物理八年级上册(2024)第3节 测量液体和固体的密度优秀随堂练习题
展开专题6.3 测量物质的密度
核心素养学习目标
1.物理观念:
(1)加深对密度的定义,公式和单位,密度的物理意义的理解。
(2) 加深对托盘天平、量筒的使用与读数的认识。
(3)会用量筒测量盐水和小石块的体积、利用天平测量盐水和小石块的质量,学会测量液体和固体的密度。
2.科学思维:会用排水法测固体体积,会用密度公式计算密度。
3.科学探究:能够根据实验原理,确定实验器材,会分析实验误差。
4.科学态度与责任:培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
学习重点是会用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度; 难点是用量筒测量形状不规则固体的体积和用天平测量液体的质量。
知识解读易错警示示
知识点1. 测量固体的密度
1.目的:测量小石块的密度
2.器材:天平、量筒、烧杯、水、石块、细线
3.测量原理:。
4.测量步骤:
(1)用天平测量小石块的质量m;
(2)在量筒中注入适量的水记下体积为V1;
(3)用细线系住石块,将石块缓慢浸没在水中,记下总体积V2,则石块的体积V=V2-V1;
(4)计算石块的密度:。
注:在用天平和量筒测量固体的密度时,应先测量质量后测量体积,否则会因固体沾水导致测得的质量偏大。
5.实验表格
知识点2. 测量液体的密度:
1.目的:测量盐水的密度
2.器材:天平、量筒、烧杯、盐水
3.测量原理:
4.步骤:(1)用天平测量烧杯和盐水的总质量m1;
(2)将一部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V;
(3)用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2,则量筒中盐水的质量:m=m1-m2;
(4)计算盐水的密度:;
(5)改变盐水的质量,重复上述实验步骤。
5.实验表格
注意!
易错点:
测量物质密度是对误差问题的认识存在的易错点
1.对测量中,到底是所测质量正确,还是体积测量正确,分不清楚。
2.测量操作中到底是使测量值偏大还是偏小,分析不清楚。
3.运用定义公式分析时,不会分析。
4.常见的情形:
(1)在排水法测体积时,先测体积,再测质量,此时,体积测量正确,但是由于物体在排水法测体积时沾有水分,导致质量偏大,密度值偏大。
(2)在测液体密度时,不使用“质量差法”,将液体全部导入量筒中测体积,由于有些液体粘附在容器上,导致体积测量偏小,但质量测量正确,所以密度值偏大。
(3)比较容易吸水的物体,用排水法测体积会导致体积测量偏小,密度值偏大。相反,在水中容易膨胀的物体,会导致体积测量偏大,密度值偏小。
典例精讲明确考向向
考点1. 量筒的使用与读数
【例题1】把小石块放入盛有15mL水的量筒中,测得总体积如图所示,则小石块的体积是 mL。
【答案】2
【解析】由题意可知,放入石块前量筒内水的体积为15mL,由图可知,放入石块后量筒内水面上升到了17mL,因此石块的体积为
17mL﹣15mL=2mL
考点2. 液体密度的测量
【例题2】小明自制了一杯橙汁,想利用天平和量筒测量橙汁的密度,现有如下可以选择的操作步骤:①用天平测量空烧杯的质量;②将橙汁倒入烧杯中,用天平测量烧杯和橙汁的总质量;③将橙汁全部倒入量筒,测出量筒中橙汁的体积;④将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分,测出量筒中橙汁的体积;⑤用天平测量烧杯和剩余橙汁的总质量。为使得测量结果更准确,小明应该选择的操作顺序是( )
A.①②③B.②④①C.②④⑤D.①②④
【答案】C
【解析】利用天平和量筒测橙汁的密度时,为使得测量结果更准确,可将橙汁倒入烧杯中,用天平测量烧杯和橙汁的总质量,将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分,测出量筒中橙汁的体积,用天平测出烧杯和剩余橙汁的质量,求出量筒中橙汁的质量,根据ρ=
求出密度,所以为使得测量结果更准确,小明应该选择的操作顺序是②④⑤。
故选C。
考点3. 固体密度的测量
【例题3】为了测量金属块的密度,将它放在调节好的天平上称量.当天平平衡时,放在右盘上的砝码和游码的位置如图甲所示,此金属块的质量是 g;把金属块放入盛有70ml水的量筒中,量筒中的水面到达的位置如图乙所示,由此可知金属块的密度是 kg/m3.
【答案】 27.2 2.72×103
【分析】砝码与游码示数之和是天平的示数;金属块与水的体积之和与水的体积之差是金属块的体积;由密度公式可以求出金属块的密度.
