资源简介 专题11质量和密度的测量一、质量的测量(1)日常生活中常用来测量质量的工具有案秤、台秤、杆秤等各种各样的秤,在实验室里常用托盘天平来测量物体的质量。(2)托盘天平的使用:①“放”:把天平放在水平台上;②“拨”:把游码拨至标尺左端的零刻度线;③“调”:调节横梁上的平衡螺母,若指针偏向分度盘的左侧,则应将平衡螺母向右调,使指针指在分度盘的中央,这时天平横梁平衡;④“称”:称量时,把物体放在左盘里,用镊子按“先大后小”的顺序依次向右盘内加减砝码,当需向右盘中加的砝码质量小于砝码盒中最小砝码质量时,应调节游码直到指针指在分度盘的中央,此时横梁再次平衡;⑤“读”:物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上标尺上游码所对的刻度值;⑥“收”:测量完毕,将砝码放回砝码盒,游码归零。(3)使用天平的注意事项①被测的质量不能超过天平的称量;②加减砝码要用镊子,且动作要轻;切不可用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;③不要把潮湿的物体和化学药品直接放到天平的托盘中;④在使用天平时,若将物体和砝码的位置放反,即“右物左码”,天平平衡后,物体的质量等于砝码的总质量减去游码所示的质量;⑤测量物体质量的过程中,指针左右摆动的幅度相同时,也可以认为天平已平衡。注意:(1)若测量质量过小、过轻的物体时,无法直接测量,可将物体累积到一定数量后测量,再求其中一份的质量,这种测量方法叫“累积法”。(2)称量物体前调节天平平衡时,应调节横梁两端的平衡螺母,调节规则“左偏右调,右偏左调”。(3)测量质量时可用以下歌谣记忆:游码先归零,螺母调平衡,左物和右码,从大到小用,巧妙动游码,读数要记清。二、密度的测量(1)测量原理:用天平测出物体的质量m,用量筒测出物体的体积V,根据公式即可算出物体的密度。(2)测量石块的密度①用天平称出石块的质量m;②向量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;③用细线系住石块,把石块没入量筒里的水中,记下石块和水的总体积V2;④计算石块的密度:。(3)测量盐水的密度①往玻璃杯中倒入适量的盐水,用天平称出玻璃杯和盐水的总质量m1;②把杯中的一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;③用天平称出玻璃杯和剩余盐水的总质量m2;④计算盐水的密度:。解读:(1)测量物质密度采用的是间接测量法。(2)在测量固体物质密度时,一定要先测量质量后测量体积。如果先测量体积,那么在测量质量时,固体会因为沾有水导致测量质量不准确(沾有水的固体也不能直接放在托盘上)。(3)测量固体物质密度时,先在量筒中放适量的水。这里的“适量”是指所放的水不能太多,固体放入时总体积不能超过量程;水也不能太少,要能使固体完全浸没。(4)对于密度小于水的固体物质,需要采用“针压法”或“悬坠法”测出其体积。(5)在测量液体的密度时,不要把原来装有液体的容器倒空后当成空容器来称量质量,因为此时容器内壁的液体会有残留,会导致结果有偏差。1.用天平和量筒测量固体的密度。测量步骤: (1)用天平测出固体的质量m。 (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积为V1。 (3)把固体浸没在量筒的水中,测出二者的体积为V2。 (4)固体的密度ρ=m/V=m/(V2-V1) 2.用天平和量筒测量液体的密度。测量步骤: (1)用天平测出烧杯和液体的总质m1。 (2)把烧杯中适量液体倒入量筒中,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。 (3)读出量筒中液体的体积V。 (4)液体的密度ρ=m/V=(m1-m2)/V 注意:中考试题里有时要结合浮力知识考查密度测量,这时要马上想到阿基米德原理或者浮沉条件。考点1 质量的测量【例1】(2023春 潮阳区校级期末)如图甲所示,是我们实验室常用的托盘天平。(1)如图甲是小东调节天平横梁平衡的情景,你认为他操作中存在的错误是: 。(2)改正错误后,小东将平衡螺母移到某一位置时分度盘的指针如图乙(a)所示左右摆动,此时天平 (选填“平衡”或“不平衡” 。(3)在向砝码盘中放砝码时,应根据所估计的被测物体的质量,按质量 (选填“由小到大”或“由大到小” 的顺序增减砝码,当将的砝码(此砝码为砝码盒中最小的砝码)加入后,发现指针最终静止在如图乙(b)所示的位置,接下来的操作是: ,直至天平平衡。(4)最后天平平衡时,右盘中所加的砝码和游码的位置如图丙所示,烧杯和液体的总质量是 。(5)砝码锈蚀或磨损就不能再使用了,如果砝码生锈(质量增大),测得的质量 ;若砝码磨损,测得的质量 (均选填“偏大”“偏小”或“没有影响” 。【答案】(1)游码没有移到标尺左端的零刻度;(2)平衡;(3)由大到小;从右盘中取出砝码后调节游码;(4)67.6;(5)偏小;偏大。