实验13 特殊方法测密度（原卷版）

实验13特殊方法测密度【典例1】小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出盐水的密度，于是小华添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整；①调好天平，用天平测出空烧杯质量为；②将一个烧杯______，用天平测出烧杯和水的总质量为；③用另一个相同的烧杯装满盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量为；④则盐水的密度表达式______（已知水的密度为）。【典例2】学完密度的知识后，小明和小李想知道陶瓷片的密度，于是到实验室，用器材进行了测量。（1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡。接着他将“瓷片”放在天平的左盘，在右盘增减砝码。当他加上最小的5g砝码后，指针的情形如图甲所示，接下来应该进行的操作是_______。（2）天平横梁再次平衡时所加砝码质量和游码的位置如图乙所示，则该“瓷片”的质量为_______g。（3）他发现瓷片放不进量筒，改用如图丁所示的方法测瓷片的体积；A.往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记；B.然后取出瓷片；C.再往量筒装入70mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示；（4）用密度公式计算出瓷片的密度为_______；（5）根据以上步骤，小明认为小李同学测出的瓷片密度值误差较大，你认为测得的密度值_______（选填“偏大”或“偏小”），理由是_______。【典例3】（1）小明想用弹簧测力计和已知体积为V的铁块，测量消毒液的密度，方法如下：①将铁块用细线挂在弹簧测力计下，静止时测出铁块的重为G；②然后将弹簧测力计下的铁块浸没到装有消毒液的烧杯中，静止时弹簧测力计的示数为F；③该组同学测出消毒液密度的表达式为__________（请用G、F、V、g表示）（2）利用排水法可以测出不规则物体的体积，下列操作和排水法物理思想一致的是________。①用乒乓球来显示音叉的振动；②用磁感线来描述磁场分布；③用弹簧测力计来测重力；④用托里拆利实验来测大气压强。【典例4】（1）经过查阅资料和深入思考，小军设计了另一个测量方案，也准备了一个系好细线的小物块（不吸收液体），操作如下：①如图2甲、乙所示，把适量食用油和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上，再将两电子秤示数调零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）。②将系好细线的小物块（不吸收液体）缓慢浸没到食用油中保持静止（未触底），液体未溢出。如图2丙所示，记下电子秤的示数。③将小物块取出，擦干后再缓慢浸没到水中保持静止（未触底），水未溢出，如图2丁所示，记下电子秤的示数。④则该液体密度的表达式__________。（已知水的密度为）（2）上述操作中，当电子秤清零后，将小物块浸没在液体内，测力计显示的示数__________（选填“大于、“小于”或“等于”）小物块的质量。【典例5】小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向_______移动，使天平横梁在水平位置平衡；（2）把石块放在天平的_______盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是_______g；（3）小明又测出石块的体积是，则石块的密度是_______；（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为；②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为；③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为；④石块密度的表达式_______。（用字母表示，水的密度为）【典例6】学习了浮力的知识后，小明又和同学用一根粗细均匀的饮料吸管制成了一个简易密度计测量酱油的密度；在吸管一端塞入适量的金属丝，并用石蜡将口封紧，然后分别将吸管竖直放在水和酱油中，静止后情景如图丁、戊所示。用刻度尺测出吸管浸入水和酱油中的长度分别为H、h。则酱油密度的表达式为______(用H、h、表示)；使用时发现，H与h数值比较接近，为增大这两个数值差距，可行的改进方案是______。(写出一条即可)【对点1】（1）小强测量一个木块（）的密度，由于木块体积较大无法放入量筒，于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验，测出了木块的密度。①如图A所示向烧杯中倒入适量水，电子秤的示数为；②如图B所示将木块放在水中，静止时电子秤的示数为；③用细钢针把木块压入水中，使木块浸没在水中，电子秤的示数为；④木块密度_______（用和表示）。（2）测完密度后，小强发现由于电子秤没调零，每次测量结果都偏大2g，则测得的木块密度_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【对点2】小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。（1）用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图所示，矿石的质量是________g；（2）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图所示方法进行测量，矿石的体积是________；（3）矿石的密度是________，从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）；（4）本实验中测矿石体积的方法在初中物理中经常用到，请举一例：________。【对点3】小明还设计了如图丁所示的测量花岗岩石密度的方案，实验步骤如下：①让小烧杯漂浮在盛满水的溢水杯中；②将花岗岩石浸没在水中，测得溢出水的体积为；③将水倒掉，从水中取出花岗岩石；④将花岗岩石放入小烧杯，小烧杯仍漂浮在水面，测得溢出水的体积为。由实验可知花岗岩石的密度是______。【对点4】小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示。小筒与大筒均为圆形容，小筒和托盘的总质量为100g，小筒底面积，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水而相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。（1）当小筒的刻度为最大测量值的时候，小筒排开水的体积是________；（2）该装置所能测量物体的最大质量为________g；（3）小筒上相邻两刻度线的间比大筒上相邻两刻度线间的距离________（选填“大”或“小）；（4）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为，该石块密度的表达式________（水的密度用表示）。【对点5】小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：

①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为；

②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为；

③如图戊所示，将石块直接放人容器内水中，测出容器内水深为；

④石块密度的表达式_______。（用字母表示，水的密度为）【对点6】小明利用弹簧测力计测量石块的密度。（，g取）

图1图2①②③④（1）用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图1所示，石块重_______N。

（2）将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图2所示，石块受到的浮力_______N。（3）石块的体积_______。（4）石块的密度_______。

【拓展】完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收集了表中的数据。

（5）将表格补充完整。弹簧测力计示数/N3.22.61.91.2液体的密度/（）0.81.11.8（6）分析表中数据，小明得出此装置可作“密度计”，此“密度计”的分度值是_______。1、（2023四川南充）小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度，按图所示完成以下步骤。方案甲：器材：天平、量筒、水、细线（质量和体积均不计，不吸水）（1）他先将天平放在水平桌面上，游码置于“0”刻度线，调节平衡螺母，直至天平平衡；（2）接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量，其中有两个错误：①__________；②用手拿取砝码。（3）改正错误后，正确测出金属球的质量和体积，如图B和图C所示；密度的测量值是_________g/cm3；方案乙：器材：电子秤、溢水杯、水①用电子秤测出金属球的质量，如图D所示。②将金属球放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，测出总质量，如图E所示。③缓慢取出金属球，再向溢水杯中补满水，测出此时总质量，如图F所示。（4）金属球密度的测量值是________g/cm3。实验中取出金属球时会带出一些水，则金属球密度的测量值将_________（选填偏大、不变或偏小）；（5）评估：在所有操作均正确的情况下，小明同学发现两种方案测量结果依然有差异，进一步分析发现产生差异的原因是__________。2、（2023河北）小红采用了如下方法测量另一种相同的实心小球的密度。（1）调节托盘天平至平衡后，左盘放适量小球，右盘放烧杯并往其中加水，直至天平平衡；（2）左盘中减少n1个小球，从烧杯逐渐取水倒入空量筒中，天平恢复平衡时，量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V1；（3）向量筒中逐个缓慢投入小球，水不溅出，小球全部浸没在量筒的水中。投入n2个小球时量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V2；（4）若水的密度用ρ水表示，写出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表达式ρ=________。3、（2023四川改编）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如下图所示。所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线。设计过程如下：（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O