详细例题讲解测量液体密度实验要点的考查

01

1.将天平放在水平桌面上,调节天平平衡。

2.在烧杯中盛被测液体,称量它们的质量为m1。

3.把烧杯中的被测液体倒入量筒中一部分,测出的体积为V。

4.称出烧杯和杯中剩余液体的质量。

5.计算出量筒内液体的质量。

6.求出液体的密度。

02

1.实验原理:ρ=m/V

2.天平的调节和读数。

3.量筒的读数。

4.测量液体密度的方法及步骤设计(以减小实验误差为准则)。

5.测量液体密度的一般方法:

(1)用天平测出烧杯和液体的总质量;

(2)倒一部分液体于量筒中,测出液体的体积V;

(3)用天平测出烧杯和剩下液体的质量m2;

(4)根据以上测得的数据计算出液体的密度ρ=(m1-m2)/V。

6.常见测液体密度实验的误差分析:(针对将液体全部倒人或倒出量筒测体积或质量的实验)

(1)先测质量,后测体积:这种方法由于是先测质量,所以在测体积时,会因为烧杯内的液体不熊全部倒人量筒(会有一部分液体沾在烧杯壁上),而使所测体积偏小造成误差;

(2)先测体积,后测质量:这种方法由于是先测体积,所以在测质量时,会因为量筒内的液体不能全部倒入烧杯(会有一部分液体沾在量筒壁上),而使所测质量偏小造成误差。

03

1.小欣和小婕在实验室做测量密度的实验

(1)小欣将天平放在水平桌面上,将游码归零,并用____调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度处。

(2)小欣想测量酒精的密度,正确的操作步骤应该是:____

A.用天平测出空烧杯的质量记为m1;

B.将酒精全部倒入量筒中,用量筒测出酒精的体积记为V;

C.用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2

(3)在上述B步骤中,量筒的示数如图甲所示,则量筒中酒精的体积为____mL;在上述C步骤中,天平的示数如图乙所示,则烧杯和酒精的总质量为____g。小欣在完成A步骤时,重新对天平进行了调平,调平过程如图丙所示,则小欣测得的酒精密度比真实值将____(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)

(4)同组的小婕用另外的方法来测量酒精的密度,他取来一块密度为Object:word/embeddings/oleObject1.bin的鹅卵石,利用电子秤继续测量,设计了如下方案:

①先用电子秤测出鹅卵石的质量M1;

②在烧杯中放入适量的酒精将鹅卵石浸没,在液面到达的位置上做标记,用电子秤测出总质量为M2;

③将鹅卵石从酒精中取出,用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为M3;

④向烧杯中加酒精到标记处,再用电子秤测出此时酒精和烧杯的总质量为M4

为了使测出来的酒精密度尽可能的准确,在小明记录的上述数据中,步骤____(选填“①”“②”“③”“④”)记录的数据是多余的,则酒精的密度是____(用测出来的物理量表示)。小婕测量完毕之后,取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0,而是显示为“-0.5g”,则小婕测得的酒精的密度将____(选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。

手CBA.4偏小③见解析偏大

(1)[1]平衡螺母可用手调节,砝码和游码需要用镊子,故调节天平平衡时用手调节平衡螺母即可,使指针指到分度盘中央刻度处。

(2)[2]测量酒精的密度时,先用天平测出烧杯和酒精的总质量,然后将酒精全部倒入量筒中测出酒精的体积,最后用天平测出空烧杯的质量,故正确的操作步骤应该是CBA。

(3)[3]如图甲所示,量筒的分度值是2mL,则量筒中酒精的体积为30mL。

[4]如图乙所示,烧杯和酒精的总质量为

[5]如图丙所示,在游码未归零时调节天平平衡,会使测得的空烧杯质量偏大,总质量减去空烧杯质量计算出的酒精的质量偏小,由ρ=m/V可知小欣测得的酒精密度比真实值将偏小。

