有天平、量筒、金属块、细线、烧杯和水。小蕾组的实验方案如下:
A.在量筒中倒入适量的水,记录此时液面的示数;
B.将金属块用细线系好后浸没在量筒内的水中,记录此时液面示数; C.把天平放在水平桌面上;
D.把游码放在称量标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡;
E.小蕾将金属块从量筒中取出后,放在天平左盘中,在右盘增减砝码并移动游码直至横梁平衡。 (1)为了更准确地测出金属的密度,你认为以上操作的合理顺序是 (填序号);
(2)将金属块用细线系好放入已盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图甲所示位置,金属块的体积是 cm3;
(3)用调节好的天平称金属块的质量,当加入一定量的砝码后,发现天平的指针偏向分度标尺的左侧,再加入最小的砝码,指针偏向分度标尺的右侧,这时应该 ,直至天平平衡。
(4)天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙,则金属块的质量为 g; (5)实验过程中老师强调实验时要在量筒中倒入“适量”的水,“适量”的含义是
(6)实验结束,小蕾发现小华组与自己组所测金属块规格相同,但测量的密度值有较大差别,小华说小蕾组的实验方案存在不足,请你指出小蕾组实验方案中的不足之处 。
【答案】(1)C→D→A→B→E;(2)30;(3)取下最小的砝码,并向右移动游码;(4)82.4;(5)量筒内的水能够将金属块完全浸没,并且总体积不超过量程;(6)小蕾测金属块体积后直接测量质量,金属块上沾有水导致质量的测量结果偏大。
【解析】(1)C.把天平放在水平桌面上;D.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡;A.在量筒中倒入适量的水,此时液面的示数;B.将金属块用细线系好后浸没在量筒内的水中,此时液面示数;
E.小蕾将金属块从量筒中取出后,放在天平左盘中,在右盘增减砝码并移动游码直至横梁平衡 所以正确的实验操作顺序:C→D→A→B→E;
(2)在用量筒测固体体积时,要用两次的体积之差求出固体的体积。金属块的体积V=80ml﹣50ml=30ml=30cm3;
(3)当放上质量最小的砝码时,指针向右偏,取下它,指针向左偏,应取下最小的砝码,向右移动游码,直到天平平衡;
(4)游码的位置和右盘中的砝码如图已所示,标尺的分度值为0.2g,金属块的质量是50g+20g+10g+2.4g=82.4g。
(5)“适量”的含义是量筒内的水能够将金属块完全浸没,并且总体积不超过量程。
(6)小蕾实验方案中的不足之处:小蕾测金属块体积后直接测量质量,金属块上沾有水导致质量的测量结果偏大。
故答案为:(1)C→D→A→B→E;(2)30;(3)取下最小的砝码,并向右移动游码;(4)82.4;(5)量筒内的水能够将金属块完全浸没,并且总体积不超过量程;(6)小蕾测金属块体积后直接测量质量,金属块上沾有水导致质量的测量结果偏大。
5.(2019·山西省初中学业水平考试模拟冲刺卷二)物理试题小方同学为了测量某物体的密度,设计了如下实验方案:
A.如图甲,将适量水倒入量筒内,读出其体积V1; B.如图乙,用细线将物体系住浸没在水中,读出其体积V2; C.如图丙,将物体从水中取出,用天平测出物体的质量m; D.计算物体的密度。
(1)老师提醒小方,在图丙中操作有误,这个错误是 ;
(2)小方改正错误后,天平所加砝码和游码位置如图丁所示,则物体质量是 g。
(3)老师再次提醒小方,如果不考虑细线的体积,这样测量的密度结果比真实值要 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”),原因是 。
【答案】(1)称量时调节平衡螺母;(2)33.4; (3)偏大;由于先测体积,物体上沾了水导致所测质量偏大从而使测得的密度偏大。
【解析】(1)天平在称量前已调平,在称量过程中不能通过移动平衡螺母使天平平衡。由图知,称量
时调节平衡螺母了。
