中考物理必考25个实验考学练： 实验06 测量物质密度的实验(解析版)

实验六、测量物体密度的实验【实验原理】：ρ=m/v【实验器材】：量筒、天平、待测物体或液体、细线、水、烧杯等【固体的密度】：固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定，然后，根据密度定义求得密度。

【实验步骤】：①用天平测出石块的质量m；②向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V1；③把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V2；④算出石块的体积V=V2-V1；⑤利用公式ρ=m/v算出石块的密度。

【液体的密度】：（1）先测液体和容器的总质量，（2）然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积，（3）再称出容器与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，（4）再用密度公式求出液体的密度。

【实验步骤】：①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；②将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积V；③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，算出量筒中盐水的质量m=m1-m2；④利用公式ρ=m/v算出盐水的密度。

【考点方向】：体积的测量量筒：量筒是用来测量液体体积的仪器，。

（1）量筒上的单位一般是ml，1ml=1cm3（2）量筒的使用方法与注意事项：①选：选择量程与分度值适当的量筒；②放：把量筒放在水平桌面上；③测：若量筒内的液体内有气泡，可轻轻摇动，让气泡释放出来；④读：读数时视线要与量筒内液面的中部相平，即要与凸液面（如水银）的顶部或凹液面的底部（如水）相平。

天平的使用1、使用天平时，先观察量程和分度值，估测物体质量；再把天平放到水平桌面上，为什么？因为天平是一个等臂杠杆，只有天平处于水平平衡是，两边受到的力才相等，物体和砝码的质量才相等。

2、调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处，再调节平衡螺母，时指针指在分度标尺中央红线处，或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。

（左偏右调）3、称量过程中要用镊子夹取砝码，左物右码，先大后小，最后移动游码，直至天平水平平衡。

4、读数=砝码读数+游码读数；5、如果砝码缺了一角，所测物体质量比实际质量偏大。

6、使用量筒时先观察量程和分度值；7、注意量筒的量程没有0 刻度线。

8、观察时视线要与凹面底部或凸面顶部在同一水平线上。

9、如果使用天平时把左盘放置的砝码，右盘放置的物品，那么该天平是否可以准确测量物体的密度，为什么？答：可以准确测量；因为如果左盘放置砝码，右盘放置物品时，只要读数时让砝码的读数减去游码的读数，仍可以测量准确的物品质量。

10、实验中将最小的砝码5g放入天平右盘后，发现中央分布盘的指针向右偏，那么接下来的操作应该是：先把最小为5g得砝码拿走，然后再移动游码；【创新母题】：测量小石块的密度。

（1）将天平放在上，游码移到处，发现指针位置如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。

（2）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图乙所示，天平平衡，则小石块的质量m1为g；如果粗心的小明没有注意到砝码已经生锈，那么小石块的实际质量应该比m1的值（选填“偏大/偏小/相等”）。

（3）测量小石块密度的实验原理是；需要用到的主要实验工具是、。

（4）实验中发现没有量筒，用下列两种方案来测量小石块的体积。

方案一：①如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，加入适量的水，使小石块在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

②将小石块从水中取出后，用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。

③向烧杯内缓缓加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。

方案二：①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m4。

②如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，然后再用天平测出烧杯和水的总质量m5。

（5）根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ= kg/m3，测出的小石块密度与真实值相比（选填“偏大”或“偏小”），理由是：。

（6）你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确？为什么？答：，理由是。

（7）该实验中如果不缺乏量筒，在如下的实验操作步骤合理的顺序是。

①用天平测出小石块的质量②用细线系住小石块，轻轻放入空量筒中③在量筒中装入适量的水，记下水的体积④将小石块从量筒中取出，记下水的体积⑤用细线系住金属块，把金属块浸没在量筒的水中，记下水的体积⑥根据实验数据计算金属块的密度A．①②③④⑥B．②③④①⑥C．①③⑤⑥D．①②③⑥【答案】：（1）水平台面；零刻度线；左；（2）32；偏小；（3）ρ=m/v；天平；量筒；（4）浸没；（5）2.5×10³；偏小；由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，根据密度公式ρ=m/v知，所测密度会偏小。

