水法間接測(cè)量可沉入水中固體的體積。三、特殊物質(zhì)的密度測(cè)量常見(jiàn)的特殊物質(zhì)的密度測(cè)量有：吸水性固態(tài)物質(zhì)密度測(cè)量：在準(zhǔn)確測(cè)得其質(zhì)量后，可采用“水浸法使測(cè)量物質(zhì)在充分浸潤(rùn)后再無(wú)法吸水，然后利用排水法測(cè)得其體積；易溶性固態(tài)物質(zhì)密度測(cè)量：可改變量筒或燒杯中的液體成分，這種液體應(yīng)具備和測(cè)量物質(zhì)不相溶的特點(diǎn)，如鹽塊溶于水，但在飽和鹽溶液中不溶解，所以量筒中可采用此液體來(lái)測(cè)體積。特別是粗略測(cè)量時(shí)，可以在量筒中倒入細(xì)沙子等作為“液體進(jìn)行體積的測(cè)量；密度小于水的物質(zhì)密

3、度的測(cè)量：一般采用“重墜法或“針壓法進(jìn)行測(cè)量；不易與液體接觸的固體小顆粒(或粉末狀)物質(zhì)密度的測(cè)量：在測(cè)量時(shí)可直接用量筒測(cè)量小顆粒(或粉末狀)物質(zhì)的體積，測(cè)量體積時(shí)要注意將量筒中的小顆粒(或粉末狀)物質(zhì)盡量壓實(shí)并抹平，以減小測(cè)量誤差。四、特殊方法測(cè)量密度(一)有天平，無(wú)量筒1.測(cè)液體密度，可在一小空瓶先后分別倒?jié)M水和待測(cè)液體，用V水V液測(cè)出液體體積，從而測(cè)出液體密度。2.測(cè)固體密度，可將燒杯中裝入水，并測(cè)出燒杯和水的質(zhì)量m1，然后將固體浸沒(méi)在水中，在液面處標(biāo)記，取出固體，向燒杯中加水至標(biāo)記處，再測(cè)出燒杯和水的質(zhì)量m2，那么V液V加水eq f(m2m1,水)，從而求出固。(二)有量筒，無(wú)天平有量

4、筒、無(wú)天平測(cè)量物體密度的方法：先往量筒里加一定體積的水，記下體積V1，然后把小燒杯放進(jìn)量筒內(nèi)，記下此時(shí)量筒內(nèi)水的體積V2，再把小石塊放在量筒中的小燒杯內(nèi)，記下此時(shí)量筒內(nèi)水的體積V3，最后把小石塊取出，用細(xì)線拴著，使它單獨(dú)沉在量筒底部，記下此時(shí)量筒內(nèi)水的體積V4，表達(dá)式石eq f(V3V2水,V4V1)。專項(xiàng)訓(xùn)練類型1常規(guī)的密度測(cè)量1.(7分)(2023黔東南州)小明同學(xué)在“測(cè)量礦石密度的實(shí)驗(yàn)中，首先取來(lái)托盤(pán)天平放在水平桌面上，將游碼撥到零刻度線的位置，發(fā)現(xiàn)如圖甲所示情況。(1)他應(yīng)采取的措施是向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對(duì)準(zhǔn)中央刻度線；(2)天平調(diào)節(jié)平衡后，小明按圖乙所示的方法來(lái)稱量物體的質(zhì)量，他

5、的實(shí)驗(yàn)操作有兩點(diǎn)錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫他找出：物體和砝碼的位置放反了；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中調(diào)節(jié)了平衡螺母。(3)小明糾正錯(cuò)誤后，測(cè)得礦石的質(zhì)量如圖丙所示，體積如圖丁所示。那么該物體的質(zhì)量是77.4g，密度是3.87103kg/m3。(4)假設(shè)他先測(cè)礦石的體積，再測(cè)礦石的質(zhì)量，那么用這種方法測(cè)得的密度與真實(shí)值相比會(huì)偏大(選填“偏大“偏小或“相同)原因是將礦石從水中取出時(shí)會(huì)附著水，而導(dǎo)致質(zhì)量的測(cè)量值偏大，根據(jù)eq f(m,V)可知，密度的測(cè)量值偏大。2.(6分)(2023遼陽(yáng))小剛學(xué)習(xí)了“探究物質(zhì)密度以后，來(lái)到實(shí)驗(yàn)室測(cè)量糖水的密度。(1)小剛將天平放在水平臺(tái)上，將游碼移到標(biāo)尺零刻度線處，此時(shí)，指針在分度盤(pán)上的位置如圖

