10. 一瓶纯净水的包装上标明容量为500 mL,将水倒出一半以后,剩余水的密度为 kg/m³;当水全部凝固成冰后,冰的质量为 kg,冰的体积(选填“变大”“变小”或“不变”)。(已知$\rho_{冰}=0.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)
答案
解:
密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关,将水倒出一半后,剩余水的密度不变,仍为$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
水的体积$V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{mL}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,
由$\rho=\frac{m}{V}$可得,瓶内水的总质量:
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{kg}$。
质量是物体的属性,水全部凝固成冰后质量不变,因此冰的质量$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=0.5\ \mathrm{kg}$。
已知$\rho_{\mathrm{冰}}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3<\rho_{\mathrm{水}}$,由$V=\frac{m}{\rho}$可知,质量不变时,密度减小,体积变大,因此冰的体积变大。
答案依次为:$\boldsymbol{1.0×10^3}$;$\boldsymbol{0.5}$;$\boldsymbol{变大}$。
密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关,将水倒出一半后,剩余水的密度不变,仍为$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
水的体积$V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{mL}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,
由$\rho=\frac{m}{V}$可得,瓶内水的总质量:
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{kg}$。
质量是物体的属性,水全部凝固成冰后质量不变,因此冰的质量$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=0.5\ \mathrm{kg}$。
已知$\rho_{\mathrm{冰}}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3<\rho_{\mathrm{水}}$,由$V=\frac{m}{\rho}$可知,质量不变时,密度减小,体积变大,因此冰的体积变大。
答案依次为:$\boldsymbol{1.0×10^3}$;$\boldsymbol{0.5}$;$\boldsymbol{变大}$。
解析
【分析】
首先明确密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,因此水倒出一半后密度不变;其次利用密度公式计算水的总质量,注意单位换算;质量是物体的基本属性,不随状态改变,故水凝固成冰后质量不变;最后根据密度公式,质量不变时,密度变小则体积变大,以此判断冰的体积变化。
【解析】
1. 密度特性:密度是物质的特性,与物体的质量、体积无关,因此剩余水的密度仍为水的密度,即$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
2. 计算水的质量:水的体积$V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{mL}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,由$\rho=\frac{m}{V}$可得,水的总质量$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{kg}$。
3. 冰的质量:质量是物体的属性,水全部凝固成冰后质量不变,因此冰的质量$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=0.5\ \mathrm{kg}$。
4. 冰的体积变化:已知$\rho_{\mathrm{冰}}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3<\rho_{\mathrm{水}}$,根据$V=\frac{m}{\rho}$,质量不变时,密度减小则体积变大,故冰的体积变大。
