(3)再把橡皮泥团成实心球,放入量杯使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。 (4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为ρ=____________。
(5)图ZX3-3是整个实验的操作情景,由图中示数可算出橡皮泥的密度是
3
________kg/m。
图ZX3-3
4.小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图ZX3-4甲所示;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙所示; ③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙所示;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44mL,如图丁所示。
图ZX3-4
请回答下列问题:
3
(1)被测金属块的密度是________g/cm。
(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
5.小明想测量一块塑料的密度,由于其密度小于水,在水中不能下沉,小明在该塑料块下方悬挂了一铁块,按照如图ZX3-5甲、乙、丙、丁所示顺序,测出了该塑料块的体积和质量。
图ZX3-5
(1)图丁中塑料块的质量是________g。
3
(2)这种塑料的密度是________kg/m。
(3)仔细分析实验过程,你认为小明在天平使用过程中的不规范之处是________________________________________________________________________
____________________________。
(4)为了减小实验误差,你认为合理的顺序是________。(将图重新排序)
6.小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液
33
体的密度。图ZX3-6是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为1.0×10kg/m,g取10N/kg。实验过程如下:
图ZX3-6
①将适量的水倒入量筒中,如图甲所示,记录量筒中水的体积。
②将拴有石子的物块置于量筒内的水中,如图乙所示,量筒中水面所对应的示数为66mL。
③将待测液体倒入另一量筒中,如图丙所示,记录量筒中待测液体的体积。
④将上述石子和物块擦干后,置于量筒内的待测液体中,如图丁所示,量筒中液面所对应的示数为70mL。
由以上实验可知:
(1)石子和物块在水中所受的总浮力为________N。
3
(2)待测液体的密度为________kg/m。
7.小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩,在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体,在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作:
(1)把该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图ZX3-7甲所示,说明该物体的密度________水的密度,此时物体所受浮力________物体的重力,对杯底的压力________物体的重力。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
图ZX3-7
(2)小明往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到待测物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
(3)小明测出一只待用的空烧杯的质量为63.8g。
(4)他取出玻璃杯中的待测物体,把盐水倒入空烧杯,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丙所示,天平的示数为________g。
(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁所示,量筒内盐水的体积为________mL。
3
(6)通过以上实验,可以得到待测物体的密度为________kg/m。
(7)一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序,就可以减小实验误差,你认为小华是怎样改变实验顺序的:____________________。[将步骤(1)~(6)重新排序]
8.小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。
(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻拨至标尺________零刻度线处,稳定时发现分度盘如图ZX3-8甲所示,要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往________(选填“右”或“左”)调。
图ZX3-8
(2)将挂饰放在已调好的天平上,测出其质量为21.6g。
(3)当她想测量挂饰的体积时,发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150g。
②用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水溢出)。在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的
33
示数为________g,则挂饰的体积为____________。(已知ρ水=1.0×10kg/m)
3
(4)小芳计算出金属挂饰的密度为________g/cm;通过对照密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是________制品。
物质 密度/ -3(kg·m) 金 3银 3铜 8.9×10 3铁 7.9×10 3铝 2.7×10 319.3×10 10.5×10 9.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。
图ZX3-9
[实验器材]待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适量水。 [实验过程](1)把杠杆的中点固定在支架上,并调节杠杆在水平位置平衡。
(2)用细线将小石块拴好,把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。
(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离L和钩码悬挂处与支点间的距离l,由杠杆平衡条件得出小石块的质量为________。
(4)在烧杯内加入适量水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡。
(5)量出钩码所挂处与支点间的距离d,则小石块所受水的浮力为________。 (6)若水的密度为ρ,由阿基米德原理得出小石块的体积为________。
(7)由密度公式求出小石块的密度为________。 10.小明自制土密度计并测定盐水的密度。
图ZX3-10
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。 实验步骤:
A.在竹筷一端缠上适量细铅丝,制成土密度计,用刻度尺测竹筷的长度L;
B.把土密度计放入盛水的烧杯中,密度计漂浮时处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h1(如图ZX3-10所示);
C.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(1)竹筷一端缠上细铅丝,是为了_________________________________________。 (2)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积________(选填“越小”或“越大”),所以密度计刻度的特点是________(选填“上大下小”或“下大上小”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________。(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示) (4)竹筷密度的表达式:ρ竹筷=____________。(铅丝质量、体积忽略不计)
参考答案
1.(1)4.8 (2)2 (3)2.4 (4)0.8 F浮
[解析] (3)石块的体积V=V排==
ρ水g
2 N-433
=2×10 m=200 cm, 3
1.0×10 kg/m×10 N/kg
3
G4.8 Nm480 g
石块的质量m===0.48 kg=480 g,则石块的密度ρ==3=2.4
g10 N/kgV200 cmg/cm。
(4)将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中,弹簧测力计的示数为3.2 N,所以F′
浮
3
=G-F′示=4.8 N-3.2 N=1.6 N,液体的密度ρ
3
3
3
液
=
F′浮1.6 N
==-43V排g2×10 m×10 N/kg
0.8×10 kg/m=0.8 g/cm。
2.(1)27 (2)10 (3)2.7 (4)偏小 (5)将金属块挂在弹簧测力计下方,浸没于盐水中,读出弹簧测力计的示数F
mg-F
gV
ρ水(V2-V1)3
3.(2)阿基米德 (4) (5)1.75×10
V3-V1
4.(1)3.2 (2)不变
3
[解析] (1)根据题图甲与图乙的对比,得出金属块的体积V=20 mL=20 cm,将金属块
3
取出,即图丙中液面离溢水杯口的体积为20 cm,然后将金属块放入小空筒,此时又溢出水
3333
44 cm,小空筒漂浮,此时金属块和小空筒排开水的总体积V排=20 cm+44 cm=64 cm,且此时小空筒受到的浮力大小等于金属块的重力大小,因此金属块的总质量为排开水的质量,即金属块的重力为G=F浮=ρ
水
Gρ水V排g
V排g,金属块的质量为m===ρ
gg
水
V排=1.0×10
3
m64 g333
kg/m×64 cm=64 g,故金属块的密度为ρ==3=3.2 g/cm。
V20 cm
(2)在实验步骤①和②中测得的金属块的体积一定,在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,相当于减少了小空筒排开水的重力,增加了小空筒和金属块排开水的重力,而且减少量等于增加量,故金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,则其重力、质量m
不变,所以根据ρ=可知,测出的金属块密度不变。
V
5.(1)16.2 (2)0.81×10
(3)先测了体积后测量质量,会造成质量测量值偏大,密度偏大 (4)丁、甲、丙、乙
[解析] (3)实验中先测了塑料块的体积,然后测量其质量,会使得质量的测量值偏大,密度偏大。
(4)如果采用先将塑料块浸没再提出的方式测体积,会使体积的测量值偏大,所以为了减小误差,应先测量塑料块的质量,再读取铁块的体积,最后浸没塑料块,因此合理的顺序应为丁、甲、丙、乙。
6.(1)0.16
3
(2)0.8×10
33
[解析] (1)题图甲中水的体积是50 cm,在图乙中石子和物块排开水的体积是66 cm
3333
-50 cm=16 cm,石子和物块在水中所受的总浮力F浮=ρ水gV排=1.0×10 kg/m×10
3