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实验 7 测量液体的密度
知识点一、对密度的理解
1.理解密度
(1)同种材料,同种物质,ρ ,m与 成正比; 物体的密度ρ与物体的 、 、
无关,但与质量和体积的比值有关;密度随 、 、 等改变而改变,不同物质密度一般不
同,所以密度是物质的一种 。
(2) 相同的不同 ,体积与密度ρ成 ;体积相同的 物质质量与 ρ成正比。
(3)密度图像:如图所示:ρ ρ 。
甲 乙
(4)密度是物质的 ,在条件一定情况下,每种物质的密度是确定的,密度不随物体的
质量或体积的变化而变化。例如,一杯牛奶的密度与一滴牛奶的密度一样大。
(5)物质密度受物质 和 的影响:当物质在固态、液态和气态之间转换时(例如熔化、
凝固等),或物体的温度发生变化时(如热胀冷缩),质量不变,但体积发生变化,密度发生变化
如常温常压下水的密度为1.0×103kg/m3,变为冰后密度为0.9×103kg/m3。
(6)日常生活中,人们往往感觉密度大的物质“重”,密度小的物质“轻”。比如,常说的
“铁比棉花重”,实质上是指铁的密度比棉花的密度大,真正的重或轻取决于物体的质量。
知识点二、测量液体的密度
一、量筒的使用
1.量筒的用途
量筒是测量 体积的仪器,也能用来测量固体的体积。
2.量筒上的标度
(1)单位:量筒上标度单位一般是mL(毫升);
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1mL=1cm3=10-6m3;1L=1dm3=10-3m3;1L=1000mL。
(2)分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。
(3)最大测量值:量筒最上面的刻度所对应的数值。
3.量筒的使用方法
(1)会选:在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值,根据被测物体的体积和测量精
度要求选择合适的量筒。
(2)会放:使用量筒测量体积时,应将量筒平稳地放在水平台面上。
(3)会读:读数时,视线要与量筒内液体的液面相平。量筒内的液面大多是凹液面(如水、
煤油的液面),但也有液面是凸液面(如水银的液面)。在读数时,视线应和量筒内液体凹液面的
底部(或凸液面的顶部)相平,如图甲、乙所示。
(4)会记:记录的结果由数字和单位组成。
二、测量液体的密度
实验原理
实验设计 用天平测量液体的质量,用量筒测量出液体的体积,用公式 计算出液体的密度
实验器材 天平、量筒、烧杯、待测液体
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)将适量的液体倒入烧杯中,用天平测出液体和烧杯的总质量m(如图甲所示);
1
(3)将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒中液体的体积V(如图乙所示);
(4)用天平测出烧杯和剩余液体的质量m(如图丙所示);
2
(5)待测液体的密度为 。
烧杯和液体的总 烧杯和剩余液体 量筒中液体的质 量筒中液体的体 液体的密度 ρ/
实验数据 质量m/g 的总质量m/g 量m/g 积/V (g/cm3)
1 2
不同实验 (1)若先测出空烧杯的质量m,再测出液体和烧杯的总质量m,然后将烧杯的液体全部倒入
1 2
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量筒中测出体积V,计算出液体的密度 ,则在这个方案中,将烧杯中的液体倒入量
筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从而使计算出
的液体的密度偏大。
方案的误 (2)若先用量筒测出液体的体积V,再用调节好的天平测出空烧杯的质量m,然后将将量筒内
1
差分析
的液体全部倒入烧杯中,测出烧杯和液体的总质量m,计算出液体的密度 ,则在
2
这个方案中,将量筒中的液体倒入烧杯中时,总有部分液体附着在量筒内壁上无法倒出,使测
出的液体和烧杯的总质量m 偏小,即测出的液体的质量偏小,从而使计算出的液体的密度偏
2
小。
1.(2023•湘潭)用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零,发现指针指在分度盘的右侧,如图 1所示,则应将平衡
螺母向 (选填“左”或“右”)调节使天平平衡。
(2)如图2所示,测得烧杯和饮料的总质量为 g;向量筒中倒入部
分饮料,如图3所示,量筒中饮料的体积为 mL;用天平测得烧杯和剩余饮料
的总质量为40g,则饮料的密度为 kg/m3。
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m :
0
