资源描述
专项(一) 质量、密度的测量
类型1 质量的测量
1. 物理是一门注重实验的自然科学，林红同学在练习用天平测花生油质量的实验中：
(1)她先取出天平，观察称量和感量，然后将天平(含砝码)放在水平桌面上，如图ZX1-1甲所示，接下来的操作是 。最后，她调节好天平平衡，测量干燥空烧杯的质量，请你帮她完成图乙中的实验步骤：
图ZX1-1
(2)她用调好的天平测出干燥的空烧杯质量为13.4 g，再次调节平衡后，用天平测量盛部分花生油的烧杯质量，如图丙所示，则烧杯中油的质量为 g。
类型2 固体密度的测量
2. [2019·赣州模拟改编]林红同学用天平、量筒、水和细线测量铝块的密度。
[设计实验与进行实验]
(1)林红将天平放在 桌面上，发现指针位置如图ZX1-2甲所示，此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调，使横梁平衡。
图ZX1-2
(2)林红用调好的天平测量铝块的质量，天平平衡时，右盘砝码及游码位置如图乙所示，则铝块的质量m=
g。
(3)将适量的水倒入量筒中，记下此时液面对应的示数(如图丙所示)。将铝块用细线系着，缓慢放入装有水的量筒中，液面上升，记下此时液面对应的示数(如图丁所示)。
[分析与论证]
(4)由图丙、丁可知：铝块的体积V= cm3，则铝块的密度ρ= kg/m3。
(5)如果实验步骤顺序改为(3)(1)(2)，将会导致测出的铝块密度比真实值 (选填“偏小”或“偏大”)。
(6)假如图乙中50 g的砝码生锈了，则测出的铝块密度比真实值 (选填“偏小”或“偏大”)。
3. 林红同学从海南旅游回来想测量她带回来的一个小贝壳的密度，她准备了托盘天平(配了砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水等器材。
图ZX1-3
[设计实验与进行实验]
(1)如图ZX1-3甲是林红在测量前调节天平平衡时的操作，请你指出她在操作中出现的问题：
。
(2)纠正错误后，林红在测贝壳的质量时，所用天平的标尺如图乙所示，且最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同。测量时按正确操作在 盘加入15 g的砝码后，天平的指针偏向左侧，这时贝壳的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)15 g，再加入5 g的砝码后，指针偏向右侧，林红接下来的操作是
，直至天平平衡。如图乙是天平最后平衡时游码的位置，则贝壳的质量m= g。
(3)测出空小烧杯的质量 m1。
(4)林红将装有水的大烧杯和空的小烧杯按图丙所示放置(水至溢水口)。
(5)用细线悬挂贝壳，缓缓将贝壳浸没于大烧杯的水中，有部分水溢出并流入小烧杯。
(6)测出盛有溢出水的小烧杯的总质量 m2。
[分析与论证]
(7)由上述实验，则溢出水的体积V水= (水的密度用ρ水表示)，那么贝壳的密度ρ= 。(均用题中出现过的物理量字母表示)
4. [2016·江西]“620”创新实验小组像科学家一样进行科学研究：
他们进入一个环境温度可以保持在0 ℃的实验室，尝试测量冰的密度。
[实验器材]天平(砝码)、弹簧测力计、量筒、烧杯、刻度尺、水、细木棒、形状不规则的小冰块
[实验步骤]
(1)选择合适的器材、测出小冰块的质量m；
(2)选择器材 、 和水，测出小冰块的体积V；
(3)根据ρ= ，代入所测得的实验数据，并通过计算得到冰的密度为0. 9×103 kg/m3。
小华同学做完实验后，意犹未尽，还想回家测量冰箱中正方体小冰块的密度是否与实验室中所测冰的密度一致。经王老师同意，他将实验桌上的所有器材带回了家，请你仅利用所带回家的器材，为小华设计一个最简便的实验方案，测出该冰块的密度。
[实验步骤]
(4)选择器材 、 ，测得冰块的质量；
(5)选择器材 ，测出该冰块的 ；
(6)通过计算得出冰的密度。
[实验分析]
(7)小华同学发现所测冰的密度比实验室中所测的冰的密度更大，原因可能是
。
类型3 液体密度的测量
5. 林红同学在实验室“测量盐水密度”时，进行了以下操作：
(1)林红看到桌面上天平放置如图ZX1-4甲所示，立即调节平衡螺母，旁边的小月同学马上指出应将
及 ，再调节平衡螺母使指针指在分度盘中线处。
图ZX1-4
(2)林红将天平调好后，往烧杯中倒入适量的盐水，测得烧杯和盐水的总质量为95. 4 g。
(3)接下来，林红发现桌面上放有量筒和量杯，如图乙所示。与小组其他成员讨论后应选择 (选填“量筒”或“量杯”)，以便更准确地测出盐水的体积，理由是： 。
(4)林红将烧杯中部分盐水倒入所选测量容器中，测得盐水体积为40 mL。