【答案】
$1.0×10^3$;$0.5$;变大
【知识点】
密度的特性、质量的属性、密度公式应用
【点评】
本题考查密度与质量的基本概念及密度公式的基础应用,属于常规基础题,需牢记密度是物质特性、质量不随状态改变,熟练运用密度公式即可解答。
【难度系数】
0.8
首先明确密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,因此水倒出一半后密度不变;其次利用密度公式计算水的总质量,注意单位换算;质量是物体的基本属性,不随状态改变,故水凝固成冰后质量不变;最后根据密度公式,质量不变时,密度变小则体积变大,以此判断冰的体积变化。
【解析】
1. 密度特性:密度是物质的特性,与物体的质量、体积无关,因此剩余水的密度仍为水的密度,即$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
2. 计算水的质量:水的体积$V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{mL}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,由$\rho=\frac{m}{V}$可得,水的总质量$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=0.5\ \mathrm{kg}$。
3. 冰的质量:质量是物体的属性,水全部凝固成冰后质量不变,因此冰的质量$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=0.5\ \mathrm{kg}$。
4. 冰的体积变化:已知$\rho_{\mathrm{冰}}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3<\rho_{\mathrm{水}}$,根据$V=\frac{m}{\rho}$,质量不变时,密度减小则体积变大,故冰的体积变大。
【答案】
$1.0×10^3$;$0.5$;变大
【知识点】
密度的特性、质量的属性、密度公式应用
【点评】
本题考查密度与质量的基本概念及密度公式的基础应用,属于常规基础题,需牢记密度是物质特性、质量不随状态改变,熟练运用密度公式即可解答。
【难度系数】
0.8
11. 一塑料桶最多能盛5 kg的水,它的容积是________ m³,用它盛装另一种液体,最多能盛4 kg,这种液体的密度是________ kg/m³。
答案
$5×10^{-3}$;$0.8×10^3$
解析
【分析】
要解决这道题,需利用“同一容器装满不同液体时体积相等”的特点,结合密度公式分步计算:首先根据水的质量和水的密度求出塑料桶的容积,再根据另一种液体的质量和桶的容积,求出该液体的密度。
【解析】
1. 计算塑料桶的容积:
已知水的质量$ m_{水}=5kg $,水的密度$ \rho_{水}=1×10^3kg/m^3 $,根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,变形得桶的容积$ V=\frac{m_{水}}{\rho_{水}} $,代入数值:
$ V=\frac{5kg}{1×10^3kg/m^3}=5×10^{-3}m^3 $。
2. 计算另一种液体的密度:
该液体的体积等于桶的容积,即$ V_{液}=V=5×10^{-3}m^3 $,液体质量$ m_{液}=4kg $,根据密度公式:
$ \rho_{液}=\frac{m_{液}}{V_{液}}=\frac{4kg}{5×10^{-3}m^3}=0.8×10^3kg/m^3 $。
【答案】
$5×10^{-3}$;$0.8×10^3$
【知识点】
密度公式应用;体积计算
【点评】
本题是密度计算的基础应用题,核心考查对“同一容器装满不同液体体积相等”的理解,以及密度公式的灵活运用,属于初中物理的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需利用“同一容器装满不同液体时体积相等”的特点,结合密度公式分步计算:首先根据水的质量和水的密度求出塑料桶的容积,再根据另一种液体的质量和桶的容积,求出该液体的密度。
【解析】
1. 计算塑料桶的容积:
已知水的质量$ m_{水}=5kg $,水的密度$ \rho_{水}=1×10^3kg/m^3 $,根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,变形得桶的容积$ V=\frac{m_{水}}{\rho_{水}} $,代入数值:
$ V=\frac{5kg}{1×10^3kg/m^3}=5×10^{-3}m^3 $。
2. 计算另一种液体的密度:
该液体的体积等于桶的容积,即$ V_{液}=V=5×10^{-3}m^3 $,液体质量$ m_{液}=4kg $,根据密度公式:
$ \rho_{液}=\frac{m_{液}}{V_{液}}=\frac{4kg}{5×10^{-3}m^3}=0.8×10^3kg/m^3 $。
