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6.3 测量物质的密度
一、量筒的使用
1. 如图1所示的仪器名称叫做_________,它的量程为_________,分度值为_______,所测量液体
的体积为_________,量筒读数正确的是_____(选填“甲”、“乙”或“丙”).
【答案】量筒,0~100ml,1ml,60cm3;乙。
【解析】这是量筒,它的量程为0~50ml,分度值为1ml,所测量液体的体积为60cm3。使用量筒
读数时,视线应与液面凹形的底部相平,所以乙正确。
图1 图2
2.如图2所示,量筒的分度值是 mL,金属球的体积是 cm3,合 m3。
【答案】1,10,10-5
【详解】由图可知,量筒的0到10mL刻度之间有10个小格,所以分度值为1mL;金属块的体积
V=35mL-25mL=10mL=10cm3=10-5m3
3.甲乙两个量筒的分度值分别是2mL和1mL,小明同学用它们来测量等质量煤油的体积,如图
所示。同一实验小组的小文同学的读数分别是13.8mL和13.9mL,则下列分析正确的是( )
A.甲量筒的分度值大,因此精确度更高
B.两次读数不同是因为煤油体积不同
C.两量筒的分度值不同,不影响误差大小
D.乙量筒的分度值小,因此精确度更高【答案】D
【详解】ACD.量筒的分度值越小,则精确度越高,测量误差便越小,故AC错误,D正确;
B.煤油的质量相等,密度相同,据ρ=m/V知,体积相等,所以两个量筒中,煤油体积相同,读数
不同,是由于量筒的精确度不同造成的,故B错误。
故选D。
二、测量固体的密度
4.测量物质密度的实验原理是:________,它属于_______测量(选填“直接”或“间接”)。
物体的质量可以用______测量,物体的体积可以用______或______测量。
【答案】ρ=;间接;天平(或托盘天平);刻度尺,量筒。
【解析】测量物质密度的实验原理是:ρ=m/V,它属于间接测量。物体的质量可以用天平(或托
盘天平)测量,形状规则的物体的体积可以用刻度尺测量,形状不规则的物体的体积可以用量筒测量。
5.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,如图甲和乙分别是测量石块质量和体积时的情
形,下列说法正确的是( )
A.天平横梁标尺的分度值0.2g,量筒的分度值为1ml
B.乙图中测石块质量时,天平的读数是71.4g
C.由丙图量筒的示数测得石块的体积是40cm3
D.计算出石块的密度是3.56×103kg/m3
【答案】D
【解析】A.天平横梁标尺的分度值0.1g,量筒的分度值为2ml,故A错误;
B.该天平标尺上的分度值是0.1g,石块的质量是50g+20g+1.2g=71.2g;故B错误;
C.量筒中水的体积是20cm3,放入石块后的体积是40cm3,石块的体积为
V=40cm3-20cm3=20cm3,故C错误;
D.此时石块的密度:ρ== =3.56g/cm3=3.56×103kg/m3,故D正确。
所以选D。
6.为确定某种金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码
和游码的位置如图甲所示,则金属块的质量m为39g。然后,用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒,液面达到的位置如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升高,如图丙所示,则该金属
块的体积V为 m3,根据测量结果可知该金属块的密度为 g/cm3,相当于 kg/m3。
【答案】5×10-6,7.8,7.8×103
【详解】 如图丙所示,量筒的分度值为1mL,未放金属块时水的体积为25mL,放入金属块后的
总体积为30mL,所以金属块的体积为
V=30mL-25mL=5mL=5cm3=5×10-6m3
根据密度的公式ρ=m/V可得金属块的密度为
m 39g
ρ= = =7.8g/cm3=7.8×103kg/m3
V 5cm3
7.为了测定一小正方体木块(不吸水)的密度,可供选用的实验器材有:托盘天平(含砝码)、
量筒、刻度尺、大头针、水。请你设计二种不同的实验方案,只要求将每种方案所选用的器材填入下
面的横线上。
方案(1)_________________;
方案(2)__________________。
【答案】托盘天平、量筒、水、大头针;托盘天平、刻度尺。
【解析】方案(1)选用的器材有托盘天平、量筒、水、大头针。实验过程如下:
用托盘天平称出木块的质量m;将适量的水倒入量筒中并记下此时水的容量V,将小木块用大头
1
针顶着压入量筒中,使水淹没木块,记下此时量筒中的水和木块的总容量V(量筒刻度足够用,且木