6、甲所示，他應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使天平平衡；(2)將質(zhì)量為32g的燒杯放在天平的左盤(pán)上，取適量的白糖倒入燒杯中，向右盤(pán)加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，直至天平平衡，如圖乙所示，白糖的質(zhì)量是17g；(3)用量筒量出水的體積，如圖丙所示，然后將燒杯中的白糖倒入量筒中，待白糖完全溶解后，量筒中液面的位置如圖丁所示，糖水的體積是50cm3，配制糖水的密度是1.14103kg/m3。3.(5分)(2023太原三模)在測(cè)量牛奶密度的實(shí)驗(yàn)中，小明首先用調(diào)好的天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為30g；取適量牛奶倒入燒杯中，用天平測(cè)量牛奶和燒杯的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)砝碼和游碼的位置如圖甲所示；接著將牛奶全部倒入量筒中，如圖乙所示，讀出

7、量筒中牛奶的體積V，小強(qiáng)認(rèn)為小明的方案存在一定的誤差，于是她找來(lái)了量程為50mL的一支注射器如圖丙所示，再利用天平進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：第一，用排盡了空氣的注射器，先吸入體積為V1的牛奶，用天平測(cè)出注射器和牛奶的質(zhì)量m1；第二，再吸入一些牛奶，讀出此時(shí)注射器內(nèi)牛奶體積為V2，用天平測(cè)出此時(shí)注射器和牛奶的總質(zhì)量為m2，請(qǐng)你解答以下問(wèn)題：(1)小明測(cè)得的牛奶的質(zhì)量m32，密度1.07g/cm3，這個(gè)值比真實(shí)值偏大；(2)小強(qiáng)測(cè)出牛奶密度的表達(dá)式eq f(m2m1,V2V1)(用步驟中的字母表達(dá))，注射器代量筒的優(yōu)點(diǎn)是可以放在天平上測(cè)量。(導(dǎo)學(xué)號(hào)65484135)4.(6分)(2023山西百校聯(lián)考四)小明

8、兌換了10枚“航天紀(jì)念幣，為了測(cè)量一枚硬幣的密度，他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟。A.在量筒中倒入適量的水，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度值V1；B.把10枚硬幣浸沒(méi)在量筒內(nèi)的水中，記下水對(duì)應(yīng)面的刻度值V2；C.用已調(diào)好的天平測(cè)出的10枚硬幣的質(zhì)量m；D.計(jì)算出硬幣的密度。(1)你認(rèn)為以上操作的合理順序應(yīng)是CABD(填字母序號(hào))。硬幣密度的表達(dá)式：硬幣eq f(m,V2V1)。(2)步驟中“適量的水的含義是水要浸沒(méi)硬幣且硬幣放入后不能超過(guò)量筒的量程。(3)圖甲是小明在稱量過(guò)程中的一局部操作，圖中錯(cuò)誤的操作是用手拿砝碼(或硬幣放到天平右盤(pán))(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。(4)改正操作錯(cuò)誤后重新測(cè)量，天平平衡時(shí)所加砝碼及游碼的位

9、置如圖乙所示，圖丙是10枚硬幣放入量筒前后的液面情況。那么實(shí)驗(yàn)所測(cè)硬幣材料的密度為8103kg/m3。(5)假設(shè)該硬幣磨損后，它的密度將不變(選填“變大“變小或“不變)。5.(6分)(2023蘇州)在“測(cè)量物質(zhì)的密度實(shí)驗(yàn)中：(1)用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)金屬塊質(zhì)量，天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，金屬塊質(zhì)量m為27g。(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi)，水面如圖乙所示，那么金屬塊體積V為10cm3。(3)計(jì)算出金屬塊密度2.7g/cm3。(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定誤差，導(dǎo)致所測(cè)密度值偏小(選填“偏大或“偏小)。(5)在上面實(shí)驗(yàn)根底上，利用彈簧測(cè)力計(jì)和該金屬塊，

