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1、
人教版八上物理 專題8 特殊方法測密度
1. 小明利用下列器材:一架天平(無砝碼)、兩只完全相同的燒杯、一支量筒、水、滴管來測定一個表面致密且不吸水的鵝卵石塊的密度,請你幫他完成如下操作:
(1) 將天平放在水平臺面上,游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示,為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(2) 將兩只空燒杯分別放在調(diào)節(jié)好的天平左右兩盤內(nèi),把鵝卵石塊放入左盤燒杯中,向右盤燒杯中緩緩倒水,當(dāng)左盤即將翹起時,接下來的操作是 ,直到天平平衡(如圖乙所示);將右盤燒杯內(nèi)的水倒入空量筒中,量筒中的水位情況如圖丙所示,可以得到
2、燒杯中水的體積為 cm3;鵝卵石塊的質(zhì)量為 g。
(3) 用細(xì)線拴好鵝卵石塊,將其放入剛才的量筒內(nèi),這時的水位如圖丁所示,可以得到鵝卵石塊的密度是 kg/m3。
(4) 在讀數(shù)無誤的情況下,小明測出的鵝卵石塊密度與真實值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
2. 小強同學(xué)在家中自主學(xué)習(xí),他利用家庭實驗室的器材欲測一小石塊的密度,他可用的器材有:托盤天平(含砝碼)、燒杯、細(xì)線、水和小石塊。
(1) 將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)天平靜止時橫梁右端高,則應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁
3、平衡。
(2) 在燒杯中放入適量的水,用細(xì)線拴住小石塊,將小石塊浸沒在水中,在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記,用天平測出水和燒杯總質(zhì)量 m1;
將小石塊從水中取出,用天平測出剩余水和燒杯的總質(zhì)量 m2;
向燒杯中加水到標(biāo)記處,再用天平測出此時水和燒杯的總質(zhì)量 m3;
上述實驗過程可簡化為如圖,小石塊的質(zhì)量 m石= 。
(3) 設(shè)水的密度為 ρ水,則小石塊體積的表達(dá)式:V石= (用所測物理量的字母表示),小石塊密度的表達(dá)式:ρ石= (用所測物理量的字母表示)。
(4) 如步驟(3)中取出小石塊時帶走了一些水,小強所測的小石塊質(zhì)量 (填“大于”“小于”“
4、等于”)小石塊的真實質(zhì)量。
3. 學(xué)習(xí)了密度的知識后,好奇的小王同學(xué)想知道老師所用粉筆的密度。在老師指導(dǎo)下小王同學(xué)進行了如下探究:
(1) 他把 10 支粉筆放到調(diào)好的托盤天平上,當(dāng)天平再次平衡時,右盤的砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖甲所示,則每支粉筆的質(zhì)量為 g。
(2) 小王在量筒中加入體積為 V1 的水,把一支粉筆放入量筒,發(fā)現(xiàn)粉筆會在水面停留一會兒,然后冒出大量的氣泡并沉底,此時量筒中水面到達(dá)的刻度為 V2;若把 (V2?V1) 作為粉筆的體積來計算粉筆的密度,測得粉筆的密度會比真實值 (填“大”或“小”),原因是 。
(3) 小王把一支同樣的粉筆
5、用一層保鮮膜緊密包裹好放入水中(保鮮膜的體積忽略不計),發(fā)現(xiàn)粉筆漂浮在水面上;于是他用水、小金屬塊、量筒和細(xì)線測量粉筆的體積,如圖乙所示,則粉筆的密度為 g/cm3;粉筆越寫越短后密度 (填“變大”“變小”或“不變”)。
答案
1. 【答案】
(1) 右
(2) 用滴管向燒杯中加水;40;40
(3) 2×103
(4) 偏小
【解析】
(1) 由圖甲知,指針偏左,所以應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁在水平位置平衡。
(2) 向右盤燒杯中緩緩倒水,當(dāng)左盤即將翹起時,為了容易操作,此時應(yīng)再用滴管調(diào)節(jié),即用滴管向燒杯中加水,直至天平平衡;由題意和圖丙
6、可知,燒杯內(nèi)水的體積為 40?cm3,質(zhì)量 m水=ρ水V水=1.0?g/cm3×40?cm3=40?g,根據(jù)圖乙可知鵝卵石塊的質(zhì)量 m=m水=40?g。
(3) 由圖丁知,水和鵝卵石塊的總體積為 60?mL,鵝卵石塊的體積 V=60?mL?40?mL=20?mL=20?cm3,鵝卵石塊的密度 ρ=mV=40?g20?cm3=2?g/cm3=2×103?kg/m3。
(4) 燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒中,測量水的體積偏小,求出水的質(zhì)量偏小,即鵝卵石塊的質(zhì)量偏小,由 ρ=mV 可知,求出鵝卵石塊的密度偏小。
2. 【答案】
(1) 右
(2) m1?m2
(3)
7、m3?m2ρ水;m1?m2m3?m2ρ水
(4) 小于
【解析】
(1) 將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)天平靜止時右邊橫梁高,則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁平衡。
(2) 由步驟(2)(3)知,小石塊的質(zhì)量為:m石=m1?m2。
(3) 根據(jù)等效替代法,加入水的體積即為石塊的體積 V=m加ρ水=m3?m2ρ水;小石塊的密度為 ρ石=m石V=m1?m2m3?m2ρ水=m1?m2m3?m2ρ水。
(4) 若步驟(3)中取出小石塊時會帶走一些水,則加入水的質(zhì)量偏大,導(dǎo)致測量的體積偏大,根據(jù) ρ=mV 可知,所測的石塊的密度小于真實小石塊的密度。
8、
3. 【答案】
(1) 3.84
(2) 大;粉筆吸水,粉筆體積測量值偏小
(3) 0.64;不變
【解析】
(1) 10 支粉筆的總質(zhì)量 m總=20?g+10?g+5?g+3.4?g=38.4?g,所以一支粉筆的質(zhì)量 m=110m總=110×38.4?g=3.84?g。
(2) 小王在量筒中加入體積為 V1 的水,把一支粉筆放入量筒,發(fā)現(xiàn)粉筆會在水面停留一會兒,然后冒出大量的氣泡并沉底,此時量筒中水面到達(dá)的刻度為 V2;若把 (V2?V1) 作為粉筆的體積來計算粉筆的密度,由于粉筆吸水,水進入粉筆中,粉筆的體積大于 (V2?V1),即粉筆體積測量值偏小,又因為粉筆的質(zhì)量測量值是準(zhǔn)確的,所以粉筆的密度測量值偏大。
(3) 由題圖乙可知,一支粉筆的體積 V=86?mL?80?mL=6?mL=6?cm3,粉筆的密度 ρ=mV=3.84?g6?cm3=0.64?g/cm3;粉筆越寫越短,但粉筆的組成物質(zhì)和狀態(tài)都沒有變化,所以粉筆的密度不變。