2
块能放入量筒中);则小方木块的密度为
m m
ρ= =
V V -V
2 1
方案(2)选用的器材有托盘天平、刻度尺。实验过程如下:
用托盘天平称出木块的质量m;用刻度尺测出小正方体木块的边长l;则小方木块的密度为
m m
ρ= =
V l3
三、测量液体的密度
8.在测量酱油的密度实验中有下列操作步骤,没有必要的是( )A.测烧杯和酱油的总质量
B.将一部分酱油倒入量筒中并读出示数
C.测此时量筒和酱油的总质量
D.测倒出酱油后烧杯和剩余酱油的质量
【答案】C
【详解】在测量酱油的密度实验中,正确的实验步骤应该是:
A.测烧杯和酱油的总质量;
B.将一部分酱油倒入量筒中并读出示数;
D.测倒出酱油后烧杯和剩余酱油的质量,然后根据ρ=m/V计算出酱油的密度即可。
故没有必要测此时量筒和酱油的总质量。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.如图所示,小华在测量某液体密度的实验中。
①天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的 ,发现指针如图甲所示,要使横梁平衡,
应将平衡螺母向 调节;
②用天平测出空烧杯质量为27.4g,向烧杯中倒入该液体,测量烧杯和液体总质量的示数如图乙所
示,再将烧杯中液体全部倒入量筒中,示数如图丙所示,则该液体的密度为 kg/m3;
③这样算出来的密度与实际值相比会偏 。
【答案】①零刻度线处,右;②1.1×103;③大。
【详解】①天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线上后,由图知,指针偏向分度盘
的左侧,所以应将天平的平衡螺母向右调节,使横梁在水平方向平衡。
②由乙图知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和液体的总质量为砝码的总质量与游码在标尺上对应的
质量之和,即
m =50g+20g+1.4g=71.4g
总
液体的质量为m= m - m =71.4g-27.4g=44g
总 杯
如图丙所示,量筒的分度值为2mL,示数为40mL,为液体的体积,即V=40mL=40cm3
根据ρ=m/V可得,该液体的密度为
m 44g
ρ= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3
V 40cm3
③把烧杯中的液体全部倒入量筒中,由于烧杯内壁沾有液体所以液体的体积偏小,根据密度公式
ρ=m/V可知,密度偏大。
10.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 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= g。
2
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度ρ=_______g/cm3。
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在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”)。
【答案】(1)水平,零刻度线,右;(2)②80,③104.2;(3)1.05;(4)大,不变。
【详解】(1)天平在使用前应先调平,调平的方法是:将托盘天平放在水平工作台上,然后将游
码拨回标尺左端零刻度线处,当横梁静止时,由图甲可知,指针向左偏,应将平衡螺母向右调。
(2)②由如图乙可知,量筒的分度值为2mL,则读数为80mL,即奶茶的体积为80mL。
由图丙可知,烧杯和剩余奶茶的质量m=100g+4.2g=104.2g
2
量筒中奶茶的质量m= m-m=188.2g-104.2g=84g
1 2
奶茶的密度m 84g
ρ= = =1.05g/cm3
V 80cm3
(4)烧杯中的奶茶倒入量筒中测体积时,若有少量奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测出的奶
茶的体积将偏小,由密度计算公式:ρ=m/V可知,会导致测得的奶茶的密度偏大。
密度是物质本身的一种性质,与质量跟体积无关,故烧杯中剩余奶茶的密度不变。
11.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,下列说法中正确的是(
)
①量筒中液体的质量为82.4g
②盐水的密度是1.1×103kg/m3
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5g砝码因磨损质量变小,则测得盐水密度偏小
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有③正确