【分析】(1)把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,然后再调节平衡螺母;(2)天平的指针在分度盘中央刻度线左右摆动的格数相同,即为天平平衡;(3)向右盘中添加砝码应按从大到小的顺序,在调换砝码时,如果添加了最小砝码还大,而取出最小砝码又偏少,此时才采取移动游码方法使天平平衡;(4)首先确定标尺每一个大格和每一个小格代表的示数,读出游码对应的刻度,根据物体的质量砝码的质量游码对应的刻度值;(5)如果砝码生锈,砝码的实际质量增大,若砝码磨损,砝码的实际质量变小,据此分析。【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,先要把游码移到标尺左端的零刻度,再调节平衡螺母,由图甲可知,小东在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码没有移到标尺左端的零刻线处;(2)调节天平平衡时,指针指在分度盘的中央刻度线或左右摆动的格数相同,天平就调节平衡了;(3)在物质的称量过程中向右盘中添加砝码应按从大到小的顺序;在添加砝码时,如果添加了最小砝码指针偏向右边,说明右盘中的砝码偏重,此时应该从右盘中取出砝码后调节游码使天平平衡;(4)游码对应的刻度值为,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值,即;(5)砝码生锈,砝码比它实际的标准质量要大,所以用比实际更少的砝码放在右盘,就可使横梁平衡。而读数时仍按上面标的数值来读数,这时计算物体质量就比实际少了,故偏小;磨损的砝码比它实际的标准质量要小,所以要用比实际更多的砝码放在右盘。而读数时仍按上面标的数值来读数,这时计算物体质量就比实际多了,故偏大。故答案为:(1)游码没有移到标尺左端的零刻度;(2)平衡;(3)由大到小;从右盘中取出砝码后调节游码;(4)67.6;(5)偏小;偏大。1.(2023 天长市校级三模)小军和小林分别利用托盘天平练习测量物体的质量。(1)小军将天平调节平衡后,测量空烧杯的质量。当他在右盘中放入砝码后天平如图甲所示,接下来他的操作应是 ,使天平再次平衡,读出空烧杯的质量;(2)小林将天平调节平衡后,测量液体和烧杯的总质量,当天平再次平衡后如图乙所示,则液体和烧杯的总质量是 。【答案】(1)减少放入的小砝码,如指针偏左,要向右移动游码;(2)136。【分析】(1)用天平测量物体质量时,物体放在天平的左盘,用镊子向右盘增减砝码,当将砝码放在天平的右盘时,指针偏右说明右盘砝码太重,要减少放入的小砝码,指针偏左要向右盘增加砝码或移动游码,直到天平横梁重新平衡;(2)如被测量物体在天平的左盘,物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和。【解答】解:(1)由图甲知,指针偏右说明右盘砝码太重,接下来他的操作应是:减少放入的小砝码,如指针偏左,要向右移动游码,直到天平横梁重新平衡;(2)由图乙知,此天平标尺的分度值是,示数为,烧杯在右盘,此时,砝码的质量等于液体和烧杯的总质量与游码示数之和,故此时液体和烧杯的总质量是:。故答案为:(1)减少放入的小砝码,如指针偏左,要向右移动游码;(2)136。2.(2023 萍乡二模)(1)要测量物体的质量,实验室中常用 。生活中有时也用如图甲所示的案秤,它们的工作原理相同,使用案秤时,应先将游码移至秤杆左端零刻度线处,此时若秤杆右端上翘,应将调零螺母向 (填“左”或“右” 调,使秤杆在水平位置平衡。某次测量,槽码和游码的位置如图乙所示,则被测物体的质量是 。(2)如图丙所示,温度计的读数方法正确的是 (填“”、“ ”或“” ,示数为 。(3)如图丁所示,该刻度尺的最小刻度为 ,木块的长度是 。【答案】(1)天平;右;3.2;(2);48;(3)1;3.80。【分析】(1)调节台秤平衡时,左端下沉,右端上翘,调零螺母向上翘的一端移动。物体的质量槽码的质量游码对应的刻度值。(2)温度计的示数在量程的范围内,且分度值为,可根据这两点读出此温度计的示数;读数时视线要与温度计中液柱的上表面相平;(3)起始端没从0开始,把处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。【解答】解:(1)日常生活中,测量物体质量的工具很多,例如杆秤、电子秤、台秤。实验室测量物体质量的仪器是天平。案秤的工作原理和使用方法和天平是一样的。首先调节横梁平衡,再称量物体质量。游码首先移到标尺左端的零刻度,调节调零螺母,使天平的横梁平衡,哪端上翘向哪端移到调零螺母。秤杆每一个大格代表,每一个小格代表,游码对应的刻度值是.物体的质量槽码的质量游码对应的刻度值。