发布时间 : 星期三 文章测量密度的原理更新完毕开始阅读d4d1764dc381e53a580216fc700abb68a982ad80
小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整．
（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的___________使天平平衡．（2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为______g． （3）如图2所示：
a．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记； b．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；
c．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g； d．计算出小石块的体积为______cm3．
（4）用密度公式计算出小石块的密度为______g/cm3．小军在实验完成后分析，通过这种方法测的石块的密度与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（5）小军又找来几个同种小石块，测出几组数据，根据这些数据绘出图象，右图四幅图象中，能正确表示石块“质量与体积的关系”的图象是______，能正确表示“密度与质量的关系”的图象是______
（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的平衡螺母使天平平衡；（2）由图1知，标尺的分度值为0.2g，小石块的质量为m=50g+10g+2g=62g；
（3）小石块的体积V=V水===30cm3（4）则ρ===2.1g/cm3
由于将小石块从水中拿出时，上面沾有水，所以所测石块的体积偏大，根据公式知，所测密度会偏小；（5）小石块的密度不变，根据m=ρV，质量与体积成正比，所以质量、体积图象是一条过原点的直线，C正确；体积改变，但小石块的密度不变，所以密度、体积图象是一条平行于体积轴的直线，A正确．故答案为（1）平衡螺母；（2）62；（3）30；（4）2.1；偏小；（5）C；A． 小刚家准备建一栋新房，爸爸买了一堆材料相同的石子，小刚选取一块石子在实验室测它的密度．
（1）他先将托盘天平放在水平桌面上，调节托盘天平平衡时，发现指针停在分度盘的右侧，要使天平平衡，应将横梁右端的平衡螺母向______（左/右）移动；当他用天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧，这时应该在天平右盘中______（增加/减少）砝码；
（2）测小石子的密度，主要实验步骤是：A．用量筒测出小矿石的体积；B．将小矿石从水中取出，立即放在已调节平衡的天平盘上，加减砝码和调节游码，测出小矿石的质量；C．再用密度计算公式求出小石子的密度．请你评估：这一实验过程测算出的密度结果______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是______．
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（3）小刚按图甲所示的方法测石子的质量，请指出操作中的三个错误： ①______； ②______； ③______．
（4）纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则此石子的质量为______g．在量筒内装有一定量的水，该石子放入前、后的情况如图丙所示，则石子的体积是______cm3，此石子的密度是______kg/m3．
（1）使用前，指针停在分度盘的右侧应向左调节平衡螺母． 称量时，指针偏向左，说明右盘质量小，应添加砝码．
（2）按照上述实验步骤，先测小石子的体积，体积值是一定的．再测小矿石的质量时，小石子上由于沾有水，没被擦掉会使质量变大．根据公式ρ=m/v可知在体积一定时，质量变大，密度也会变大．（3）天平使用时，要使用镊子向盘中加减砝码，不能用手直接拿放；同时物体要放在左盘，砝码要放在右盘，位置不能放错．天平使用前，游码要归零，故图中错误有：①用手拿砝码；②左盘放物体，右盘放砝码，放反了；③游码没有归零．
（4）石子质量m=20g+3.4g=23.4g，石子体积V=39ml-30ml=9ml=9cm3，石子密度ρ=m/v=23.4g/9cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3．
故答案为：（1）左；增加；（2）偏大；石块上沾有水；（3）①用手拿砝码；
②左盘放物体，右盘放砝码，放反了；③游码没有归零．（4）23.4；9；2.6×103．
给你一架没有砝码的天平，量筒，水，烧杯，滴管，细沙，细线怎样测量一个小石块的密度呢？小倪同学想啊想啊，突然灵光闪现，能不能用老师所讲的等效替代法呢？下面为小倪思考的实验步骤，请你帮他补充完整：
（1）天平放于水平桌面上，调节好横梁平衡．
（2）左盘放烧杯，右盘加入细沙直至天平横梁再次平衡．
（3）右盘中加入小石块，左盘烧杯中______，直至横梁再次平衡． （4）______．
（5）量筒中倒入适量的水，记下体积为v2，用细线拴住小石块没入量筒中水中，记下总体积为v3，得到了小石块的体积为______．
（6）小石块密度的表达式为____________．
实验依据的基本原理仍然是测量小石块块的质量和体积，根据密度公式求小石块的密度．
（1）测量小石块的质量：天平没有砝码，不能按照常规进行测量，把天平的横梁调平之后，左盘放烧杯，右盘放细沙，平衡时两侧质量相等．右盘再放石块，左盘烧杯中加水，使天平横梁重新平衡．即可测得水的质量等于小石块的质量．把水倒入量筒，测量体积，知道水的密度，可以求出水的质量．（2）测量金属块的体积：量筒中倒入适量的水记下体积，把金属块用细线拴好，浸没在水中，记下水和金属块的总体积，可以求出金属块的体积． 【解析】根据上述对实验步骤的分析，剩余步骤可做如下补充：