【答案】C
【详解】①烧杯和盐水的总质量为m=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
1
剩余盐水的质量为m =20g+10g+5g+1g=36g
2
量筒中盐水的质量为m= m-m=82.4g-36g=46.4g
1 2
故①错误;
②量筒的分度值为2mL,量筒中盐水的体积为40mL,即40cm3,根据ρ=m/V,盐水的密度为
m 46.4g
ρ= = =1.16×103kg/m3
V 40cm3
故②错误;
③如果按照乙甲丙的顺序实验,会有一部分水附着在烧杯壁上,倒入量筒中的盐水比实际体积偏
小,根据密度公式可以判断,密度偏大;故③正确;④如果盘中5g砝码磨损,则砝码的质量比实际偏小,所以当右盘放置磨损砝码时,称得烧杯和剩
余盐水的质量要比实际质量偏大,则两次质量测量之差偏小,根据密度公式可知测得盐水密度偏小,
故④正确。
故③④正确,①②错误。
所以选C。
12.化学创新实验小组的同学,在老师的带领下配制了可用于消毒的次氯酸钠溶液。小明对该溶
液的密度很感兴趣,他利用托盘天平、量筒和烧杯对其进行测量。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,
则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡;
(2)在烧杯中倒入适量的次氯酸钠溶液,用调节好的天平测得溶液和烧杯的总质量m,如图乙所
1
示,m g。再把烧杯中部分溶液倒入量筒中,如图丙所示,读出量筒中溶液的体积V;
1
(3)测出烧杯和剩余溶液的总质量m 为94.2g,则该溶液的密度ρ= kg/m3;
2
(4)在“天宫课堂”中,航天员王亚平为大家直播演示了很多有趣的实验,如果请航天员在天宫
做此实验,她 (选填“能”或“不能”)成功完成。
【答案】(1)左;(2)136.2;(3)1.05×103;(4)能.
【详解】(1)由图甲可知,指针向右偏,说明天平右侧较沉,所以应将平衡螺母向左调整。
(2)由图乙可知,砝码的质量为135g,游码的读数为1.2g,所以溶液和烧杯的总质量
m=135g+1.2g=136.2g
1
(3)由图丙可知,倒入量筒中的溶液的体积V=40cm3,倒入量筒的溶液的质量
m= m- m= 136.2g-94.2g=42g
1 2
所以溶液的密度
m 42g
ρ= = =1.05g/cm3=1.05×103kg/m3
V 40cm3
(4)太空是失重环境,无法使用托盘天平,所以不能完成实验。13. 小明同学学习了密度的测量后,想用天平和量筒测量石块的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,调节天平横梁在水平位置平衡,如图甲所示,请你指出小明同学调
节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)完成遗漏的操作步骤后,发现无论怎么调节平衡螺母,横梁都无法水平平衡。于是聪明的小
明在 侧托盘下粘了一小块橡皮泥,重新把天平调节平衡了;
(3)由于操作匆忙,小明同学将石块放在右盘,砝码放在左盘,调节游码天平再次平衡时左盘砝
码和游码如图乙所示,由图丙可知石块的体积。则石块的密度是 g/cm3;
(4)本次验中,由于小明在托盘下粘了橡皮泥,则所测石块的密度与真实密度相比 。
【答案】(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处;(2)右;(3)2.3;(4)不变.
【详解】(1)在调节平衡前,先将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻线处,然后
调节平衡螺母使天平平衡;而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了将游码移到标尺左端的零刻度线
处这一步骤。
(2)根据题意知,将游码移到标尺零刻度线处时,右侧托盘轻一些,故要使托盘能平衡,只能在
右侧托盘下粘一小块橡皮泥。
(3)根据题意和图乙知,石块质量m=(20g+5g)﹣2g=23g
根据丙图可知,石块体积V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3
石块密度
m 23g
ρ= = =2.3g/cm3
V 10cm3
(4)由于托盘下粘橡皮泥后,天平已调节平衡,然后再测量石块质量时就没有影响,测量石块体
积是准确的,由密度公式可知,对所测石块的密度就没有影响,即所测石块的密度与真实密度相比是
不变的。
14.小科在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)用天平测得矿石的质量是m= g;
