6 [2025邵阳邵东校级一模]某同学测量绿豆密度的实验过程如下:
a. 用一个去盖的小矿泉水瓶装满水,用天平测出瓶和水的总质量$ m_1 $。
b. 把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量$ m_2 $。
c. 用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量$ m_3 $。
d. 把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中直到刚好水满,测出此时碗和绿豆的总质量$ m_4 $。
已知水的密度为$ \rho_{水} $,根据以上实验解答下列问题:
(1)根据c、d可知倒入瓶中的绿豆质量为
(2)根据a、b并利用水的密度可知倒入瓶中的绿豆体积为
(3)所测绿豆的密度为
(4)在步骤a中,让瓶子装满水(或使初始水面到达瓶口附近某个有标记的位置),而不是让水面位于瓶子横截面较大的位置,这样做的好处是
a. 用一个去盖的小矿泉水瓶装满水,用天平测出瓶和水的总质量$ m_1 $。
b. 把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后,再次测出瓶和水的总质量$ m_2 $。
c. 用碗装一些绿豆,测出碗和绿豆的总质量$ m_3 $。
d. 把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中直到刚好水满,测出此时碗和绿豆的总质量$ m_4 $。
已知水的密度为$ \rho_{水} $,根据以上实验解答下列问题:
(1)根据c、d可知倒入瓶中的绿豆质量为
$m_3 - m_4$
。(2)根据a、b并利用水的密度可知倒入瓶中的绿豆体积为
$\dfrac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$
。(3)所测绿豆的密度为
$\dfrac{m_3 - m_4}{m_1 - m_2}×\rho_{水}$
。(4)在步骤a中,让瓶子装满水(或使初始水面到达瓶口附近某个有标记的位置),而不是让水面位于瓶子横截面较大的位置,这样做的好处是
减小绿豆体积的测量误差
。答案
6.(1) $m_3 - m_4$ (2) $\dfrac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$ (3) $\dfrac{m_3 - m_4}{m_1 - m_2}×\rho_{水}$ (4) 减小绿豆体积的测量误差
解析
【分析】
要解决这道题,需结合实验步骤,利用质量差、排液法测体积和密度公式分析:
(1)步骤c测量碗和全部绿豆的总质量$m_3$,步骤d测量倒出部分绿豆后碗和剩余绿豆的总质量$m_4$,因此倒入瓶中的绿豆质量为两者的质量差;
(2)步骤a是瓶装满水的总质量$m_1$,步骤b是倒出部分水后瓶和水的总质量$m_2$,倒出的水的质量为$m_1 - m_2$,根据密度公式可算出倒出水的体积;由于倒入绿豆后瓶刚好满,说明绿豆体积等于倒出的水的体积;
(3)根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,将(1)中绿豆质量和(2)中绿豆体积代入,即可算出绿豆密度;
(4)瓶子横截面越小,相同体积变化对应的液面高度变化越明显,能减小体积测量的误差。
【解析】
(1)倒入瓶中的绿豆质量:$m = m_3 - m_4$;
(2)倒出的水的质量:$\Delta m_{水}=m_1 - m_2$,由$\rho=\frac{m}{V}$得,倒出水的体积:$V_{水}=\frac{\Delta m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$,因此绿豆体积$V_{绿豆}=V_{水}=\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$;
(3)绿豆的密度:$\rho_{绿豆}=\frac{m_{绿豆}}{V_{绿豆}}=\frac{m_3 - m_4}{\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}}=\frac{(m_3 - m_4)\rho_{水}}{m_1 - m_2}$;
(4)让水面位于瓶子横截面较小的位置,相同体积变化对应的液面高度变化更显著,能减小绿豆体积测量的误差。
【答案】
(1) $m_3 - m_4$ (2) $\dfrac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$ (3) $\dfrac{(m_3 - m_4)\rho_{水}}{m_1 - m_2}$ (4) 减小绿豆体积的测量误差