(5)在测量剩余盐水和烧杯的质量时，天平出现了如图丙所示现象，则林红接下来应进行的操作是： ，直到天平横梁在水平位置再次平衡，此时右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图丁所示，读出烧杯及剩余盐水的总质量为 g。
(6)根据上述实验数据，计算出盐水的密度为 kg/m3。
6. [2018·赣州模拟改编]学校环保小组想初步了解赣江水体污染情况，在章江、贡江的合流处河边取适量河水样品，分别测量了河水的密度。
[实验1] 林红同学把样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：
(1)将天平放在 台上，把游码移到零刻度线处，发现指针指在分度盘的位置如图ZX1-5甲所示，要使横梁平衡，应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调，直至天平平衡。
图ZX1-5
(2)先用天平测出空烧杯的质量为30 g，然后在烧杯中倒入适量的河水样品，测出烧杯和河水的总质量如图乙所示，则烧杯中河水的质量为 g，将烧杯中的河水全部倒入量筒中，测得河水的体积如图丙所示，则河水的密度为 g/cm3。
(3)林红用这种方法测出的河水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
[实验2] 小勇同学把样品带回家，用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水，做如下实验：
(4)用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A。
(5)把瓶中的水全部倒出来浇花，然后再将瓶子烘干，用电子秤测出空瓶的质量为m2。
(6)把河水慢慢倒入空瓶中，直至液面与 相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3。
(7)则河水的密度表达式ρ= 。(纯净水的密度用ρ水表示)
(8)小勇测算河水的体积使用了下列物理研究方法中的 。
A. 控制变量法
B. 等量替代法
C. 类比法
【参考答案】
1. (1)取下橡胶垫圈 移动游码
(2)24
2. [设计实验与进行实验](1)水平 右
(2)54
[分析与论证](4)20 2. 7×103
(5)偏大
(6)偏小
3. [设计实验与进行实验]
(1)调节平衡螺母前，没有将游码拨到标尺左端的零刻度线处
(2)右 大于 取下5 g的砝码，拨动游码 18. 2
[分析与论证](7)m2-m1ρ水 mm2-m1ρ水
[解析](7)溢出水的质量m水=m2-m1，由ρ=mV得贝壳的体积V=V水= m水ρ水=m2-m1ρ水，贝壳的密度ρ=mV=m m2-m1ρ水 =mm2-m1ρ水。
4. (2)量筒 细木棒
(3)mV
(4)天平(砝码) 烧杯
(5)刻度尺 边长
(7)实验过程中小冰块熔化，导致测得的边长变小，算出的体积偏小，密度偏大
[解析](1)用天平测出小冰块的质量m。(2)因为是在环境温度可以保持在0 ℃的实验室，所以可以在量筒里面放入冰块，用细木棒按着冰块，使冰块全部浸没在水中，两次液面之差即为冰块的体积，然后利用密度公式ρ=mV计算出冰块的密度。
小华在家设计的最简便的实验方案。(4)选择器材天平(砝码)、烧杯，测得冰块的质量。(5)选择器材刻度尺，测出该冰块的边长，然后可求得冰块的体积。(6)通过密度公式计算得出冰的密度。
(7)回家测量冰箱中正方体小冰块的体积时，家里的温度高于0 ℃，实验过程中冰块可能熔化，测量完质量后，导致测得边长偏小，算出的体积偏小，由ρ=mV知所测密度偏大。
5. (1)天平放在水平桌面上 游码移至标尺左端的零刻度线处
(3)量筒 量筒刻度均匀，分度值小，准确程度高
(5)增加砝码(或换用更大砝码或移动游码) 47. 4
(6)1. 2×103
6. [实验1](1)水平 左
(2)39. 6 1. 1
(3)偏大
[实验2](6)标记A
(7)m3-m2m1-m2ρ水
(8)B
[解析](4)用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A。(5)把瓶中的水全部倒出来浇花，然后烘干瓶子，用电子秤测出空瓶的质量为m2，故水的质量是m= m1-m2，所以水的体积是V=mρ水= m1-m2ρ水。
(6)把河水慢慢倒入空瓶中，直至液面与标记A处相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3，故河水的质量是m河水=m3- m2。(7)河水的密度表达式ρ=m河水V=m3-m2 m1-m2ρ水 =m3-m2m1-m2ρ水。
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