【解析】由图甲所示可知,金属块的质量m=20g+5g+2.2g=27.2g;由图乙所示量筒可知,金属块的体积V=80mL−70mL=10mL=10cm3;金属块的密度
。
方法总结思维进阶
密度测量中的误差分析
在密度测量的实验探究中经常有密度值偏大或者偏小的分析。这类分析的理论依据是密度的定义公式:ρ=m/v。当质量的测量正确时,若体积测量时偏大,则密度偏小;反之,偏大。当体积测量正确时,若质量的测量偏大,则密度偏大;反之偏小。
【易错易混点】
1.对测量中,到底是所测质量正确,还是体积测量正确,分不清楚。
2.测量操作中到底是使测量值偏大还是偏小,分析不清楚。
3.运用定义公式分析时,不会分析。
4.常见的情形:
(1)在排水法测体积时,先测体积,再测质量,此时,体积测量正确,但是由于物体在排水法测体积时沾有水分,导致质量偏大,密度值偏大。
(2)在测液体密度时,不使用“质量差法”,将液体全部导入量筒中测体积,由于有些液体粘附在容器上,导致体积测量偏小,但质量测量正确,所以密度值偏大。
(3)比较容易吸水的物体,用排水法测体积会导致体积测量偏小,密度值偏大。相反,在水中容易膨胀的物体,会导致体积测量偏大,密度值偏小。
课节精练达标培优
(满分100分,答题时间60分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(本大题有3小题,每小题10分,共30分)
1.用天平和量筒测量食用油密度的实验中,不必要且不合理的是( )
A.用天平称出空烧杯的质量
B.将适量的食用油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量
C.用天平测出倒掉油以后烧杯的质量
D.将烧杯中的油倒入量筒中读出油的体积
【答案】A
【解析】根据经验和减小误差的需要,实验中最合理的步骤是,先将适量的食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量,再将烧杯中的一部分油倒入量筒中读出液体的体积,最后用天平测出烧杯和剩余油的总质量。用第一次测量的质量减去剩余部分的质量,就是倒入量筒中油的质量,这一过程中,倒出的多少不会影响最终的结果,因此,实验过程中不必要测量空烧杯的质量。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.测量金属块密度有如下一些实验步骤:
①用调节好的天平测出金属块的质量m;
②向量筒倒进一些水,读出此时的体积V1;
③根据密度公式,算出金属的密度;
④用细绳系住金属块,将金属块浸没在量筒内的水中,读出此时的体积V2,则金属块的体积为V=V2-V1。他应该采取的正确的实验步骤顺序为( )
A.①②③④B.④①②③
C.②④①③D.①②④③
【答案】D
【解析】测矿石密度的基本方法是:用天平测出矿石的质量m,在量筒中倒入适量水,读出体积为V1,再将矿石浸没量筒内水中,读出总体积V2,根据密度的计算公式可得,矿石的密度为
所以实验顺序是:①②④③,综上所述,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.小亮利用天平和量杯“测量某种液体的密度”时,记录的实验数据如表所示。则该液体的密度和空量杯的质量分别是( )
A.3.0×103kg/m3、10gB.1.0×103kg/m3、20g
C.1.4×103kg/m3、20gD.1.0×103kg/m3、10g
【答案】B
【解析】由表格数据可知,当液体体积V1=10cm3时液体和量杯的总质量m总1=30g,
当液体体积V2=30cm3时液体和量杯的总质量m总2=50g;
设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,则m总=m液+m杯,
由ρ=可得:
30g=ρ×10cm3+m杯﹣﹣﹣①
50g=ρ×30cm3+m杯﹣﹣﹣②
由①②可得:ρ=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,m杯=20g。
二、填空题(本大题有2小题,每空5分,共30分)
1.如图是测量酱油密度的过程,甲图可读出烧杯和酱油总质量,将一部分酱油倒入量筒后,再用天平测出烧杯和剩余酱油的质量为36.4g,乙图可读出量筒中酱油的体积。酱油的质量m= g,酱油的体积V= cm3,酱油的密度ρ= kg/m3。
【答案】 46 40 1.15×103
【解析】在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;烧杯和酱油总质量为
m=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
酱油的质量为
m=m1﹣m2=82.4g﹣36.4g=46g
量筒的分度值为2cm3,酱油的体积为V=40cm3;酱油的密度为
2. 小王用天平和量筒测一块鹅卵石的密度,在调节天平平衡时发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲),此时应将平衡螺母向_______端调节使天平平衡;然后用调节好的天平测鹅卵石的质量,天平平衡时右盘中砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙,鹅卵石的质量为_______g;最后用量筒测出鹅卵石的体积如图丙,则鹅卵石的密度为_______。
【答案】 右 52.4
【解析】图甲中,指针偏向分度盘的左侧,说明左边较重,此时应将平衡螺母向右端调节,使横梁平衡。
由图乙可知,鹅卵石的质量为
m=50g+2.4g=52.4g
由图丙可知,鹅卵石的体积为
