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第五章　质量与密度
测量：固体和液体的密度
第四节
4
培养严肃认真、精益求精的科学态度。
2
学会利用天平、量筒等器材间接测量固体和液体的密度。
3
能分析影响测量结果的原因，能够改进优化测量方案。
1
完成“测量固体和液体的密度”的实验。
1.小明生病了，医生给他开了药。小明在服药前仔细阅读了说明书，每粒药的规格是0.2 g，合　　　 mg，合　　　　 kg。
200
2×10-4
2.关于托盘天平的使用，下列操作不正确的是(　　)
A.调节天平横梁平衡时，先将游码移至标尺左端的“0”刻度线处
B.测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子
C.被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D.称量时被测物体放在左盘，砝码放在右盘
C
3.托盘天平在使用前，要先放在水平桌面上，再调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时　　　　平衡。图中天平平衡时称得的物体质量是　　　　 g。
天平
32.6
你知道我们怎么样测量液体的体积吗？
量筒
量杯
思考
一、量筒的使用
1.量筒可以测量 和 的体积。
液体
形状不规则的固体
2.使用量筒测量液体的体积
分度值
最大量程
(1)选择合适量程的量筒，仔细观察量筒的量程、分度值，其中“mL”表示“毫升”。 “L”表示“升”。
注意：
1L=1 000mL
1m3 =1 000L
1mL=1cm3
1L=1dm3
(2)使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。
(3)读数时，视线应和量筒内液体 (或 )相平，若液面是凹液面，视线应以凹液面底部为准，如图甲；若液面是凸液面，视线应以凸液面顶部为准，如图乙。
注意：俯视偏大 仰视偏小
凹液面的底部
凸液面的顶部
偏大
正常
偏小
3.仔细观察下图，完成填空：
学以致用　
如图所示，量筒是用来测量液体　　　的工具，读数时视线要与液体凹面的　　　或凸面的　　　在同一水平线上，图中沿　　(选填“a”“b”或“c”)所示的方向读数是正确的，读出水的体积为　　 cm3。
体积
底部
顶部
b
59
(1)实验原理： 。
(2)测量仪器： 、烧杯、 、不规则小石块。
1.测量不规则小石块的密度
二、测量液体和固体的密度
天平
量筒
ρ=
(3)实验过程：
①利用图甲测出小石块的质量m；
②在量筒中加入适量的水，记录水的体积V1；
③将石块浸没在盛有水的量筒中，记录此时水面对应的体积V2。
(4)实验数据处理：小石块的体积为V= ，小石块的密度可以表示为ρ=________。(用题目所给的字母表示)
V2-V1
石块
(5)误差分析：若先用图乙测小石块的体积，再用图甲测量小石块的质量，读数比小石块的真实质量 ，小石块密度 。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
偏大
偏大
小组讨论：
以下方法测量的是哪部分盐水的质量？
这样测量有什么好处？
2.测量盐水的密度
思考
(1)实验原理： 。
(2)实验器材：天平、量筒、烧杯。
(3)实验过程：
①在烧杯内倒入适量盐水，用天平测量并记录烧杯和盐水的总质量m1；
②从烧杯中倒出一些盐水到量筒中，再用天平测量烧杯和剩余盐水的质量m2；
③读出倒入量筒中盐水的体积V。
(4)实验数据处理：盐水的质量为m= ，盐水的密度可以表示为ρ=_______。(用题目所给的字母表示)
ρ=
m1- m2
盐水
(5)误差分析：利用下图测量液体的密度，将烧杯中的液体全部倒入量筒中，测出液体体积V，读数比液体真实体积 ，液体密度 。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
偏小
偏大
学以致用　
(2024·河南模拟)小明在科技创新大赛中获奖，他想知道所获奖牌的密度，于是进行了如下操作：①用调节好的天平测出奖牌的质量，如图乙所示。②向烧杯中加入适量的水，用细线系住奖牌使其浸没在水中，并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记，如图丙所示。③把奖牌从水中取出后，将量筒中的水(体积是40 mL)缓慢加入烧杯中至标记处，量筒中剩余水的体积如图丁所示，下列说法正确的是(　　)
A.称量过程中，分度盘指针如图甲所示，
应该向右调节平衡螺母
B.由图乙可得奖牌的质量为70.2 g
C.由以上数据可测出奖牌的密度约为8.8 g/cm3
D.该方法所测奖牌的密度偏大