(2)温度计的读数方法正确的是,视线与液柱的液面相平,由图知:温度计的最小刻度值是,因此该温度计的示数是;(3)由图可知物体左端对应的刻度值为,物体右端对应的刻度值为,物体长度为;故答案为:(1)天平;右;3.2;(2);48;(3)1;3.80。3.(2023 金牛区模拟)在“使用天平测量液体质量”的实验中:(1)将天平放置于水平台面上,将游码拨至标尺左端零刻度线处,分度盘指针如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直到指针静止时指在分度盘的中线处。(2)正确调节后,将空烧杯放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒里最小的砝码放在右盘,发现指针指向分度盘的右侧,接下来正确的操作是:取下最小砝码,并 ,直到天平再次平衡,测得空烧杯质量为。(3)测得烧杯和液体的总质量如图乙所示,则杯中液体的质量为 。(4)若两次测量中使用的那个的砝码磨损了一点,则测得的液体的质量 (选填“偏大”、“偏小”或“不变” 。【答案】(1)右;(2)移动游码;(3)54.4;(4)不变。【分析】(1)根据指针偏向分度盘的左侧可知左侧质量大,所以把平衡螺母向右调节,才能使天平平衡;(2)测物体质量时,当把砝码盒里最小的砝码放在右盘,发现指针指向分度盘的右侧,此时应先取下最小砝码,再向右适当移动游码,使横梁平衡;(3)由图乙得到烧杯和液体的总质量,烧杯和液体的总质量与烧杯的质量之差得到烧杯中液体的质量;(4)天平测物体质量时,左盘物体质量等于右盘砝码质量(移动游码相当于给右盘增减砝码),烧杯中液体的质量等于烧杯和液体的总质量与烧杯的质量之差,砝码磨损对两次测量都有影响,对最后的测量结果无影响。【解答】解:(1)图中显示指针向左偏,根据“右偏左调,左偏右调”的原则,应将平衡螺母向右调,直到指针静止时指在分度盘的中线处;(2)将空烧杯放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒里最小的砝码放在右盘,发现指针指向分度盘的右侧,说明砝码质量偏大,则应先取下最小砝码,再向右适当移动游码,使横梁平衡;(3)由图乙可知,烧杯和液体的总质量;烧杯中液体的质量;(4)砝码磨损后,自身质量变小。当测量同一物体时,需要多增加砝码或移动游码,才能使天平重新平衡,此时所读数值大于物体实际质量,由于两次读数值与物体实际质量的差值相同,所以烧杯和液体的总质量与烧杯的质量之差仍然等于烧杯中液体的质量,测得的液体的质量不变。故答案为:(1)右;(2)移动游码;(3)54.4;(4)不变。考点2 密度的测量【例2】(2023 德州)某学习小组,在做“测量小石块密度”的实验时进行了如下操作:(1)如图甲,将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,接下来应该将游码移至零刻度线后向 调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央。(2)正确测量小石块的质量,如图乙所示,则小石块的质量为 。(3)放入小石块前后量筒示数如图丙所示,则小石块的密度为 。(4)另一小组在实验时先测了小石块的体积,接着测量了它的质量,这样会导致测得的小石块密度比真实值偏 。(5)我们也可以利用弹簧测力计、烧杯和水来测量小石块的密度,步骤如下:将小石块挂在弹簧测力计下静止时,读出弹簧测力计的示数为;将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在烧杯内的水中静止时(小石块未接触烧杯底),弹簧测力计的示数为;小石块密度的表达式 (用、和表示)。【答案】(1)右;(2)62.4;(3);(4)大;(5)。【分析】(1)调节天平横梁平衡时,应先将游码移到标尺左端零刻线处,平衡螺母调节的按“左偏右调,右偏左调”,直到天平平衡;(2)物体的质量等于砝码的总质量加上游码所对的刻度值;(3)小石块的体积等于量筒中水和小石块的体积之和减去量筒中水的体积;根据密度公式求出小石块的密度;(4)小石块从水中拿出后会沾水,再测质量时会使小石块的质量偏大,根据密度公式可知小石块的密度偏差;(5)根据称重法求出小石块浸没在水中受到的浮力,根据阿基米德原理求出小石块的体积,根据求出小石块的质量,根据密度公式求出小石块的密度表达式。【解答】解:(1)将天平放在水平台面上,指针恰好指在分度盘中央,由图甲可知,此时标尺上的游码没有移动左端的零刻度处,所以接下来应该将游码移至零刻度线后,指针会向左偏转,则此时应向右调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘中央;(2)由图乙可知,砝码的质量为,标尺分度值为,游码的读数为,则小石块的质量:;(3)由图丙可知,量筒中水的体积,量筒中水和石块的总体积,则小石块的体积,小石块的密度:;(4)小石块从水中拿出后会沾水,再测质量时会使小石块的质量偏大,根据可知,小石块的密度偏大;(5)根据题意可知,小石块的重力,由称重法可知,小石块浸没在水中受到的浮力,由阿基米德原理可知,小石块的体积:,由可知,小石块的质量:,则小石块的密度:。