【答案】
$5×10^{-3}$;$0.8×10^3$
【知识点】
密度公式应用;体积计算
【点评】
本题是密度计算的基础应用题,核心考查对“同一容器装满不同液体体积相等”的理解,以及密度公式的灵活运用,属于初中物理的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
12.质量为 450 g 的水结成冰后,该冰块的质量是 g,此时,冰块的体积和原来水的体积相比增加了 $\mathrm{cm}^3$。($\rho_{\mathrm{冰}}=0.9\ \mathrm{g/cm}^3$)
答案
$\boldsymbol{450}$;$\boldsymbol{50}$
解析
【分析】首先明确质量是物体的固有属性,不随状态改变,因此水结成冰后质量不变;再根据密度公式变形计算水和冰的体积,最后求体积差即可。
【解析】1. 质量判断:质量不随物体状态变化,所以水结成冰后质量不变,冰块质量等于水的质量,即$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=450\ \mathrm{g}$。
2. 体积计算:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$V=\frac{m}{\rho}$。
水的体积:$V_{\mathrm{水}}=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{450\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=450\ \mathrm{cm}^3$($\rho_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3$为常识)。
冰的体积:$V_{\mathrm{冰}}=\frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{冰}}}=\frac{450\ \mathrm{g}}{0.9\ \mathrm{g/cm}^3}=500\ \mathrm{cm}^3$。
3. 体积增加量:$\Delta V=V_{\mathrm{冰}}-V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{cm}^3-450\ \mathrm{cm}^3=50\ \mathrm{cm}^3$。
【答案】450;50
【知识点】质量的属性、密度公式应用、体积计算
【点评】本题考查质量的特性和密度公式的基础应用,属于常规基础题,掌握核心知识点即可轻松解答。
【难度系数】0.8
【解析】1. 质量判断:质量不随物体状态变化,所以水结成冰后质量不变,冰块质量等于水的质量,即$m_{\mathrm{冰}}=m_{\mathrm{水}}=450\ \mathrm{g}$。
2. 体积计算:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$V=\frac{m}{\rho}$。
水的体积:$V_{\mathrm{水}}=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{450\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=450\ \mathrm{cm}^3$($\rho_{\mathrm{水}}=1\ \mathrm{g/cm}^3$为常识)。
冰的体积:$V_{\mathrm{冰}}=\frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{冰}}}=\frac{450\ \mathrm{g}}{0.9\ \mathrm{g/cm}^3}=500\ \mathrm{cm}^3$。
3. 体积增加量:$\Delta V=V_{\mathrm{冰}}-V_{\mathrm{水}}=500\ \mathrm{cm}^3-450\ \mathrm{cm}^3=50\ \mathrm{cm}^3$。
【答案】450;50
【知识点】质量的属性、密度公式应用、体积计算
【点评】本题考查质量的特性和密度公式的基础应用,属于常规基础题,掌握核心知识点即可轻松解答。
【难度系数】0.8
13. 甲、乙两种金属的质量 m 与体积 V 的关系如图所示。在水平桌面上竖直放置着分别由甲、乙两种金属制成的相同高度的圆柱体,质量比是 1:5,那么甲、乙两种金属的密度之比是 ;若甲、乙两圆柱体的体积之比是 1:5,则 圆柱体一定是空心的。

答案
$\boldsymbol{3:1}$;$\boldsymbol{甲}$
解析
【分析】
要解决本题,需先从m-V图像中提取甲、乙金属的质量和体积,利用密度公式计算密度比;再结合密度公式和圆柱体体积公式,分析体积比为1:5时的实心情况,判断空心圆柱体。第一步,在图像中选取甲、乙对应的质量和体积,计算各自密度;第二步,根据密度比,结合相同高度圆柱体的体积与质量关系,推导体积比为1:5时的实心质量比,进而判断空心。