10、只需增加一個(gè)操作步驟就能測(cè)出圖丙燒杯中鹽水的密度。增加的步驟是：將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方浸沒(méi)于鹽水中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F。鹽水密度表達(dá)式鹽水eq f(mgF,mg)或eq f(mgF,gV)或eq f(gVF,gV)(選用所測(cè)物理符號(hào)表示)。類型二特殊方法測(cè)物質(zhì)密度6.(4分)(2023臨汾模擬)某小組測(cè)量一種易溶于水、形狀不規(guī)那么的固體小顆粒物質(zhì)的密度，測(cè)量的局部方法和結(jié)果如圖甲、乙所示。(1)將天平放在水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡。接著，用天平測(cè)量適量小顆粒的質(zhì)量。當(dāng)天平重新平衡時(shí)，砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖甲所示，那么稱量的顆粒質(zhì)量是147.6g。(2

11、)因顆粒易溶于水，小組同學(xué)采用如圖乙所示的方法測(cè)量其體積，所稱量的顆粒體積是60cm3。(3)在圖乙步驟C中，假設(shè)搖動(dòng)不夠充分，那么測(cè)出的密度值比實(shí)際的密度值偏小(選填“大或“小)。7.(4分)(2023山西百校聯(lián)考三)新型的金屬材料在軍事、航天航空、3D打印等高端領(lǐng)域中扮演著重要的角色。小明從爸爸的研究所里獲取一塊新型金屬材料，他和學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量這塊金屬材料的密度，找到的器材有：一只大的玻璃杯，一只小的玻璃杯(能放入大玻璃杯中)，足夠多的質(zhì)量為m和密度為的小鋼珠，油性記號(hào)筆，足量的水，并按以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：在大玻璃杯中倒入適量的水，把金屬塊放入小玻璃杯中，再把小玻璃杯放入大玻

12、璃杯的水中且處于漂浮狀態(tài)，在此時(shí)水面的位置做好標(biāo)記；把金屬塊取出，在小玻璃杯中不斷放入小鋼珠，直到水面重新到步驟的標(biāo)記處，數(shù)出此時(shí)小鋼珠的數(shù)目為N1；把小玻璃杯取出，把金屬塊直接放入大玻璃杯水中，在水面位置用記號(hào)筆做好標(biāo)記；把金屬塊取出，把小鋼珠不斷放入水中，直到水面重新到步驟的標(biāo)記處，數(shù)出此時(shí)小鋼珠的數(shù)目為N2。(1)請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟寫(xiě)出這個(gè)實(shí)心金屬塊密度的表達(dá)式：金屬eq f(N1,N2)。(2)此實(shí)驗(yàn)中的缺乏之處有：將金屬塊從水中取出時(shí)，金屬塊上會(huì)沾有一些水，使測(cè)量的金屬塊體積偏大。如果再添加一個(gè)實(shí)驗(yàn)器材，改良這個(gè)使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加準(zhǔn)確。請(qǐng)寫(xiě)出添加的實(shí)驗(yàn)器材和改良的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。添加的器

13、材：量筒實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在量筒中倒入適量的水，記錄體積V1，然后將金屬塊浸沒(méi)在量筒中，記錄體積V28.(4分)(2023福建)如下圖，小麗利用天平、玻璃杯、體積為20cm3的金屬塊、細(xì)線等器材測(cè)量蜂蜜的密度。(1)將天平放在水平臺(tái)上，將游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線上，調(diào)節(jié)橫梁平衡；(2)在玻璃杯中倒入適量的蜂蜜如圖甲所示，用天平稱出蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量m0，其示數(shù)如圖乙所示，m0122.4g；(3)將金屬塊浸沒(méi)在蜂蜜中，金屬塊不接觸玻璃杯并保持靜止，且蜂蜜無(wú)溢出，如圖丙所示。天平平衡后，砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值為m150.4g，那么蜂蜜密度1.4g/cm3；(4)小明用天平測(cè)出同種蜂蜜

14、和玻璃杯的總質(zhì)量后，將濃稠粘滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測(cè)量體積，再用天平測(cè)出剩余蜂蜜和玻璃杯總質(zhì)量。比照小麗的測(cè)量方法，小明所測(cè)得的密度值偏大(選填“偏大或“偏小)。(導(dǎo)學(xué)號(hào)65484136)9.(5分)(2023山西百校聯(lián)考二)小明想要知道豆?jié){的密度大小，于是他進(jìn)行了如下操作：(1)將托盤(pán)天平放在水平桌面上，游碼置于標(biāo)尺的零刻度處，調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，出現(xiàn)了如以下圖所示的現(xiàn)象，他應(yīng)該向右(選填“左或“右)調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。(2)用托盤(pán)天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m0。(3)把豆?jié){倒入燒杯中，用托盤(pán)天平測(cè)出燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量m1，那么倒入燒杯中的豆?jié){質(zhì)量為m1m0(用測(cè)得的物理量表示)。(