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m ;
1
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m ;
2
则烧杯内饮料的体积V= ,密度 ρ (两空均用已知量的
水
ρ
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字母表示, 已知)。
水
2.(2023•益阳ρ)小明利用天平、烧杯和量筒测量市场上某食用油的密度。他的测量过程如下:
A.在量筒中倒入一定量的食用油。
B.将烧杯放在调节好的天平的左盘,将量筒中的食用油分多次倒入烧杯中进行称量,并记录下
相应的数据。
(1)根据实验数据,小明画出了食用油和烧杯的总质量m跟食用油的体积V之间关系的图像。
分析图像可知,烧杯质量为 g,食用油的密度为 g/cm3。
(2)在将量筒中的油倒入烧杯时,量筒的侧壁上粘有油,会导致所测量的密度值跟真实值相比
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.(2023•湖北)如图是小赵测量自制果汁密度的实验:
(1)他用已调好的天平测量空烧杯质量时,添加最小砝码后,天平的指针仍略左偏,于是他进
行 了 如 图 甲 的 操 作 , 他 的 错 误 是 :
;
(2)纠正错误后,完成了下列实验步骤:
①测得空烧杯的质量是49.4g;
②取适量的果汁倒入烧杯中,用天平测果汁和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码及游码
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的位置如图乙所示;
③将烧杯中的果汁全部倒入量筒中,如图丙所示;
④计算果汁的密度为 g/cm3。
(3)小组内交流发现:将上述实验步骤①②③④顺序调整为 ,
可以减小误差。
4.(2023•广西)某小组在测量液体密度的实验中:
(1)调节天平横梁平衡时,先把 移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时
指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,
使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为 g。用天平称
量时,天平是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花
生油太多,无法全部倒入量筒中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出
的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中桔槔汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质
细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,
用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同
液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B 、B 、B ……对应密度的刻度值。
1 2 3
①若B
1
点在B点的左侧,则B
1
点对应的密度
1
与水的密度
水
的关系是
1 水
(选填“<”、“=”或”>”)。 ρ ρ ρ ρ
②若测得B、B
2
到O点的距离分别为l、l
2
,则B
2
点标注的密度值为 ⋅
(用 及题给字母表示)。
水
5.(20ρ23•云南)妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在 工作台上,将游码移至标尺左端的
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处,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,直到指针对准
分度盘的中央刻度线。
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m =188.2g;
1
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V= mL;
③ 用 托 盘 天 平 测 量 烧 杯 和 剩 余 奶 茶 的 质 量 , 如 图 丙 所 示 , m =
2
g。
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度 = g/cm3。