【解析】
1. 计算甲、乙的密度:
从图像可知,当甲的体积$V_甲=20\mathrm{cm}^3$时,质量$m_甲=60\mathrm{g}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,甲的密度$\rho_甲=\frac{m_甲}{V_甲}=\frac{60\mathrm{g}}{20\mathrm{cm}^3}=3\mathrm{g/cm}^3$;
当乙的体积$V_乙=60\mathrm{cm}^3$时,质量$m_乙=60\mathrm{g}$,乙的密度$\rho_乙=\frac{m_乙}{V_乙}=\frac{60\mathrm{g}}{60\mathrm{cm}^3}=1\mathrm{g/cm}^3$;
因此甲、乙的密度之比$\rho_甲:\rho_乙=3\mathrm{g/cm}^3:1\mathrm{g/cm}^3=3:1$。
2. 判断空心圆柱体:
相同高度的圆柱体,体积$V=Sh$($S$为底面积,$h$为高度),质量$m=\rho V=\rho Sh$。
若甲、乙均为实心,当体积比$V_甲:V_乙=1:5$时,质量比为:
$m_{甲实}:m_{乙实}=(\rho_甲V_甲):(\rho_乙V_乙)=(3×1):(1×5)=3:5$;
结合题目中相同高度圆柱体质量比为1:5的条件,若体积比为1:5,假设甲为实心,其质量与乙的质量比应为3:5,而实际体积比下,甲的实际体积大于实心所需体积(或通过实心体积比计算:当质量比为1:5时,实心体积比$V_{甲实}:V_{乙实}=\frac{m_甲}{\rho_甲}:\frac{m_乙}{\rho_乙}=\frac{1}{3}:\frac{5}{1}=1:15$,题目中体积比为1:5,比1:15大,说明甲的实际体积大于实心体积),因此甲是空心的。
【答案】
$3:1$;甲
【知识点】
密度计算;m-V图像;空心判断
【点评】
本题结合m-V图像考查密度计算与空心判断,需熟练运用密度公式,关键是从图像中准确提取数据计算密度,再结合比例关系分析实心与空心的体积差异,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先从m-V图像中提取甲、乙金属的质量和体积,利用密度公式计算密度比;再结合密度公式和圆柱体体积公式,分析体积比为1:5时的实心情况,判断空心圆柱体。第一步,在图像中选取甲、乙对应的质量和体积,计算各自密度;第二步,根据密度比,结合相同高度圆柱体的体积与质量关系,推导体积比为1:5时的实心质量比,进而判断空心。
【解析】
1. 计算甲、乙的密度:
从图像可知,当甲的体积$V_甲=20\mathrm{cm}^3$时,质量$m_甲=60\mathrm{g}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,甲的密度$\rho_甲=\frac{m_甲}{V_甲}=\frac{60\mathrm{g}}{20\mathrm{cm}^3}=3\mathrm{g/cm}^3$;
当乙的体积$V_乙=60\mathrm{cm}^3$时,质量$m_乙=60\mathrm{g}$,乙的密度$\rho_乙=\frac{m_乙}{V_乙}=\frac{60\mathrm{g}}{60\mathrm{cm}^3}=1\mathrm{g/cm}^3$;
因此甲、乙的密度之比$\rho_甲:\rho_乙=3\mathrm{g/cm}^3:1\mathrm{g/cm}^3=3:1$。
2. 判断空心圆柱体:
相同高度的圆柱体,体积$V=Sh$($S$为底面积,$h$为高度),质量$m=\rho V=\rho Sh$。
若甲、乙均为实心,当体积比$V_甲:V_乙=1:5$时,质量比为:
$m_{甲实}:m_{乙实}=(\rho_甲V_甲):(\rho_乙V_乙)=(3×1):(1×5)=3:5$;
结合题目中相同高度圆柱体质量比为1:5的条件,若体积比为1:5,假设甲为实心,其质量与乙的质量比应为3:5,而实际体积比下,甲的实际体积大于实心所需体积(或通过实心体积比计算:当质量比为1:5时,实心体积比$V_{甲实}:V_{乙实}=\frac{m_甲}{\rho_甲}:\frac{m_乙}{\rho_乙}=\frac{1}{3}:\frac{5}{1}=1:15$,题目中体积比为1:5,比1:15大,说明甲的实际体积大于实心体积),因此甲是空心的。
【答案】
$3:1$;甲
【知识点】
密度计算;m-V图像;空心判断
【点评】
本题结合m-V图像考查密度计算与空心判断,需熟练运用密度公式,关键是从图像中准确提取数据计算密度,再结合比例关系分析实心与空心的体积差异,难度适中。
【难度系数】
0.5
三、实验探究题
14.小亮在“测量液体的密度”的实验中,有以下操作。
【进行实验与收集证据】

(1)把托盘天平放在桌面上,游码归零后,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,直到横梁水平平衡。