【知识点】
密度的测量、密度公式的应用
【点评】
本题利用排液法间接测量不规则物体(绿豆)的体积,结合质量差计算质量,重点考查密度测量的实验原理和公式应用,需要学生理解排开液体体积等于物体体积的核心思路,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合实验步骤,利用质量差、排液法测体积和密度公式分析:
(1)步骤c测量碗和全部绿豆的总质量$m_3$,步骤d测量倒出部分绿豆后碗和剩余绿豆的总质量$m_4$,因此倒入瓶中的绿豆质量为两者的质量差;
(2)步骤a是瓶装满水的总质量$m_1$,步骤b是倒出部分水后瓶和水的总质量$m_2$,倒出的水的质量为$m_1 - m_2$,根据密度公式可算出倒出水的体积;由于倒入绿豆后瓶刚好满,说明绿豆体积等于倒出的水的体积;
(3)根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,将(1)中绿豆质量和(2)中绿豆体积代入,即可算出绿豆密度;
(4)瓶子横截面越小,相同体积变化对应的液面高度变化越明显,能减小体积测量的误差。
【解析】
(1)倒入瓶中的绿豆质量:$m = m_3 - m_4$;
(2)倒出的水的质量:$\Delta m_{水}=m_1 - m_2$,由$\rho=\frac{m}{V}$得,倒出水的体积:$V_{水}=\frac{\Delta m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$,因此绿豆体积$V_{绿豆}=V_{水}=\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$;
(3)绿豆的密度:$\rho_{绿豆}=\frac{m_{绿豆}}{V_{绿豆}}=\frac{m_3 - m_4}{\frac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}}=\frac{(m_3 - m_4)\rho_{水}}{m_1 - m_2}$;
(4)让水面位于瓶子横截面较小的位置,相同体积变化对应的液面高度变化更显著,能减小绿豆体积测量的误差。
【答案】
(1) $m_3 - m_4$ (2) $\dfrac{m_1 - m_2}{\rho_{水}}$ (3) $\dfrac{(m_3 - m_4)\rho_{水}}{m_1 - m_2}$ (4) 减小绿豆体积的测量误差
【知识点】
密度的测量、密度公式的应用
【点评】
本题利用排液法间接测量不规则物体(绿豆)的体积,结合质量差计算质量,重点考查密度测量的实验原理和公式应用,需要学生理解排开液体体积等于物体体积的核心思路,难度适中。
【难度系数】
0.6
7 小雨利用天平、圆柱形玻璃杯、刻度尺、滴管和水制作了一个测量液体密度的装置。
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线后发现天平指针如图甲所示,接下来应该向

(2)取两只完全相同的圆柱形玻璃杯分别放在天平的两个托盘中,将两个相同的刻度尺分别竖立在玻璃杯旁,在左盘玻璃杯中加入适量的水,向右盘玻璃杯中加入某待测液体,并且
(3)从刻度尺上读出水和待测液体的深度分别为$ h_1 $和$ h_2 $,其中待测液体深度如图丙,其深度为
(4)小雨测得待测液体的密度表达式为
(5)小雨想在右盘玻璃杯杯壁上利用刻度线标注不同待测液体的密度值,她在左盘玻璃杯中装入2.00 cm深的水,则右盘玻璃杯上密度值为$ 0.8×10^3 kg/m^3 $的刻度线应标在杯底上方
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线后发现天平指针如图甲所示,接下来应该向
右
调节平衡螺母使天平平衡。(2)取两只完全相同的圆柱形玻璃杯分别放在天平的两个托盘中,将两个相同的刻度尺分别竖立在玻璃杯旁,在左盘玻璃杯中加入适量的水,向右盘玻璃杯中加入某待测液体,并且
用滴管调节液体的量使天平平衡
,如图乙所示。(3)从刻度尺上读出水和待测液体的深度分别为$ h_1 $和$ h_2 $,其中待测液体深度如图丙,其深度为
2.60
cm。(4)小雨测得待测液体的密度表达式为
$\dfrac{h_1}{h_2}\rho_{水}$
。(用$ h_1 $、$ h_2 $和$ \rho_{水} $表示)(5)小雨想在右盘玻璃杯杯壁上利用刻度线标注不同待测液体的密度值,她在左盘玻璃杯中装入2.00 cm深的水,则右盘玻璃杯上密度值为$ 0.8×10^3 kg/m^3 $的刻度线应标在杯底上方