0(2)因矿石体积较大,无法放进量筒,她用图示的方法,根据量筒中水位前后的变化,求得矿石
的体积为 cm3,算出矿石的密度为 kg/m3(保留一位小数);
(3)根据以上步骤,你认为测出的密度会 (偏大/不变/偏小),理由是 ;
(4)小雨同学用另一种方案测出矿石的密度,步骤如下(已知水的密度为ρ ):
水
①用天平测得矿石的质量是m ;
石
②用天平测出A中水和烧杯的总质量m ;
A
③用天平测出D中水和烧杯的总质量m ;
D
则矿石密度表达为: ;你认为此方案测出的密度会 (偏大/不变/偏小)。
【答案】(1) 175.6;(2)70,2.5×103;(3)偏小,从烧杯中取矿石,矿石会沾水,使测得的
矿石体积测量值会偏大,密度偏小;(4) ,不变。
【详解】(1)图中天平称量标尺分度值为0.2g,矿石的质量
m=100g+50g+20g+5g+0.6g=175.6g
0
(2)由图C可知,量筒的分度值是10mL,矿石的体积等于量筒中倒出水的体积
V=200mL-130mL=70mL=70cm3
矿石的密度
m 175.6g
ρ= 0 = =2.5g/cm3=2.5×103kg/m3
V 70cm3
(3)由于从烧杯中取矿石,矿石会沾水,使测得的矿石体积测量值会偏大,密度偏小。
(4)根据实验步骤知,将石块取出加水至标记处,加入水体积等于矿石体积,所以矿石体积
m m -m
V =V = 加水 = D A
石 加水 ρ ρ
水 水
矿石密度若此实验中将矿石拿出后带了一部分水,后来又加水到标记处,排开水的质量仍为m -m ,故该过
D A
程对实验结果无影响,测得的矿石密度不变。
15.山西竹叶青酒是我国历史上最悠久的草本健康酒,它以汾酒为基酒,配以名贵药材加工而成。
有同学认为竹叶青酒与酒精的密度相同。是这样吗?合作学习小组的同学们进行测量与判断。
(1)把天平放到_______,将游码移到标尺左端________处,调节________使横梁平衡。
(2)①用天平测出空烧杯质量m;②将适量竹叶青酒倒入烧杯中测出总质量m;③将烧杯中的
1 2
竹叶青酒全部倒入量筒中测出体积V;④竹叶青酒的密度表达式___________(用所测物理量符号表
示)。你认为这样测出的竹叶青酒密度值与真实值相比会___________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)其他小组的同学用同一个瓶子先后装满酒精和竹叶青酒,分别测出它们的___________,也
能判断它们的密度是否相同。
m -m
【答案】(1)水平台上,零刻度线,平衡螺母;(2)ρ= 2 1,偏大;(3)质量.
V
【解析】(1)把天平放到水平台上,将游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯质量m;将适量竹叶青酒倒入烧杯中测出总质量m;
1 2
则竹叶青酒的质量为m=m - m
2 1
将烧杯中的竹叶青酒全部倒入量筒中测出体积V;则竹叶青酒的密度表达式为
烧杯中的竹叶青酒全部倒入量筒中时,烧杯中有残留,故测出体积V偏小,根据密度公式ρ=m/V,
密度偏大。
(3)根据密度公式ρ=m/V,体积相同时,质量不同,则两液体密度不同,故其他小组的同学用
同一个瓶子先后装满酒精和竹叶青酒,分别测出它们的质量,也能判断它们的密度是否相同。
16.(2023·江苏徐州·统考中考真题)小明测量某种矿石的密度,他先用天平测量矿石的质量,当
天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则矿石的质量为 g。他用量筒
测量矿石的体积如图乙所示,则矿石的体积为 cm³。则矿石的密度为 g/cm³。【答案】52,20,2.6。
【详解】由图示可知,矿石的质量 m=50g+2g=52g
图中矿石的体积V=40mL-20mL = 20mL= 20cm3
矿石的密度
m 52g
ρ= = =2.6g/cm3
V 20cm3
17.(2023·湖南邵阳·统考中考真题)晶晶同学旅游时捡到一颗漂亮的鹅卵石。他从学校物理实验
室借来天平(含砝码)、量筒测量这颗鹅卵石的密度,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将鹅卵石放在天平的左盘上,往右盘中加减砝码并移动游码,直到天平再次平衡。所放的砝
码和游码的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为 g ;
(3)如图乙,使用量筒时,正确的读数方法是 (选填①或②或③),晶晶同学测出鹅卵石
的体积为10cm3;
(4)计算出该鹅卵石的密度为 g/cm3。
【答案】(2) 27.2;(3)②;(4)2.72.