V=40mL-20mL=20mL=20cm3
鹅卵石的密度为
三、实验探究题(本大题有3小题,共40分)
1.(15分)小洋家的茶几上有一只金属牛摆件,爸爸说它是纯铜制作的。小洋想通过粗略测量该摆件的密度来鉴定它是否由纯铜制作。小洋现在有一支量简,但金属牛摆件无法放入量筒中;他还有一个可装入该摆件的溢水杯,以及小烧杯和足量的自来水,如图,请你帮他补充完整的实验报告。
(1)实验原理是:__________(公式);
(2)小洋还需要的测量器材是:__________;
(3)请简要写出测量的实验步骤:
①____________________________,记作m;
②将溢水杯装满水,使水恰好不溢出,在溢水杯口下方放烧杯;
③将金属牛摆件放进溢水杯;
④________________________,读出示数记作V。
(4)金属牛摆件密度表达式:_________(用记录的符号来表达)。
【答案】(1);(2)天平;(3)用天平测量出金属牛的质量;将溢出的水倒入量筒中;(4)。
【解析】(1)实验室测量密度采用的是间接测量法,即测量出质量和体积,然后根据公式计算密度。
(2)图中提供了量筒可用于测量体积,根据实验原理,还需要测量质量的工具,即天平。
(3)根据实验原理,首先利用天平测量出金属牛的质量,记作m,然后利用排水法将溢出的水倒入量筒中,读出示数记作V,即金属牛的体积。
(4)由测量的数据可知,金属牛摆件密度表达式为。
2.(15分)在测量液体和固体密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图A所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡;
(2)继续进行实验,记录数据:
a.往烧杯中倒入适量盐水,测得烧杯和盐水的总质量m1为116g;
b.如图B所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V为40cm2;
c.如图C所示,测出烧杯和剩余盐水的质量m2= g;
d.计算出盐水的密度,ρ= g/cm3。
(3)小明整理器材时不小心将量筒打碎了,小华找来一个烧杯,也测出了石块的密度,她首先用天平测出石块的质量为m,然后进行了如下操作,请将实验步骤补充完整:
①向烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
②将石块浸没在烧杯内的水中,在水面处进行标记;
③取出石块,向烧杯中缓慢加水至标记处,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m2;
④石块密度表达式为ρ= (用m、m1、m2和ρ水表示)。由于取出石块时沾有水,导致测得的密度值 (偏大/偏小/不受影响)。
【答案】(1)左 (2) 72 1.1 (3) 不受影响
【解析】(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,说明左盘轻,此时应该将平衡螺母向左移动,直到横梁平衡。
(2)由图丙知,烧杯和剩余盐水的总质量
量筒中盐水的质量
盐水的密度为
(3)石块的体积等于加入水的体积
则石块的密度表达式
石块带出水后,使得烧杯水面降低,当再次添加水时,先回复原状,在继续加水,因而对实验结果没有影响。
3.(10分)山西老陈醋采用82道传统固态发酵工序酿造而成,与勾兑醋有着本质的不同。小明在实践活动中调查了它们的药用价值和作用,并设计实验测定它们的密度进行比较。请帮助他完善以下实验方案。
(1)把天平放在 上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平的状态如图所示,接下来的操作应该是 ,直至横梁平衡。
(2)小明进行了如下实验操作:
.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量;
.将烧杯中一部分老陈醋倒入量筒中,测出老陈醋的体积;
.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量;
.则老陈醋的密度 (用所测物理量的符号表示);
.重复上述实验步骤测出勾兑醋的密度。
(3)请你设计记录实验数据的表格。
【答案】(1)水平台;(2)向左移动平衡螺母;;(3)如解析表。
【解析】(1)把天平放在水平台上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)测量老陈醋的实验步骤:
.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量;
.将烧杯中一部分老陈醋倒入量筒中,测出老陈醋的体积;
.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量;
量筒中老陈醋的质量为,所以老陈醋的密度为:。
(3)表格中应该有测量的物理量:烧杯和老陈醋的总质量,量筒中老陈醋的体积,烧杯和剩余老陈醋的质量,求得的物理量:量筒中老陈醋的质量,老陈醋的密度。
设计表格如下表:
小石块的
质量m/g
量筒内水的
体积V1/cm3
水和小石块的
总体积V2/cm3
小石块的
体积V/cm3
小石块的密度
ρ/(g▪cm-3)
烧杯和盐水的总重量m1/g
烧杯和剩余盐水的质量m2/g
量筒中盐水的质量m/g
量筒中盐水的体积V/cm3
盐水的密度ρ/(g▪cm-3)
液体与量杯的质量m/g
30
50
70
液体的体积V/cm3
10
30
50
物理量
老陈醋
勾兑醋
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