(2)将装有适量某液体的烧杯放在托盘天平的左盘上,托盘天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,若烧杯的质量为20 g,则烧杯中液体的质量为g,然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示,由此可计算出液体的密度为g/cm³。
【评估】
(3)此次实验操作测得的液体的密度值(选填“偏大”或“偏小”),原因是烧杯内壁上会有少量的残留液体。
【交流与合作】
(4)同组的小明同学认真分析后,他觉得应该这样测:①用托盘天平测出空量筒的质量为$ m_0 $;②向量筒中倒入适量的液体,再用托盘天平测出量筒和液体的总质量为$ m_1 $;③读出量筒中液体的体积$ V $,接下来就可以计算出待测液体的密度。小亮同学认为这样操作不可取,主要原因是。
(5)在老师的点拨下,两位同学重新进行实验,在烧杯中装入一定量的液体,测出烧杯和液体的总质量,然后将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,按照下列表格的顺序测量液体的密度。

表格中空白处的数据:①;②。
14.小亮在“测量液体的密度”的实验中,有以下操作。
【进行实验与收集证据】
(1)把托盘天平放在桌面上,游码归零后,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,直到横梁水平平衡。
(2)将装有适量某液体的烧杯放在托盘天平的左盘上,托盘天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,若烧杯的质量为20 g,则烧杯中液体的质量为g,然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示,由此可计算出液体的密度为g/cm³。
【评估】
(3)此次实验操作测得的液体的密度值(选填“偏大”或“偏小”),原因是烧杯内壁上会有少量的残留液体。
【交流与合作】
(4)同组的小明同学认真分析后,他觉得应该这样测:①用托盘天平测出空量筒的质量为$ m_0 $;②向量筒中倒入适量的液体,再用托盘天平测出量筒和液体的总质量为$ m_1 $;③读出量筒中液体的体积$ V $,接下来就可以计算出待测液体的密度。小亮同学认为这样操作不可取,主要原因是。
(5)在老师的点拨下,两位同学重新进行实验,在烧杯中装入一定量的液体,测出烧杯和液体的总质量,然后将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,按照下列表格的顺序测量液体的密度。
表格中空白处的数据:①;②。
答案
解:
(1) 水平;右
(2) 烧杯和液体的总质量为:$20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+1.4\ \mathrm{g}=36.4\ \mathrm{g}$
烧杯中液体的质量为:$36.4\ \mathrm{g}-20\ \mathrm{g}=16.4\ \mathrm{g}$
量筒中液体体积为$20\ \mathrm{cm}^3$,液体的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16.4\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=0.82\ \mathrm{g/cm}^3$
答案:16.4;0.82
(3) 偏大
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎(合理即可)
(5) ① 量筒中液体的质量:$m'=40\ \mathrm{g}-24\ \mathrm{g}=16\ \mathrm{g}$
② 液体的密度:$\rho'=\frac{m'}{V'}=\frac{16\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=0.8\ \mathrm{g/cm}^3$
答案:16;0.8
(1) 水平;右
(2) 烧杯和液体的总质量为:$20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+1.4\ \mathrm{g}=36.4\ \mathrm{g}$
烧杯中液体的质量为:$36.4\ \mathrm{g}-20\ \mathrm{g}=16.4\ \mathrm{g}$
量筒中液体体积为$20\ \mathrm{cm}^3$,液体的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{16.4\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=0.82\ \mathrm{g/cm}^3$
答案:16.4;0.82
(3) 偏大
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎(合理即可)