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在ρ量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值
(选填“大”或“小”),烧杯中剩余奶茶的密度 (选填“变大”“变小”
或“不变”)。
6.(2023•新洲区模拟)为了测出盐水的密度,某实验小组制订了如下的实验计划:
①往量筒内注入适量的盐水,测出体积;
②将量筒中的一部分盐水倒入烧杯中;
③测出杯与盐水的总质量;
④测出量筒内剩余盐水的体积;
⑤测出空烧杯的质量;
⑥根据实验数据计算盐水的密度。
以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥ C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
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7.(2023•天宁区校级模拟)某同学做“测量液体密度”的实验后,进行了操作总结和新的探索。
没有量筒,只用天平、烧杯、水,也能测出某种未知液体的密度。它先测出空杯的质量和装有
一定体积的水时的质量分别为32.2g和132.2g,再用这只烧杯装同样体积的待测液体后,天平示
数如图所示,已知
水
=1.0×103kg/m3,以下正确的是( )
ρ
A.用手直接加减砝码
B.测量时发现指针指在分度盘左侧,应往右移动平衡螺母
C.待测液体的密度是0.8×103kg/m3
D.待测液体的密度是0.9×103kg/m3
8.(2023•博山区二模)如图所示是小滨测牛奶密度的部分场景,下列四个选项正确的是( )
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A.在调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.该实验的正确操作顺序是丙﹣乙﹣丁
C.倒入量筒中的牛奶有剩余,不影响实验结果
D.丙图中左盘物体质量为40g
9.(2023•宁阳县二模)某小组同学用托盘天平和量筒测量某液体的密度,图甲是调节天平空盘平
衡时的情形,天平调平衡后,他进行了四次实验操作;(1)测出空烧杯的质量为28g;(2)测
出烧杯与液体的总质量为160g;(3)测出烧杯与剩余液体的质量如图乙;(4)烧杯中液体部
分倒入量筒测量液体体积如图丙。下列说法正确的是( )
A.甲图中应将右边的平衡螺母向右调,使横梁平衡
B.乙图中测质量时,天平的读数是90g
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C.小明按(2)(4)(3)实验操作顺序测得液体的密度为1.1g/cm3
D.小聪按(1)(4)(3)的实验操作顺序也能测得液体的密度
10.(2023•泰山区模拟)小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度,部分操作过程如图所示,下
列说法中( )
①量筒中液体的体积是40cm3
②盐水的密度是1.165×103kg/cm3
③按照乙甲丙的顺序实验,会使测量结果偏大
④按照甲丙乙顺序操作,如果盘中10g砝码因磨损质量变小,则测得盐水密度偏小
A.只有①③正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有②④正确
11.(2023•阿荣旗二模)小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油,小刚想利用在学校学到的“测量
物质的密度”知识来测量花生油的密度,于是他从学校借来了有关器材,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码拨在标尺左端零刻线处,此时指针指在如图甲所示位置,
小刚接下来的操作应该是 ,使指针指在分度盘中
央;
(2)将空烧杯放在左盘,向右盘加减砝码,当加入最后一个最小砝码时,指针的指向仍然如甲
图 所 示 , 小 刚 接 下 来 应 该 进 行 的 操 作 是
,使指针指在分度盘中央,最后测出了空烧杯的质量为m =45g;
1
(3)将花生油倒在量筒里,如图乙所示,花生油的体积为V= cm3;
(4)将量筒中的花生油倒在空烧杯中,将烧杯放在已调平的天平的左盘,向右盘中加(减)砝
码,并调节游码,使横梁在水平位置平衡,此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示,则花
生油和烧杯的总质量为m = g;
2
(5)小刚根据测量的数据算出花生油的密度为
油
=
ρ
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kg/m3;
