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1、專題技能訓練七 訓練2 密度的測量變式方法,1(中考鄂州)周末,小明口渴了,到超市買了一盒酸奶,喝了一口發(fā)現(xiàn)酸奶的味道與平時喝過的同樣的酸奶似乎不同,聯(lián)想起近日新聞報道食品造假現(xiàn)象,他懷疑該酸奶摻了一定水分,于是他想通過測量酸奶密度的方法來判斷。你認為,正品酸奶摻水后其密度會________(填“變大”或“變小”)。,變小,,,1,類型,測密度器材不全(無量筒),他看到超市售貨處有電子秤,并向售貨員要了一只小玻璃杯,借助一瓶礦泉水,測出了酸奶的密度。下面是他測量的過程,請你幫他補充完整。 (1)用電子秤測出空玻璃杯的質量m0; (2)將玻璃杯裝滿礦泉水,用電子秤測出玻璃杯和水的總質量m2;,(
2、3)將玻璃杯中的水倒干凈,_________________________ ________________________; (4)酸奶密度的表達式為:酸奶________________。(用所測物理量的字母表示),裝滿酸奶,用電子秤測出 玻璃杯和酸奶的總質量m1,點撥:,酸奶密度大于水,所以酸奶摻水后密度會變小。分析可知小明的實驗步驟是:(1)用電子秤測出空玻璃杯的質量m0;(2)將玻璃杯裝滿礦泉水,用電子秤測出玻璃杯和水的總質量m2;(3)將玻璃杯中的水倒干凈,裝滿酸奶,用電子秤測出玻璃杯和酸奶的總質量m1;,(4)杯中水和酸奶的體積相等,即V酸奶V水,由密度公式得 ,
3、 ,則酸奶 。,2(中考重慶)某中學環(huán)保小組在長江邊取適量江水樣品,分別進行了江水密度的測量: (1)小薇把樣品帶回學校,用天平和量筒做了如下實驗: 將天平放在________臺上,把游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側,要使橫梁平衡,應將平衡螺母向________(填“右”或“左”)調,直至天平平衡;,水平,右,用天平測出空燒杯的質量為30 g,在燒杯中倒入適量的江水樣品,測出燒杯和江水的總質量如圖甲所示,則燒杯中江水的質量為________g。將燒杯中的江水全部倒入量筒中,江水的體積如圖乙所示,則江水的密度為________ g/cm3。,39.6,1.1,小薇用這種
4、方法測出的江水密度比真實值________(填“偏大”或“偏小”)。 (2)小亮把樣品帶回家,用家里的一臺電子秤(如圖丙所示)和沒喝完的半瓶純凈水,做了如下實驗: 用電子秤測出半瓶純凈水的總質量為m1,并用筆在瓶身水面位置標記為A; 把瓶中的水全部用來澆花,然后吹干,用電子秤測出空瓶的質量為m2;,偏大,把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面與__________相平,再用電子秤測出瓶的總質量為m3; 江水的密度表達式____________(純凈水的密度用水表示)。 小亮測算江水的體積使用了下列3種物理方法中的________。 A控制變量法 B等量替代法 C類比法,標記A,B,點撥:,(1)將天平
5、放在水平臺上,先將游碼放在標尺左端的零刻度線處,若發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中央的左側,說明左盤低右盤高,要使橫梁平衡,應將平衡螺母向右調節(jié);燒杯和江水的總質量m總50 g10 g5 g4.6 g69.6 g,江水的質量m江水69.6 g30 g39.6 g,江水的密度m江水/V39.6 g/36 cm31.1 g/cm3; 小薇用這種方法,測量時,江水的質量準確,但測量江水的體積時,由于燒杯中的江水不能全部倒出,導致測得江水的體積偏小,由公式m/V知,測得的密度偏大;(2)分析可知,小亮是通過計算純凈水的體積而得出江水的體積,即:用電子秤測出半瓶純凈水的總質量為m1,并用筆在瓶身水面位置標記為A;
6、把瓶中的純凈水全部用來澆花,然后吹干,用,電子秤測出空瓶的質量為m2,此時純凈水的質量mm1m2,純凈水的體積 ;把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面與標記A處相平,再用電子秤測出瓶的總質量為m3,此時江水的質量mm3m2;江水的密度表達式 ;此方法中,利用 純凈水的體積替代江水的體積,即等量替代法。,3密度瓶是一個外壁較薄的玻璃瓶,配有磨砂的瓶塞,瓶塞中央有一個細管,如圖所示。在密度瓶中注滿水后用瓶塞塞住瓶子時,多余的水經過細管排出,從而保證瓶內的容積總是固定的。下面是小明利用密度瓶測量某金屬粒密度的實驗過程,請你與他一起進行探究。 實驗步驟: (1)將天平放在水平臺上,
7、并調節(jié)天平平衡。,(2)用天平測出金屬粒的質量為m。 (3)密度瓶注滿水,蓋好瓶塞,測出密度瓶的總質量為m1。 (4)將金屬粒放入密度瓶中,蓋好瓶塞,擦干瓶壁,測出放入金屬粒后密度瓶的總質量為m2。 實驗結論:金屬粒的密度____________________。,點撥:,金屬粒排開水的質量m排mm1m2,金屬粒的體積為其排開水的體積,即V ,則金屬粒的密度 。,4(中考天津)小紅想測量一小金屬塊的密度,她在實驗室里找到了一架天平,但沒有砝碼。除此之外還有如下器材:兩個質量相近的燒杯、量筒、細線、滴管和足量的水(已知水的密度為水)。請利用上述器材幫她設計一個實驗方案,比較精確