15、4)將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒，讀出量筒中豆?jié){的體積V，由此得知豆?jié){的密度eq f(m1m0,V)(用測(cè)得的物理量表示)。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，假設(shè)只有天平、燒杯和水，請(qǐng)你幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量豆?jié){密度的實(shí)驗(yàn)，要求寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及計(jì)算豆?jié){密度的表達(dá)式(用字母表示，水的密度用水表示)。實(shí)驗(yàn)步驟：用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m2；在燒杯內(nèi)裝入一定量的水，并在水面的位置做一個(gè)標(biāo)記，用天平測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量m3；倒出水，再將豆?jié){倒入燒杯，至先前的標(biāo)記處，用天平測(cè)出豆?jié){和燒杯的總質(zhì)量m4。計(jì)算豆?jié){密度的表達(dá)式：豆?jié){eq f(m4m2,m3m2)水。10.(6分)(2023廣東省卷)小明用天平、燒杯、油性筆及

16、足量的水測(cè)量一塊鵝卵石的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將天平放在水平桌面上，把游碼撥至標(biāo)尺左端的零刻度線處，發(fā)現(xiàn)橫梁穩(wěn)定時(shí)指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)，要使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母往左(選填“左或“右)調(diào).(2)用調(diào)好的天平分別測(cè)出鵝卵石的質(zhì)量是31.8g和空燒杯的質(zhì)量是90g.(3)如圖甲所示，把鵝卵石輕輕放入燒杯中，往燒杯倒入適量水，用油性筆在燒杯壁記下此時(shí)水面位置為M，然后放在天平左盤(pán)，如圖丙所示，燒杯、水和鵝卵石的總質(zhì)量為161.6g。(4)將鵝卵石從水中取出后，再往燒杯中緩慢加水，使水面上升到記號(hào)M，如圖乙所示，用天平測(cè)出杯和水的總質(zhì)量為142g，此時(shí)杯中水的體積為52cm3。(5)根據(jù)

17、所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出鵝卵石的密度為2.65g/cm3。(6)假設(shè)小明在第(4)步驟測(cè)量過(guò)程中，用鑷子添加砝碼并向右旋動(dòng)平衡螺母，直至天平平衡，此錯(cuò)誤操作將導(dǎo)致所測(cè)密度偏大。11.(5分)(2023常德)某學(xué)習(xí)小組想測(cè)量一塊形狀不規(guī)那么的小礦石的密度，他們手邊只有以下器材：天平一臺(tái)，但沒(méi)有砝碼兩個(gè)質(zhì)量相近的燒杯量筒(其內(nèi)徑略小于礦石塊的尺寸，無(wú)法將石塊直接放入其中)細(xì)線、滴管和足量的水(水的密度為水)該小組利用上述器材設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你幫助他們完善方案。實(shí)驗(yàn)方案(主要實(shí)驗(yàn)步驟)：(1)將兩個(gè)燒杯分別放入天平的兩個(gè)托盤(pán)上，各注入適量的水(保證后面的操作中水均不會(huì)從燒杯溢出)，使天平平衡.如果在后面

18、的步驟中要將礦石塊放到左盤(pán)上的燒杯內(nèi)，那么對(duì)左盤(pán)燒杯的注水量還應(yīng)有何要求：能夠使礦石塊浸沒(méi)，并且浸沒(méi)后水不會(huì)溢出。(2)向量筒中參加適量的水，記下體積V1。(3)手提細(xì)線吊住礦石塊，將它浸沒(méi)在左盤(pán)的燒杯中，且不與燒杯接觸，用滴管將量筒中的水滴入右盤(pán)的燒杯中，直到天平平衡。(4)記下此時(shí)量筒中剩余水的體積V2.礦石塊所受浮力F浮水g(V1V2)。(5)松開(kāi)后，礦石塊沉入杯低，再用滴管將量筒中的水滴入右盤(pán)的燒杯中，直到天平平衡。(6)記下量筒中最后剩余水的體積V3。(7)礦石塊的密度eq f(水V1V3,V1V2)。12.(7分)(2023寧夏)小寧想測(cè)量一只玉石手鐲的密度，進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn)操作：(1)如圖甲所示，小寧把天平放在水平桌面上，看到指針在分度盤(pán)的中線處，于是直接使用天平進(jìn)行測(cè)量。小寧操作的錯(cuò)誤是：游碼未歸零。(2)改正錯(cuò)誤后，小寧用