2.50
cm处。答案
7.(1) 右 (2) 用滴管调节液体的量使天平平衡 (3) 2.60 (4) $\dfrac{h_1}{h_2}\rho_{水}$ (5) 2.50
解析
【分析】
本题是利用天平、水和刻度尺测量液体密度的实验题,需结合天平的使用规则、密度公式逐步分析:
1. 天平调平时,指针偏左说明左侧较重,平衡螺母应向指针偏转的反方向调节;
2. 要使天平两侧总质量相等,需通过滴管调节液体量,直到天平平衡;
3. 刻度尺读数需先确定分度值,再估读到分度值下一位,读取待测液体深度;
4. 利用天平平衡时两侧质量相等,结合圆柱体积公式推导液体密度表达式;
5. 代入已知量,通过密度表达式计算待测液体对应的刻度深度。
【解析】
(1)天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘较重,应向右调节平衡螺母使天平平衡;
(2)为使天平两侧玻璃杯和液体的总质量相等,需用滴管调节右盘待测液体的量,直到天平平衡;
(3)刻度尺的分度值为1mm,待测液体的深度为2.60cm;
(4)天平平衡时,左盘水的质量等于右盘待测液体的质量,即$m_{水}=m_{液}$。根据$m=ρV$,圆柱体积$V=Sh$(S为玻璃杯底面积,两玻璃杯相同,S相等),则$ρ_{水}Sh_1=ρ_{液}Sh_2$,约去S后得$ρ_{液}=\frac{h_1}{h_2}ρ_{水}$;
(5)已知左盘水的深度$h_1=2.00cm$,待测液体密度$ρ_{液}=0.8×10^3kg/m^3$,代入$ρ_{液}=\frac{h_1}{h_2}ρ_{水}$,变形得$h_2=\frac{h_1ρ_{水}}{ρ_{液}}=\frac{2.00cm×1×10^3kg/m^3}{0.8×10^3kg/m^3}=2.50cm$。
【答案】
(1) 右;(2) 用滴管调节液体的量使天平平衡;(3) 2.60;(4) $\dfrac{h_1}{h_2}\rho_{水}$;(5) 2.50
【知识点】
天平的使用、密度公式应用、刻度尺读数
【点评】
本题结合天平与密度知识,考查实验操作细节、密度表达式推导及应用,核心是利用天平平衡时质量相等,结合圆柱体积关系推导密度,需学生掌握基础实验操作和公式灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是利用天平、水和刻度尺测量液体密度的实验题,需结合天平的使用规则、密度公式逐步分析:
1. 天平调平时,指针偏左说明左侧较重,平衡螺母应向指针偏转的反方向调节;
2. 要使天平两侧总质量相等,需通过滴管调节液体量,直到天平平衡;
3. 刻度尺读数需先确定分度值,再估读到分度值下一位,读取待测液体深度;
4. 利用天平平衡时两侧质量相等,结合圆柱体积公式推导液体密度表达式;
5. 代入已知量,通过密度表达式计算待测液体对应的刻度深度。
【解析】
(1)天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘较重,应向右调节平衡螺母使天平平衡;
(2)为使天平两侧玻璃杯和液体的总质量相等,需用滴管调节右盘待测液体的量,直到天平平衡;
(3)刻度尺的分度值为1mm,待测液体的深度为2.60cm;
(4)天平平衡时,左盘水的质量等于右盘待测液体的质量,即$m_{水}=m_{液}$。根据$m=ρV$,圆柱体积$V=Sh$(S为玻璃杯底面积,两玻璃杯相同,S相等),则$ρ_{水}Sh_1=ρ_{液}Sh_2$,约去S后得$ρ_{液}=\frac{h_1}{h_2}ρ_{水}$;
(5)已知左盘水的深度$h_1=2.00cm$,待测液体密度$ρ_{液}=0.8×10^3kg/m^3$,代入$ρ_{液}=\frac{h_1}{h_2}ρ_{水}$,变形得$h_2=\frac{h_1ρ_{水}}{ρ_{液}}=\frac{2.00cm×1×10^3kg/m^3}{0.8×10^3kg/m^3}=2.50cm$。
【答案】
(1) 右;(2) 用滴管调节液体的量使天平平衡;(3) 2.60;(4) $\dfrac{h_1}{h_2}\rho_{水}$;(5) 2.50
【知识点】
天平的使用、密度公式应用、刻度尺读数
【点评】
本题结合天平与密度知识,考查实验操作细节、密度表达式推导及应用,核心是利用天平平衡时质量相等,结合圆柱体积关系推导密度,需学生掌握基础实验操作和公式灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
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