(5) ① 量筒中液体的质量:$m'=40\ \mathrm{g}-24\ \mathrm{g}=16\ \mathrm{g}$
② 液体的密度:$\rho'=\frac{m'}{V'}=\frac{16\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{cm}^3}=0.8\ \mathrm{g/cm}^3$
答案:16;0.8
解析
【分析】
这是测量液体密度的实验题,解题思路如下:
1. 天平使用:需将天平放在水平桌面,游码归零后,指针左偏时平衡螺母向右调(遵循“左偏右调,右偏左调”的调节原则),使横梁平衡。
2. 质量与密度计算:天平读数为砝码总质量加游码示数,液体质量=烧杯和液体总质量 - 空烧杯质量;量筒读数看凹液面底部,再用密度公式ρ=m/V计算液体密度。
3. 误差分析:将烧杯中液体倒入量筒时,烧杯内壁残留液体会导致量筒测得的体积偏小,根据ρ=m/V,体积偏小则密度计算值偏大。
4. 实验方案评价:量筒形状细长、重心高,直接放天平托盘易倾倒损坏,因此该操作不可取。
5. 表格数据计算:倒出液体的质量=烧杯和液体总质量 - 剩余烧杯和液体总质量,再除以量筒中液体体积,得到液体密度。
【解析】
(1) 使用托盘天平前,需将天平放在水平桌面上;游码归零后,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,直至横梁水平平衡。
(2) 天平总质量=砝码质量+游码示数=20g+10g+5g+1.4g=36.4g,液体质量=总质量 - 烧杯质量=36.4g-20g=16.4g;量筒中液体体积V=20cm³,液体密度ρ=m/V=16.4g/20cm³=0.82g/cm³。
(3) 烧杯内壁残留少量液体,导致量筒测得的液体体积偏小,根据ρ=m/V,质量准确时体积偏小,计算出的密度值偏大。
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎,因此该操作不可取。
(5) ①量筒中液体的质量=40g-24g=16g;②液体密度ρ'=16g/20cm³=0.8g/cm³。
【答案】
(1) 水平;右
(2) 16.4;0.82
(3) 偏大
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎(合理即可)
(5) 16;0.8
【知识点】
密度的测量;天平的使用;实验误差分析
【点评】
本题为初中物理核心实验题,考查液体密度测量的基本操作、数据计算、误差分析及实验方案评价,注重实验细节的理解,是密度章节的典型题型,能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.7
这是测量液体密度的实验题,解题思路如下:
1. 天平使用:需将天平放在水平桌面,游码归零后,指针左偏时平衡螺母向右调(遵循“左偏右调,右偏左调”的调节原则),使横梁平衡。
2. 质量与密度计算:天平读数为砝码总质量加游码示数,液体质量=烧杯和液体总质量 - 空烧杯质量;量筒读数看凹液面底部,再用密度公式ρ=m/V计算液体密度。
3. 误差分析:将烧杯中液体倒入量筒时,烧杯内壁残留液体会导致量筒测得的体积偏小,根据ρ=m/V,体积偏小则密度计算值偏大。
4. 实验方案评价:量筒形状细长、重心高,直接放天平托盘易倾倒损坏,因此该操作不可取。
5. 表格数据计算:倒出液体的质量=烧杯和液体总质量 - 剩余烧杯和液体总质量,再除以量筒中液体体积,得到液体密度。
【解析】
(1) 使用托盘天平前,需将天平放在水平桌面上;游码归零后,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,直至横梁水平平衡。
(2) 天平总质量=砝码质量+游码示数=20g+10g+5g+1.4g=36.4g,液体质量=总质量 - 烧杯质量=36.4g-20g=16.4g;量筒中液体体积V=20cm³,液体密度ρ=m/V=16.4g/20cm³=0.82g/cm³。
(3) 烧杯内壁残留少量液体,导致量筒测得的液体体积偏小,根据ρ=m/V,质量准确时体积偏小,计算出的密度值偏大。
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎,因此该操作不可取。
(5) ①量筒中液体的质量=40g-24g=16g;②液体密度ρ'=16g/20cm³=0.8g/cm³。
【答案】
(1) 水平;右
(2) 16.4;0.82
(3) 偏大
(4) 量筒重心较高,放在天平托盘上容易倾倒摔碎(合理即可)
(5) 16;0.8
【知识点】
密度的测量;天平的使用;实验误差分析
【点评】
本题为初中物理核心实验题,考查液体密度测量的基本操作、数据计算、误差分析及实验方案评价,注重实验细节的理解,是密度章节的典型题型,能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.7
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