（3）右盘中加入小石块，左盘烧杯中应加水，并用滴管在杯内加减水的质量，直到天平重新平衡； （4）将左盘杯中的水倒入量筒中，记下量筒中水的体积V1；
（5）量筒中倒入适量的水，记下体积为v2，用细线拴住小石块没入量筒中水中，记下总体积为v3，得到了小石块的体积为V3-V2；（6）小石块的质量m=左盘烧杯中水的质量m′，
∴m=m′=ρ水V1，小石块的体积V=V3-V2，小石块的密度表达式：ρ=m/v=ρ水v1/（v3-v2）． 通过分析可知，这里主要用到了等效替代法，用水的质量替代小石块的质量，在具体的实验与生活中，这样的实例如：用一个力来替代两个力的合力，用一个电阻来替代两个串联的电阻等．
故答案为（3）加入水，并用滴管加减水的质量；（4）将烧杯中的水倒入量筒中，测出体积V1； （5）V3-V2；（6）ρ水v1/（v3-v2）．． 某同学在测量岩石的密度中，
①如图所示，将各仪器的测量值写在记录实验数据表格； ②岩石的密度为______．
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在分组“使用托盘天平和量筒测量小石块密度”的实验中：
（1）小军同学用托盘天平测量物体的质量，操作情况如图A所示，请指出其中的错误是哪些，并改正：①_____________________；②_____________________． ③_____________________．
（2）小明这组同学先用托盘天平测小石块的质量，步骤如下：
①把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡； ②天平平衡后，把小石块放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是________________________； 直到天平再次平衡，右盘中的砝码和游砝所处的位置如图B所示，则小石块质量是______g； （3）接下来他们用量筒测量小石块的体积，步骤如下：
①在量筒中注入适量的水（如图C所示），读出此时水面所对应的示数V1；把固体浸没在盛有适量水的量筒中（如图D所示），读出此时水面所对应的示数V2，则待测固体的体积V=______cm3．
②你认为：在上述操作过程中应怎样把握注入量筒内水的多少，才是“适量”的？答：________________________．
（4）他们测得该小石块的密度为____________Kg/m3．
（5）小华那一组的同学已经测出了小石块的质量为m，由于同组同学的不小心，将量筒损坏了，于是他们在没有量筒的情况下设计了如下的方案测量小石块的体积：
①如图E所示，在烧杯中装满水，用调节好平衡的天平测出烧杯与水的总质量为m1；
②如图F所示，将烧杯取下，用细线系住小石块并将其放入烧杯的水中，等烧杯内的水不再溢出时，将小石块取出，并用抹布将烧杯外的水擦干．
③如图G用天平测出烧杯及其内剩余水的总质量为m2．
④则小石块的体积V=____________．（用他们所测的物理量表示）
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从上图中E到F的操作引起体积的测量值比真实值______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）；请你针对他们第②步到第③步的操作（或上图中E到F的操作）作一点改进，使得测量值更加接近于真实值，写出你的方法：____________________________________． （1）（2）利用天平和量筒的基本调节和使用规则，我们可以解决前两个问题；
（3）①固体和体积应利用两次量筒液面的高度差得出；②向量筒中注“适量”水的目的是为了测出固体的体积，因此，水要能浸没物体，而且在放入物体后不能超过量筒的量程； （4）石块的密度可利用公式ρ=m/v求出；
（5）此种方法中，石块的体积用水的体积来替代，因此表示出水的体积就是石块的体积；从水中取走石块时，会沾走一部分的水，这是影响水的体积的主要原因，改进时也应从这一角度进行思考． 【解析】（1）读图可知，用手直接拿砝码、物体和砝码的位置放反了、游码没有归零，都是测量中的错误；（2）①指针偏左，说明左侧质量较大，应将平衡螺母向右移；
②天平测量过程中，如果试加了最小砝码后，向右侧偏，应取下最小砝码，向右移动游码，直至横梁平衡；小石块的质量为20g+20g+5g+2.4g=47.4g； （3）①待测固体的体积V=V2-V1=80cm3-60cm3=20cm3；
②量筒内水的适量应为实验的目的服务，也就是要能测出固体的体积，因此，水应能浸没物体，且在放入物体后不超过量筒的量程；
（4）小石块的密度ρ=m/v=47.4/20cm3=2.37g/cm3=2.37×103kg/m3；
（5）根据题意，小石块排开水的体积与小石块的体积是相同的，水的质量可通过两次测量，求出质量之差，再根据公式算出体积即可，因此其表示式为：V=（m1-m2）/ρ水；
从图中E到F的操作中可以看出，当从烧杯中取出石块时，石块会沾走一定量的水，从而使第二次称量时，水的质量变小，使质量之差变大，最终使质量测得的体积偏大；
针对存在误差的原因，我们可采取将石块一起进行质量测量，而且第二次不拿出来的方法． 故答案为：（1）①用手直接拿砝码；②游码没有先归零；③物体与砝码位置放反了； （2）①右；②取下最小砝码，向右移动游码；③47.4；
（3）①20cm3；②能浸没物体，且物体放入后不超出量筒的量程； （4）2.37×103；
（5）④（m1-m2）/ρ水，大，在E中测满杯水与石块的总质量，F中石块不拿出来，烧杯擦干后直接在G中测石块和剩下的水与杯的总质量．
小明的奶奶有一只玉镯，小明通过网络了解到：密度是玉器品质的重要参数，于是他通过实验测出了玉镯的密度，以下是他测量玉镯的实验步骤： （1）调节天平横梁平衡时，发现指针在分度标尺上的位置如图所示，此时应将平衡螺母向______调节．
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