【火线100天】2022中考物理 小专题二 探究测量物质密度的方法

小专题（二）探究测量物质密度的方法物质密度测量的方法是中考考查的热点．中考中常以以下几个方面进行考查：（1）实验步骤的正确填写、排序；（2）实验中误差、常见问题的分析处理；（3）处在液体中不同状态密度的测量；（4）实验的评估及改进等．类型1浮于水面的物体测量固体密度时一定要想法测量物体的质量和体积．测量固体质量的方法：用天平测量质量；用弹簧测力计测量重力求质量；利用漂浮条件求重力，再求出质量．测量固体体积的方法：量筒测量体积，阿基米德原理测量体积；同体积的水等效替代的方法等．小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积，小刚设计了以下实验步骤：A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示，记录塑料球质量为m；B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1；C．把细线在塑料球下吊一个小球块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2；D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的示数为V3；E．利用密度公式计算出结果.根据上述实验过程，回答下列问题：（1）实验中使用天平测出塑料球的质量m=____g，塑料球的体积V=_____cm3，计算出塑料球的密度ρ=______-g/cm3．（2）实验拓展：本实验中若不用天平，只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度，请你写出这个操作步骤___________________________________________.根据你补充的步骤，写出计算塑料球密度的表达式________．（用字母表示，水的密度为ρ水）方法归纳漂浮物体积的测量通常用以下两种方法：A：针压法（工具：量筒、水、大头针）：用大头针将漂浮物按入水中，记下量筒中水的变化.B：沉坠法（工具：量筒、水、细线、金属块或石块）：把适量水倒入量筒，再用细线拴住金属块放入水中记Ｖ1，然后把金属块和漂浮物拴在一起沉没水中记下Ｖ2，V=V2—V1.类型2易吸水的物质对于易吸水物质密度的测量，首先利用天平或弹簧测力计直接或间接的测量出易吸水物质的质量．由于物质具有吸水性，不能用量筒直接测量体积，应该想办法间接的测量出物体的体积，然后计算出物质的密度．小明想测量大米的密度，但由于大米容易吸水，导致体积明显变化，因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的.于是小明进行了如下实验和思考.实验一：按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积，由此计算出大米的密度.4\n（1）使用托盘天平称取5克大米．称量过程中发现天平指针偏向右边，如图甲，接下来小明应如何操作？______________________________________________.（2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏______.小明思考：能否用排空气的方法测量大米的体积呢？他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积.但如何测出空气的体积呢？查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值.于是进行了实验二：称取5克大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如表．注射器内空气压强注射器内空气和大米的总体积注射器内空气体积压缩前p23毫升V压缩后2p13毫升0.5V（3）由实验二测得大米的密度为________克／厘米3.（计算结果精确到0.01）方法归纳对于易吸水的物体，测量体积时，需要采用间接测量的方法．常见的方法有：一是在物体的外表涂上一层薄薄的不溶于水的物质，比如油漆类的；二是将该物质先放入水中，让它吸足水，再来测体积；三是可用排油法或排沙法.1．同学们想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下：小红同学发现在下述步骤中，有一步骤是多余的，这一步骤是(　　)A．调整天平横梁平衡：用天平测出软木块的质量m，示数如图甲B．在量筒中装入适量的水，如图乙，读出水的体积V1C．用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V2D．将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V32．（2022·德州）彤彤过生日时，妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球．彤彤想知道小水晶球的密度，于是她找来量筒、小玻璃杯和水，用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度．由图可知：水晶球的体积是______cm3，水晶球的质量是______g，水晶球的密度是______g/cm3．第2题图第3题图3.(2022·长沙)小明的妈妈从市场上买回了一瓶色拉油，正好小明学习了密度的有关知识，他和小军一起利用托盘天平和量筒测量色拉油的密度．（1）把天平放在水平桌面上，当移动游码至零刻度处时，指针偏向分度盘的右侧，则应将平衡螺母向______（填4\n“左”或“右”）调，使横梁平衡．（2）天平平衡后，他们开始测量，进行了以下步骤：A.用天平测出烧杯和剩余色拉油的总质量；B.将待测色拉油倒入烧杯中，用天平测出烧杯和色拉油的总质量；C.将烧杯中的色拉油的一部分倒入量筒，测出倒出的这部分油的体积；请你根据以上步骤，写出正确的操作顺序：______________(填字母代号）.（3）在步骤B中测得烧杯中的色拉油的总质量为55.8g，其余步骤数据如图所示，则该色拉油的密度是______g/cm3.4．（2022·盐城）小刚在测量大米密度的实验中．（1）将天平______放在桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线后，指针位置如图所示．此时应将横梁上的平衡螺母向_____侧调节，使天平平衡，先用天平测得空烧杯的质量为50g，再测得装入适量大米时烧杯和大米总质量为131.9g．（2）将烧杯中的大米倒入空量筒，压实抹平，测得其体积为90mL，计算得到大米的密度为_______kg/m3．（3）小刚测得大米的密度比真实值_____（填“大”或“小”），其原因是___________________．5．（2022·株洲）某同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示．（1）在下列空格中填写适当内容．①选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现花生米下沉至杯底，如图甲，此时花生米所受的浮力_______（填“大于”“等于”或“小于”）重力．②往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米______，随即停止加盐，如图乙．③取出花生米，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图丙，天平的读数为______g．④将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图丁，量筒的读数为mL．⑤利用密度公式计算出盐水的密度，即为花生米的密度．（2）实验中若加盐过量，可进行如下操作：__________________________________________．（3）实验中遗漏了重要的一步，即________________________________________________．6．（2022·泰安）学校研究性学习小组，测量一种矿石的密度．现有器材：小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线．小组同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下：4\n（1）调节天平平衡后，小明用天平测量矿石块的质量，如图1，指出实验操作中的错误：_______________________．改正错误后，小明用正确的方法称矿石块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2，则矿石块的质量m0为______g；（2）在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1；（3）将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中，矿石块沉入杯底，烧杯溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，放在天平左盘上，称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量m2；（4）写出矿石密度的表达式：ρ矿石=______________（用m0、m1、m2、ρ水来表示）.7.（2022·长春）小明利用如图的装置测量蜡块（ρ蜡＜ρ水）的密度，并进行了如下操作：a.如图甲，蜡块静止时，弹簧测力计的示数为F1.b.如图乙，用细线将金属球系在蜡块下方，将它们浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为F2.c.如图丙，将蜡块拉出水面静止时，弹簧测力计的示数为F3.请针对以上操作回答下列问题：（1）在b操作中将蜡块和金属球逐渐浸入水的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明浮力的大小与_________有关.（2）该蜡块密度的表达式为ρ蜡=_________（水的密度用ρ水表示）.（3）以上操作顺序会使测得的密度比实际密度_______，为使测量值更准确，甲、乙、丙的合理顺序应为______________.小专题(二)探究测量物质密度的方法归类例析例1　（1）11.2　20　0.56　(2)将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4　(V4－V1)ρ水／（V2－V3）例2　(1)向左盘中添加大米直至天平平衡　(2)大　(3)1.67专题精练1.B　2.10　30　3　3.（1）左　（2）BCA　（3）0.92　4.（1）水平　右（2）0.91×103　（3）小　米粒间存在较大间隙，所测体积偏大5.(1)①小于　②悬浮　③121　④55　(2)向盐水中加水　(3)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，测出空杯子的质量　6.(1)用手直接拿砝码　(2)47.4　(4)m0ρ水／（m1+m0－m2）7.(1)排液体积　(2)F1·ρ水／（F3-F2）　小　甲、丙、乙4