8、地測量金屬塊的密度。要求:,,,2,類型,測密度器材不全(天平無砝碼),(1)寫出主要實驗步驟及所需測量的物理量; (2)寫出金屬塊密度的數(shù)學表達式(用已知量和測量量表示)。,解:(1)將天平放在水平臺上,把游碼移到標尺左端的零刻度線處并調節(jié)平衡螺母使天平平衡;將兩燒杯分別放在天平的兩個盤中,并用滴管向質量較小的燒杯中加水,使天平再次平衡; 用細線系住金屬塊,,放入質量較大的燒杯中,向量筒中加入適量水,記下體積V1;再將量筒中部分水加入質量較小的燒杯中,直到天平平衡,記下此時量筒中剩余水的體積V2;向量筒再加入適量水,記下體積V3,將金屬塊完全浸沒在量筒的水中,記下體積V4;(2)由于金屬塊和
9、第二次加入燒杯中水的質量相等,則塊(V4V3)水(V1V2),則塊 。,5小王同學為了測量積雪的密度,設計了“根據(jù)雪地上的腳印深度進行估測”的實驗: (1)在一塊有積雪的平整地面上,測出積雪原來的厚度H; (2)用腳豎直向下踩在雪上,形成一個向下凹的腳印,積雪變成冰,測出用腳踩后在雪上形成腳印的深度h;,,,3,類型,測密度器材不全(無天平和量筒),(3)積雪密度的表達式積雪________________。 (冰的密度為冰),點撥:,(3) ,則 。,6(中考棗莊)火山石可以漂浮在水面上,小王用天平、量筒和水等器材測量某塊火山石的密度,實驗步驟如下: a小王用
10、調節(jié)好的天平測出火山石的質量 m,其示數(shù)如圖所示; b向量筒中倒入水,使水面到達V150 mL處;,,,4,類型,測密度吸水性物體,c用細線系住火山石,放入量筒,用鐵絲將其壓入水中足夠長時間,水面到達V254 mL處; d取出火山石,水面下降到了V348 mL處; e小王認為火山石體積測量不夠準確,它的體積應該包含材質和其中空隙部分的體積,于是又向量筒中加水到50 mL處,將剛才取出的石塊表面附著的水擦干凈,再次沒入量筒的水中,此時水面到達V455 mL處。,請解答下面問題: (1)該實驗原理為__________(用公式表示)。 (2)在步驟d中,水面沒有回到50 mL處的原因是______
11、___________________________________________。 (3)請你根據(jù)小王的實驗思路,將有關數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。,m/V,火山石吸附了2 mL的水(或火山石吸附了一定體積的水),(4)觀察表格,請你指出其中存在的不足之處:____________________________。,4.2,5,0.84,V1、V2、V3、V4無單位,點撥:,(1)測量火山石密度的實驗原理m/V;(2)水面沒有回到50 mL處的原因是火山石吸附了2 mL的水(或火山石吸附了一定體積的水);(3)火山石的質量m4.2 g;火山石的體積V55 mL50 mL5 mL5 cm3,火
12、山石的密度m/V 0.84 g/cm3。,7(中考山西)各種復合材料由于密度小、強度大,廣泛應用于汽車、飛機等制造業(yè)。小明測量一塊實心復合材料的密度。,,,5,類型,測密度漂浮物,(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側,如圖甲所示,則應將平衡螺母向____________(填“左”或“右”)調節(jié),使橫梁平衡。 (2)用調好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入最小的砝碼后,指針偏向分度盤中線左側一點,則應該() A向右調平衡螺母 B向右盤中加砝碼 C向右移動游碼,右,C,當天平重新平衡時,盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示,則所測物
13、塊的質量為________g。 (3)因復合材料的密度小于水,小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖丙所示順序,測出了該物塊的體積,則這種材料的密度是________kg/m3。 (4)分析以上步驟,你認為小明在測量時的操作順序會引起密度測量值比真實值________(填“偏大”“不變”或“偏小”),你,16.4,820,偏小,認為測量體積最佳實驗步驟順序應該為________。(前空如選不變則此空不填) (5)“神舟六號”上用到了這種材料,在研制過程中設計人員曾設計了一個15.8 kg的鋼制零件,經安裝測試后發(fā)現(xiàn)飛船總重超出了7.9 kg。為了減輕重量,設計師考慮在其中摻入一定質量的該復合材
14、料,問至少需摻入________kg(結果保留一位小數(shù))復合材料才能保證飛船總重不超重(鋼的密度是7.9103 kg/m3)。,,0.9,點撥:,(2)用調好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入最小的砝碼后,指針偏向分度盤中線左側一點,即說明此時右盤所放的砝碼的質量較小,故應該向右調節(jié)游碼,使得天平再次平衡;據(jù)圖乙可知,此天平標尺的分度值是0.2 g,故此時待測物塊的質量m10 g5 g1.4 g16.4 g。,(3)據(jù)題圖丙中的可知,此時的體積為60 mL,據(jù)題圖丙中的可知,此時的體積為40 mL,故物塊的體積V60 cm340 cm320 cm3,故該物塊的密度 0.82 g/cm3820 kg/m3。 (4)因為復合材料上面會沾有一些水,使得測量的體積偏大,從而密度值偏小,因此將和步驟對調順序,按照,的順序,可以避免復合材料上沾水,使得測量結果更加準確。(5)由題意可知,摻入復合材料的體積和需要替換鋼的體積相等,設摻入復合材料的質量為m,同體積鋼的質量為m7.9kg,由mV可知: ,即 : ,解得:m0.9kg。,