(4)[6][7]鹅卵石的质量已经测出,且加入与鹅卵石等体积的酒精的质量可以由①②④步骤得出。故③步骤中将鹅卵石从酒精中取出,用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为M3,此步骤中测量质量记录的数据多余。用等效替代法得到所加与鹅卵石等体积的酒精质量为

添加的酒精体积为

则酒精的密度为

[8]因石块放入酒精中是沉底的,则酒精的密度小于石块的密度,即ρ酒精ρ,则

因为电子秤未校零,空盘时电子秤的示数为“-0.5g”,即每次测量的质量都比实际小0.5g。在

中,M4和M2的影响抵消,只有“M1”的值对实验结果有影响。电子秤未校零对M4和M2的影响抵消,且M1偏小,所以由于电子秤未校零会使得酒精密度的测量值偏大。

2.小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料,学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。

(1)小明的实验操作如下:

①把天平放在_____上,将_____拨至标尺左端的零刻度线处,并调节_____使天平平衡;

②把饮料倒入烧杯中一部分,用天平测出烧杯和饮料的总质量是93.8g;

③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中,如图甲所示,饮料的体积是_____cm3;

④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量,如图乙所示,量筒内饮料质量是_____g,饮料密度是_____kg/m3;

(2)小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度,请将实验步骤补充完整:

①在量筒中倒入适量的水,将小试管放入量筒中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V1;

②在试管内倒入适量的水,先用记号笔记录试管内水面的位置,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对应的刻度V2;

③将试管中的水倒尽,_____,然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮,读出量筒内水面所对的刻度V3;

④饮料密度的表达式:ρ饮料=_____。(用已知量和测量量符号来表示,已知水的密度为ρ水)

水平台游码横梁两端的平衡螺母.41.04×再向试管中倒入饮料直到标记处见解析

(1)①[1][2][3]在调平天平时,应把天平放在水平台上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,并调节横梁两端的平衡螺母使天平平衡。

③[4]由图甲知,饮料的体积是60mL=60cm3。

④[5]由图乙知,烧杯及剩余饮料的质量为31.4g,则量筒内饮料的质量

[6]饮料的密度

(2)③[7]小亮是利用浮力来推导物体的密度。步骤一可求出小试管的质量,结合物体的浮沉条件及阿基米德原理知,当试管漂浮在水中时,试管的重力

即试管的质量

步骤二可求出倒入小试管中的水的体积,倒入适量水后,试管漂浮,则小试管和试管中的水的质量

那么小试管中水的质量

其体积

所以步骤三也应向试管中倒入饮料直到标记处,使倒入的饮料体积与倒入小试管中的水的体积相等,此时饮料的质量

④饮料的密度

3.小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。

(1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中,_____(填“能”或“不能”)调节平衡螺母;

(2)测量盐水密度时,有以下四个步骤:

①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量为m0;

②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积为V;

③_____(选填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量为m1;

④算出盐水密度ρ=_____。

(3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:

图中电子秤显示的四个数据,若没有“.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?_____

要求:①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。

不能直接见解析能,鸭蛋的密度为1.15×kg/m3

(1)[1]用调节好的天平测量物体质量时,通过增减砝码和移动游码来使天平恢复水平平衡,这个过程中,不能再调节平衡螺母。

(2)③[2]由公式ρ=m/V可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确。若擦干残留盐水测量烧杯质量,则所测盐水质量会偏大,使所测密度偏大,故直接测量烧杯质量为m1。

[3]④盐水密度为

(3)[4]鸭蛋的质量为

再用排水法来测量鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时

在乙、丙两图中,由于取出鸭蛋时带出一些水,在丁中补入水的体积略大于鸭蛋排开水的体积,按丙、丁数据计算鸭蛋的体积会使所测体积偏大,由ρ=m/V可知,所测鸭蛋的密度会偏小。若没有丙中数据,由甲、乙、丁三个数据计算排开水的体积可以不受带出水对实验的影响,此时,排开水的质量为

鸭蛋的体积为

鸭蛋的密度为

故没有“.0g”这个数据,能出鸭蛋的密度,鸭蛋的密度值为1.15×kg/m3。



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