【详解】(2)如图所示,天平砝码质量为25g,游码标尺分度值为0.2g,此时游码示数为2.2g,
把砝码质量和游码示数加起来即为鹅卵石的质量为27.2g。
(3)如图乙所示,使用量筒时,视线应该平视液面,仰视时读数偏小,俯视时读数偏大,则正确的读数方法是②这种方式。
(4)由题可知,前面步骤测出了鹅卵石的质量和体积,则该鹅卵石的密度为
m 27.2g
ρ= = =2.72g/cm3
V 10cm3
18.(2023·北京·统考中考真题)小强用天平和量筒测量土豆的密度,由于土豆太大,不能放入量
筒中,他将土豆切下来一小块进行实验。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,将平衡螺母向
端移动,使横梁水平平衡;
(2)将土豆放在天平的左盘,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁再
次水平平衡,土豆的质量为 g;
(3)用量筒测出土豆的体积为40cm3;
(4)该土豆的密度为 g/cm³。
【答案】(1)右;(2)42.4;(4)1.06.
【详解】(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,由图甲可知,指针偏向分度盘中线的左侧,
应将平衡螺母向右调节,使天平在水平位置平衡。
(2)由图乙可知,砝码的总质量为20g+20g=40g
标尺的分度值为0.2g,读数为2.4g,则土豆的质量为40g+2.4g=42.4g
(4)该土豆的密度为
m 42.4g
ρ= = =1.06g/cm3
V 40cm3
19.(2022·湖北恩施·统考中考真题)为测量酸奶的密度,同学们进行了如下实验。
(1)调节天平时,将游码归零后,指针如图甲所示,应将平衡螺母向 (选填“左”或
“右”)端调,可使横梁平衡;
(2)利用天平测出空烧杯的质量为15g,向水平台上的量筒中倒入酸奶,示数如图乙所示,读出其体积;将量筒中的酸奶倒入空烧杯中,测得总质量为55.4g;则所测酸奶的密度为 g/cm3;
(3)按上述测量方法,由于量筒沾附液体的影响,会使测得的结果偏 。
【答案】(1)右;(2)1.01;(3)小.
【详解】(1)如图甲所示,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,说明天平左侧的质量比右侧大,
应将平衡螺母向右调节。
(2)如图乙,酸奶的体积为40mL=40cm3
酸奶的质量为55.4g-15g=40.4g
则酸奶的密度为
m 40.4g
ρ= = =1.01g/cm3
V 40cm3
(3)由于量筒内壁沾有酸奶,使得测出的酸奶质量偏小,进而由公式ρ=m/V算出的酸奶的密度
偏小。
20.(2022·湖南娄底·中考真题)某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。
(1)小明在调节天平平衡时,将游码移动到标尺左端的零刻度线后,发现指针如图甲所示,则接
下来应向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)小明用天平称量鹅卵石的质量时,在最小的砝码放入右盘后,指针由分度盘中央刻度线的左
侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码,下一步操作是______(选填“A”、“B”);
A.调节平衡螺母 B.调节游码
(3)当横梁再次平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,将鹅卵石放入盛有30mL 水的量筒中,
静止时液面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度是______kg/m³;
(4)小亮的鹅卵石放不进量筒,他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度,他的实验如下:
①用天平测出鹅卵石的质量m;
1
②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m;
2
③如图丁所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中,使鹅卵石浸没水中,
在烧杯壁上标记出水面的位置;④将鹅卵石从水中取出后,向烧杯内加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m;
3
⑤鹅卵石密度的表达式ρ=______(用字母m、m、m 和ρ 表示)。
1 2 3 水
【答案】(1)右;(2)B;(3)2.7×103kg/m3;(4)
【解析】(1)调节天平平衡时,指针如图甲所示,要把平衡螺母向右调。
(2)天平在测量前,要通过调节平衡螺母使天平平衡,调好天平后,在测量的过程中不能再调节
平衡螺母;小明在右盘中放入最小的砝码后,指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧,此时取下最
小的砝码,接下来应该的操作是调节游码使天平平衡,故选B。
(3)由图乙可知,鹅卵石的质量为27g,由图丙可知,鹅卵石的体积为
V=40cm³-30cm³=10cm³
则鹅卵石的密度为
m 27g
ρ= = =2.7g/cm3=2.7×103kg/m3
V 10cm3
(4)由实验步骤可知,加入的水的质量为m-m,鹅卵石的体积等于加入的水的体积为
3 2
则鹅卵石的密度为