故答案为:(1)右;(2)62.4;(3);(4)大;(5)。1.(2023 宽甸县模拟)小伟在黄椅山公园游玩时,捡到一块小矿石。他想知道小矿石的密度,将小矿石带到学校进行测量。(1)实验时,将天平放在 上。小伟发现天平的状态如图甲所示,指针静止时指在分度盘中央,天平 (选填“已经”或“没有” 调平完毕。(2)小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则小矿石的质量为 。(3)用量筒量出石块的体积如图丙所示,则小矿石的密度为 。(4)小伟将小矿石放入量筒中浸没,读数时石块表面有几个小气泡,则所测的矿石密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变” 。(5)小伟想用已知质量为、密度为的小矿石来测某种未知液体的密度,方案如下:①将小矿石浸没在装有适量液体的烧杯中,在液面位置上作标记;②将烧杯放在天平左盘内,称出总质量为;③将小矿石从液体中取出,向烧杯中添加液体到标记处,再用天平称出此时液体和烧杯的总质量为,则后添加液体的质量为 (用字母符号表示),该液体密度的表达式为: (用字母符号表示)。【答案】(1)水平台;没有;(2)52;(3);(4)偏小;(5);。【分析】(1)调节平衡前,先将天平放在水平台上,游码置于标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,使天平水平平衡;(2)天平水平平衡时,物体的质量等于右盘砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;(3)矿石浸没时,排开水的体积和小矿石的体积相等;再根据密度公式求出矿石的密度;(4)小伟将小矿石放入量筒中浸没,读数时石块表面有几个小气泡,可知测出的矿石体积偏大,分析计算的密度大小怎么变化;(5)用等效替代法计算得到增加的液体体积等于鹅卵石的体积,再由密度公式计算出液体的密度。【解答】解:(1)在调节天平水平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“零”刻度线处;(2)如图乙所示,标尺的分度值是,则小矿石的质量:;(3)如图丙,量筒中水的体积:,矿石和水的总质量:,矿石的体积:,根据公式得,矿石的密度:;(4)小伟将小矿石放入量筒中浸没,读数时石块表面有几个小气泡,可知测出的矿石体积偏大,由密度公式可知所测的矿石密度会偏小;(5)用等效替代法得到所加液体的体积等于鹅卵石的体积:添加的液体质量;鹅卵石质量为,鹅卵石的密度为,则鹅卵石体积;添加的液体体积;液体的密度为:。故答案为:(1)水平台;没有;(2)52;(3);(4)偏小;(5);。2.(2023秋 西乡塘区校级月考)酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,应向 调节平衡螺母直至天平平衡。(2)测量步骤如下:①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为;②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为 ;③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为 ;④消毒液的密度为 。(3)小强测量一个木块的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度。①如图所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;②如图所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;③用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为;④木块密度 (用、、和表示)。(4)测完密度后,小强发现由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大,则测得的木块密度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变” 。【答案】(1)零刻度线;左;(2)②40;③44;④0.85;(3)④;(4)不变。【分析】(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端调节。(2)②量筒中液体的体积等于液面对应的刻度值。③物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和。量筒中消毒液的质量等于前后两次质量测量的差值。