12.(2023•碑林区校级三模)“测量密度”的实验中。
(1)将天平放在水平桌面上,把 放到标尺左端的零刻度线处,并旋动平衡
螺母,使横梁平衡。
(2)烧杯中装入适量的盐水,称出烧杯和盐水的质量如图甲所示;将烧杯中盐水倒入量筒中一
部分,如图乙所示。最后再称出烧杯和剩余盐水质量为 34g,则盐水的密度为
kg/m3。
(3)某兴趣小组有一个小木球,想测量小木球的密度,进行了如下实验:
①用调节好的天平正确测量小木球的质量m;
②在量筒内盛适量水,读出水面所对刻度V ;
1
③将铅笔A和铅笔B固定成如图丙所示的形状,放入量筒内的水中,直到铅笔 B的下表面刚好
与水面相平,如图丁所示,读出水面所对刻度V ;
2
④取出铅笔,将小木球轻轻放入量筒内的水中漂浮,用固定好的铅笔A和铅笔B将小木球压入
水中,直到铅笔B下表面刚好与水面相平,如图戊所示,读出水面所对刻度V ;
3
⑤小木球的密度表达式为:
木
= (用所测物理量符号表示;水的密度用
水
表
示); ρ ρ
⑥实验评估时,小辉提出,若考虑小木球“吸”水,铅笔不“吸”水,会导致小木球的密度测
量 值 ( 选 填 “ 偏 大 ” 或 “ 偏 小 ” ) 。
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13.(2023•庐江县模拟)学习密度知识后,时彪同学到实验室检测某种盐水的密度,取样后,他
利用天平和量筒进行了测量,实验过程如下:
(1)他用已调好的天平测量出空烧杯的质量 m=28g,然后将适量的盐水倒入烧杯中,并用天
平测量烧杯和盐水的总质量,通过加减砝码的一番操作,当时彪将砝码盒中最小的砝码放入右
盘 后 , 横 梁 指 针 如 图 甲 所 示 , 接 下 来 他 应 该
;天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示;
( 2 ) 将 烧 杯 中 的 盐 水 全 部 倒 入 量 筒 中 , 如 图 丙 所 示 , 则 盐 水 的 密 度 是
kg/m3。
14.(2023•分宜县校级模拟)实验课上,小明用托盘天平和量筒测量鹅卵石的密度,图甲是他使
用的天平砝码盒中的所有砝码,请完成以下问题。
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【进行实验】
(1)将天平放在水平桌面上,先对天平进行调平,如图乙所示,他操作中存在的错误是
。
(2)改正错误后正确操作。用天平测量鹅卵石的质量,将鹅卵石放在天平的左盘中,在右盘按
的顺序添加砝码,小明测出鹅卵石的质量是 48.8g。老师指出其数据造假,依据是
。
(3)在老师的帮助下,改变测量方法,测出鹅卵石的质量为47.6g。接着测量鹅卵石的体积,
如图丙所示,则鹅卵石的体积为 ,鹅卵石的密度是
g/cm3。
【分析交流】
若鹅卵石具有吸水性,则用上述方法测得的鹅卵石密度与真实值相比 (选填
“偏大”或“偏小”)。
【拓展】
在测量液体密度的实验时,因量筒刻度线磨损无法读数,小华利用一个玻璃瓶、天平和水能测
量出液体的密度,实验过程如下:
(1)调好天平,用天平测出空玻璃瓶的质量为m ;
0
(2)将玻璃瓶装满水,用天平测出玻璃瓶和水的总质量为m ;
1
(3)将玻璃瓶中的水倒出,擦干玻璃瓶,再向玻璃瓶中装满待测液体,用天平测出玻璃瓶和液
体的总质量为m ;
2
(4)用测得的数据和已知数据计算出液体的密度: = (已知水的密
度为 )。 ρ
水
15.(2ρ023•宁化县模拟)农村义务教育学生营养改善计划政策惠及千家万户。小明想知道学校发
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放牛奶的密度,他利用托盘天平、量筒、烧杯和水进行测量。
(1)将牛奶倒入量筒,如图甲所示,牛奶的体积为 cm3;天平应
放置。用调节好的天平测出空烧杯的质量为29.4g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测
量烧杯和牛奶的总质量,横梁平衡时,右盘中砝码的数量及游码的位置如图乙所示,则烧杯和
牛奶的总质量为 g;
(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 g/cm3。用该方法测得的密
度 比 真 实 值 偏 ( 选 填 “ 大 ” 或 “ 小 ” ) , 原 因 是
;
(3)为了减小误差,小明利用电子秤、合金块(密度为 )和烧杯再次测量牛奶密度,他进行
了以下操作: ρ
①将合金块放在电子秤上,如图丙所示,记下示数m ;
0
②将适量的牛奶倒入烧杯,放在电子秤上,如图丁所示,记下示数m ;
1
③用细绳拴住合金块并浸没在牛奶中,如图戊所示,记下示数m ;
2
④牛奶的密度表达式
牛奶
= ρ (用已知物理量 、m
0
、m
1
、m
2
表示)。
ρ ρ
13