C
解析　称量过程中，不能调节平衡螺母，分度盘指针向左偏，说明左侧偏重，应该调整砝码和游码，直至指针指到分度盘中央刻度线，故A错误；标尺的分度值为0.2 g，由图乙可得奖牌的质量m=50 g+20 g+0.4 g=70.4 g，故B错误；
由图丁可知，奖牌的体积为V=40 mL-32 mL=8 mL=8 cm3，奖牌的密度为ρ===8.8 g/cm3，故C正确；
奖牌的质量测量准确，测得的体积是奖牌和细线的总体积，且将奖牌取出时会带走一部分水，所以测得的体积偏大，由ρ=可知，该方法所测奖牌的密度偏小，故D错误。
1.(2024·泰兴期末)小明利用托盘天平、量筒、烧杯和水等器材测量石块的密度，进行如下操作：
(1)小明将天平放在水平工作台上，天平调平时，把游码移到标尺的　　　　　处，观察到指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，则应将平衡螺母向　　调节；
零刻度线
左
解析　将天平放在水平工作台上。天平调平时，把游码移到标尺的零刻度线处，指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，说明天平的右端下沉，左端上翘，平衡螺母应向左调节。
(2)调节天平平衡后，小明用正确的方法测小石块的质量时，所用的砝码及游码的位置如图甲所示，其质量为　　　 g；
58
解析　由图甲可知小石块的质量m小=50 g+5 g+3 g=58 g
(3)将小石块放入装有40 mL水的量筒后，液面位置如图乙，则小石块的体积为　　 cm3，计算出小石块的密度是　　　　 kg/m3；
20
解析　由图乙可知，小石块和水的总体积是60 mL，小石块的体积V=60 mL-40 mL=20 mL=20 cm3
小石块的密度ρ===2.9 g/cm3=2.9×103 kg/m3
2.9×103
(4)小红想用同样方法测出大石块的密度，当她用天平测出大石块的质量m后，发现大石块不能直接放入量筒，于是聪明的小红进行了如图丙所示的操作：
①将大石块浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出石块；
②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V1，用量筒往烧杯中加水至标记处；
③记下量筒中剩余水的体积为V2；
④大石块的密度表达式为：ρ石=　　　　　　　(用物理量符号表示)；
⑤此方法测出大石块的密度可能比实际密度　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析　大石块的体积等于加入水的体积，即V石=V1-V2
大石块的密度ρ石==
取出大石块带出了部分水，因而添加的水的体积比大石块的体积大，根据ρ=可知测量的密度偏小。
2.(2024·宿迁泗洪县期末)小明同学想知道酱油的密度，于是他和小赫用天平、量筒和一个烧杯做了如下实验。
(1)将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的　　　 　处，调节平衡螺母直至天平水平平衡。
零刻度线
解析　调节天平横梁平衡时，应先把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处；
(2)用天平测出空烧杯的质量为17 g。在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，为　　 g。
62
解析　测出烧杯和酱油的质量为m2=50 g+10 g+2 g=62 g；
(3)将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，如图乙所示，酱油的体积为　　cm3，则该酱油的密度为　　　　　 kg/m3。
40
解析　量筒的分度值为1 mL，量筒中酱油的体积为V=40 cm3；
酱油的质量m=m2-m0=62 g-17 g=45 g；
酱油的密度为ρ===1.125 g/cm3=1.125×103 kg/m3；
1.125×103
(4)小赫对小明以上的测量实验方案进行了评估，他认为用上述测量实验方案所测出的酱油密度值，会比该酱油的真实密度值　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
偏大
解析　将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，液体会有部分残留在烧杯中，测量酱油的体积偏小，质量准确，由ρ=可知测得的密度偏大。

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