（6）方案二；测量的小石块的体积误差比方案一小。

（7）C【解析】：（1）天平使用时要先将其放置在水平台面上，游码左端归置零刻度线处，确保天平平衡才能使用，根据图甲所示，指针偏向右端，为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向左端移动；（2）天平的读数为砝码的读数加数游码的读数，因此小石块的质量m1=30g+2g=32g；如果在称量过程中发现砝码生锈，生锈会使砝码本身的质量变大，因此测量的石块质量会偏小。

（3）测量小石块的密度，根据ρ=m/v原理，需要测量出质量和体积，实验室测量质量的工具是天平，而不规则的固体，可以利用量筒“排水法”来间接测量体积。

（4）利用“排水法”测量不规则固体体积时需要把不规则固体完全浸没于水中，其排开水的体积就等于固体的体积。

（5）由②③步骤可知，倒入水的质量为：m水=165.2g﹣152.4g=12.8g，此时水的体积V水=m水/ρ水=12.8g/1g/cm³=12.8cm3，小石块的体积等于倒入水的体积，则V=V水=12.8cm3，小石块密度ρ=m/v=32g/12.8cm³=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。

由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，根据密度公式ρ=m/v知，所测密度会偏小。

（6）方案二测量结果计算出的小石块密度更精确，因为由于先测量了烧杯和水的总质量m4．然后使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置，所以向烧杯中缓慢加水至标记处，不至于加水过多。

（7）第一步,用天平测出小石块的质量；第二步,在量筒中装入适量的水,记下水的体积；第三步,用细线系住小石块,把小石块浸没在量筒的水中,记下水的体积；第四步,根据实验数据计算出小石块的密度。

分析知第一、二步的先后顺序对实验结果没有影响,故可互换,综合分析只有C 正确。

练习1：（2019•广东）学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：（1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺 处，并调节平衡螺母，使天平平衡．（2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用 往天平的右盘 （选填“从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g ．（3）如题图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g ，则矿石的体积为 m 3．（331.010kg/ m ρ=⨯水）（4）如题图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174 g ，则矿石的密度为 kg/m 3．【答案】：（1）零刻度线（2）镊子；从大到小；124（3）2.5×10-5（4）2.5×103【解析】：（1）用天平测量物体前应先把游码拨至零刻度线处。

（2）试加砝码时应用镊子夹取不能直接用手拿取；试加砝码时应该遵循从大到小的原则；烧杯和水的质量等于砝码的质量与游码指示的质量和，由图甲可知，烧杯和水的质量为：m=120g+4g=124g。

（3）矿石浸没在水中时，矿石受到水对它向上的浮力的作用，根据牛顿第三定律，矿石对水有向下的压力，即F压=0.02kg×19N/kg=0.2N，所以F浮=F压=0.2N，阿基米德原理指出浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体所受的重力。

所以V矿=F浮/(ρ水g)=2×10-5m³。

（4）由图丙可知，矿石的质量为：m=174g-124g=50g，所以矿石的密度为：ρ矿=m/V矿=2.5×10³kg/m ³。

练习2：（2019•苏州）用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。

（1）测小石块的密度①天平放置于______工作台上，将游码移到标尺______处，调节平衡螺母使横梁平衡；②用此天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为______g．在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，如图乙所示，则小石块的密度为______kg/m3；（2）测小瓷杯的密度如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3，小瓷杯密度的表达式ρ杯=______（用V1、V2、V3和ρ水表示）。

实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果______（选填“偏大”、偏小”或“不变”）。

【答案】：（1）①水平；零刻线；②17.4；3.48×103；（2）ρ水（V3-V1）/( V2-V1)；不变。

【解析】：（1）天平调平之前，应先放在水平面上，并将游码归零，然后根据指针偏转方向，调节平衡螺母，左偏右旋、右偏左旋。

天平分度值是0.2g，右盘砝码质量是20g，游码左侧指在标尺上2g后面第2个小格上，所以小石块的质量为m=10g+5g+2.4g=17.4g；量筒中原有30mL水，放入石块后，量筒液面上升到35mL，因此石块体积V=35ml-30ml=5ml=5cm3；小石块的密度ρ===3.48g/cm3=3.48×103kg/m3；（2）先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；则陶瓷的体积V=V2-V1，瓷杯处于漂浮时，则G=F浮，根据阿基米德原理可知：F浮=G排；所以，G=G排，则瓷杯质量m=m排=ρ水（V3-V1）；所以小瓷杯密度：ρ瓷==。