(2)由图丁知,标尺的分度值为0.2g,物体的质量m=20g+10g+3.4g=33.4g。
(3)由题意知,小芳先测的体积后测质量,这样在物体上会沾有水,所测质量偏大,根据公式ρ=,所以密度值偏大。
故答案为:(1)称量时调节平衡螺母;(2)33.4; (3)偏大;由于先测体积,物体上沾了水导致所测质量偏大从而使测得的密度偏大。
6.(2019·贵港市覃塘区中考一模)小刚用天平和量筒测金属块的密度时,进行了下列操作。请回答问题:
(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,他应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量m= g。
(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,则金属块体积V= cm3,计算出金属块密度ρ= g/cm3。
(4)完成上述实验后,小刚又用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出了如图丁所示烧杯中盐水的密度。请将实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G; ② ,记录此时弹簧测力计的示数为F; ③请用G、F和ρ表示盐水密度,则ρ盐水= 。
【答案】(1)右;(2)27;(3)10;2.7;(4)②将悬挂在弹簧测力计下的金属块,缓慢浸没入盐水中;③
ρ。
【解析】(1)如图甲所示,调节横梁平衡时,指针左偏说明左盘质量偏大,则平衡螺母应向右调节; (2)如图乙所示,游码标尺的分度值是0.2g,矿石的质量:m=20g+5g+2.0g=27g;
(3)水和金属块的总体积:V总=30mL=30cm3, 则金属块的体积:V=V总﹣V水=30cm3﹣20cm3=10cm3, 金属块的密度:ρ==
=2.7g/cm3。
(4)①用细线系住金属块,用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G; ②用弹簧测力计拉住金属块,使其浸没在适量的盐水中,测得拉力为F, ③由G=mg=ρVg得金属块的体积V=
,
,
因为金属块浸没盐水中,所以金属块排开盐水的体积V排=V=金属块受到的浮力F浮=G﹣F=ρ盐V排g=ρ盐解得液体密度:ρ盐=
ρ。
g=ρ盐
,
故答案为:(1)右;(2)27;(3)10;2.7;(4)②将悬挂在弹簧测力计下的金属块,缓慢浸没入盐水中;③
ρ。
7.(2019·菏泽市中考模拟)有下列A、B两组器材:
A组:天平( 量程0~200g,分度值0.2g ),量筒( 量程0~100ml,分度值1ml ),弹簧测力计(量程0~5N,分度值0.2N )
B组:细线、水、盐水、小石块(体积约10cm3)、正方体木块(边长a=10cm)、两个相同的烧杯 请在A组只选一种器材,B组中可以任选若干种所需器材,将所选的器材组合使用,设计一种精确测量盐水密度的实验方法。
要求:(1)写出选用的实验器材;
(2)写出实验步骤和用已知量和测量量表示的盐水密度表达式。
【解析】(1)若没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。
故在A组选用器材天平,B组选用两个相同的烧杯、水、盐水; (2)实验步骤:
①用天平测出空烧杯质量m0。
②用烧杯取一定量的水,并用记号笔在液面处作出记号。用天平测出水和烧杯的总质量m1,计算出烧杯内水的质量m1﹣m0。
③再用烧杯取与水等体积的盐水,并用天平测出烧杯和盐水的总质量m2,计算出盐水的质量m2﹣m0。
④因纯水和盐水体积相等,得v盐水=v水。
由==,得:ρ盐水=?ρ水
【点睛】根据密度公式ρ=,可知,测量液体密度,需要获得它的质量和体积。因为A组器材只允许选择一种,所以只能直接测量物质的质量和体积中的一种,另一种物理量需要间接获得。本题开放性较强,除了上述解答方法以外,还有还有很多方法。在没有天平直接测量、计算液体的体积时,可以利用浮力的知识间接测量。要灵活运用所给器材,寻找合适的测量方法。