④知道消毒液的质量和体积,根据密度公式求出消毒液的密度。(3)知道木块的质量和体积,根据密度公式,求出木块的密度。(4)由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大,质量的差值是不变的,所以密度测量值不变。【解答】解:(1)天平放在水平台上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端调节,使天平平衡。(2)②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面对应,所以消毒液的体积为:。③烧杯和剩余消毒液的质量:。量筒中消毒液的质量:。④消毒液的密度:。(3)①如图所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;②如图所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;木块的质量:。③用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为;木块的体积。④木块密度。(4)由于电子秤没调零,每次测量结果都偏大,、、都偏大,的差值不变,的差值不变,由密度公式得,木块的密度不变。故答案为:(1)零刻度线;左;(2)②40;③44;④0.85;(3)④;(4)不变。3.(2023 遵义一模)小明想通过实验测量矿石的密度,进行了如图所示的操作:(1)把天平放在水平桌面上,并将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右” 调节,使天平平衡;(2)把矿石放在天平的左盘中进行称量,当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示,则矿石的质量是 ;(3)矿石放入量筒前后,量筒中水面位置如图丙所示,密度为 ;(4)小明回到家想要测量一个木块的密度,但手头只有电子秤和玻璃杯,于是他设计了如图丁所示实验测出了木块的密度。实验器材:电子秤、一根细钢针、玻璃杯和水实验步骤:①如图所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;②如图所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;③用细纲针将木块压入水中,使其完全浸没(木块不触碰杯底),电子秤的示数为;④木块密度 (用、、和表示)。实验结束后,小明评估实验时觉得:由于木块具有吸水性,会导致在测量时体积偏小,而使测量的密度偏大。你觉得他的评估是否合理?说明理由: 。【答案】(1)左;(2)52.4;(3)2.62;(4);合理,木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,所以会导致测得的体积变小、密度变大。【分析】(1)按“左偏右调,右偏左调”的规律调节平衡螺母;(2)物体的质量等于砝码的总质量加游码对应的刻度值。(3)矿石的体积等于水和矿石的总体积减水的体积;根据计算出矿石的密度;(4)用电子秤测量烧杯和水的质量,把木块放入水中,木块漂浮在水面上,测量烧杯、水和木块的质量,求出木块的质量;用细钢针把木块浸没在水中,测量电子秤增加的测量值,即木块排开水的质量,求出木块浸没在水中排开水的质量,求出木块排开水的体积,即木块的体积;知道木块的质量和体积,根据密度公式,求出木块的密度;木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,根据前面推出的表达式分析测得密度的偏差。【解答】解:(1)图中指针偏右,平衡螺母向左调节,使横梁平衡;(2)矿石质量等于砝码质量和游码对应的刻度值之和,游码分度值为,矿石的质量为:;(3)矿石放入前,量筒中水的体积为,矿石放入水中浸没,量筒中的体积为,则矿石的体积为:;矿石的密度为:;(4)①如图所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;②如图所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;木块的质量:。③用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为;木块的体积为:。④木块密度为:;由于木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,所以会导致测得的体积变小、密度变大,故他的评估合理。故答案为:(1)左;(2)52.4;(3)2.62;(4);合理,木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,所以会导致测得的体积变小、密度变大。 展开更多...... 收起↑ 资源预览