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3.小林同学想测量一块不规则瓷片的密度。
(1)他把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节
(2)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的质量和游码的位置如图3甲所示,则瓷片的质量为
(3)他发现瓷片放不进量筒,改用如图3乙所示的方法测瓷片的体积:
A.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上做标记,然后取出瓷片;
B.先往量筒装入40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图3丙所示,则瓷片的体积为
(4)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为
(5)根据以上步骤,你认为小林同学测出的瓷片密度值
(1)他把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节
平衡螺母
使天平平衡。(2)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的质量和游码的位置如图3甲所示,则瓷片的质量为
32
g。(3)他发现瓷片放不进量筒,改用如图3乙所示的方法测瓷片的体积:
A.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上做标记,然后取出瓷片;
B.先往量筒装入40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图3丙所示,则瓷片的体积为
14
cm³。(4)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为
2.29
g/cm³。(保留两位小数)(5)根据以上步骤,你认为小林同学测出的瓷片密度值
偏小
(选填“偏大”或“偏小”)。答案
3.(1)平衡螺母 (2)32 (3)14 (4)2.29 (5)偏小 点拨:(2)瓷片的质量是 20g+10g+2g=32g。 (3)由题图丙可知,量筒中水凹液面的底部与 26mL 刻度线相平,所以瓷片的体积为 40mL-26mL=14mL=14cm³。 (4)$\rho=\frac{m}{V}=\frac{32\mathrm{g}}{14\mathrm{cm}^3}=2.29\mathrm{g/cm}^3$。(5)因为取出瓷片时,瓷片上会沾有水,因此倒入水的体积大于瓷片的体积,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,测量结果偏小。
解析
【分析】
本题是测量不规则瓷片密度的实验题，解题思路如下：
1. 天平调平：使用天平前，需将天平放在水平桌面，游码移到零刻度处，调节平衡螺母使天平横梁平衡；
2. 质量测量：物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和，读取甲图中砝码和游码的数值，计算瓷片质量；
3. 体积测量：因瓷片无法放入量筒，采用等效替代法，将瓷片体积转化为倒入烧杯的水的体积，通过量筒前后示数差计算体积；
4. 密度计算：利用密度公式ρ=m/V，代入质量和体积计算瓷片密度；
5. 误差分析：分析取出瓷片时带水对体积测量的影响，进而判断密度测量的误差。
【解析】
(1) 使用天平前，将天平放在水平桌面上，游码移到零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡；
(2) 瓷片质量为砝码总质量加游码示数：20g + 10g + 2g = 32g；
(3) 量筒原有水40mL，剩余水体积为26mL，所以倒入烧杯的水体积（即瓷片体积）为40mL - 26mL =14mL=14cm³；
(4) 根据密度公式ρ=m/V，代入数据得：ρ=32g/14cm³≈2.29g/cm³；
(5) 取出瓷片时，瓷片表面沾有水，导致烧杯中水面下降的体积大于瓷片实际体积，因此测量的体积偏大，由ρ=m/V可知，质量准确，体积偏大，所以测出的密度值偏小。
【答案】
(1) 平衡螺母；(2) 32；(3)14；(4)2.29；(5)偏小
【知识点】
密度的测量、天平的使用、量筒的使用
【点评】
本题考查密度测量的基础实验，涵盖天平与量筒的读数、等效替代法测体积、密度公式应用及误差分析，是初中物理力学的重点实验，需学生掌握实验操作规范和误差分析方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是测量不规则瓷片密度的实验题，解题思路如下：
1. 天平调平：使用天平前，需将天平放在水平桌面，游码移到零刻度处，调节平衡螺母使天平横梁平衡；
2. 质量测量：物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和，读取甲图中砝码和游码的数值，计算瓷片质量；
3. 体积测量：因瓷片无法放入量筒，采用等效替代法，将瓷片体积转化为倒入烧杯的水的体积，通过量筒前后示数差计算体积；
4. 密度计算：利用密度公式ρ=m/V，代入质量和体积计算瓷片密度；
5. 误差分析：分析取出瓷片时带水对体积测量的影响，进而判断密度测量的误差。
【解析】
(1) 使用天平前，将天平放在水平桌面上，游码移到零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡；
(2) 瓷片质量为砝码总质量加游码示数：20g + 10g + 2g = 32g；
(3) 量筒原有水40mL，剩余水体积为26mL，所以倒入烧杯的水体积（即瓷片体积）为40mL - 26mL =14mL=14cm³；
(4) 根据密度公式ρ=m/V，代入数据得：ρ=32g/14cm³≈2.29g/cm³；
(5) 取出瓷片时，瓷片表面沾有水，导致烧杯中水面下降的体积大于瓷片实际体积，因此测量的体积偏大，由ρ=m/V可知，质量准确，体积偏大，所以测出的密度值偏小。
【答案】
(1) 平衡螺母；(2) 32；(3)14；(4)2.29；(5)偏小
【知识点】
密度的测量、天平的使用、量筒的使用
【点评】
本题考查密度测量的基础实验，涵盖天平与量筒的读数、等效替代法测体积、密度公式应用及误差分析，是初中物理力学的重点实验，需学生掌握实验操作规范和误差分析方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
四、被测固体吸水或溶于水
4.某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图4所示。
(1)该实验的测量原理是
(2)把天平放在
(3)因颗粒易溶于水，小组的同学采用图4乙所示方法测量体积，所测量的颗粒的体积是
(4)经过计算，该颗粒的密度是
(5)在图4乙C步操作中，若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的密度值比实际密度偏
4.某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图4所示。
(1)该实验的测量原理是
$\rho=\frac{m}{V}$
。(2)把天平放在
水平
桌面上，调节天平平衡。用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图4甲所示，则称量的颗粒的质量是168
g。(3)因颗粒易溶于水，小组的同学采用图4乙所示方法测量体积，所测量的颗粒的体积是
70
cm³。(4)经过计算，该颗粒的密度是
$2.4×10^3$
kg/m³。(5)在图4乙C步操作中，若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的密度值比实际密度偏
小
（选填“大”或“小”）。答案
4.(1)$\rho=\frac{m}{V}$ (2)水平 168 (3)70 (4)$2.4×10^3$ (5)小
解析
【分析】
本题是特殊方法测密度的典型题，需围绕密度公式ρ=m/V展开思路：首先明确测密度的核心原理；天平使用需先置于水平桌面，质量为砝码与游码示数之和；因固体易溶于水，采用铁砂替代水的“替代法”测体积，即颗粒体积等于铁砂与颗粒的总体积减去铁砂原有体积；再根据密度公式计算密度；最后结合体积测量偏差，分析密度的误差。
【解析】
(1)测量密度的基本原理是密度公式：$\rho=\frac{m}{V}$；
(2)天平使用前需放在水平桌面上；由图甲可知，砝码总质量为$100g+50g+10g+5g=165g$，游码示数为$3g$，因此颗粒的质量$m=165g+3g=168g$；
(3)由图乙可知，铁砂原有体积为$100cm^3$，铁砂与颗粒的总体积为$170cm^3$，则颗粒的体积$V=170cm^3-100cm^3=70cm^3$；
(4)根据密度公式，该颗粒的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{168g}{70cm^3}=2.4g/cm^3=2.4×10^3kg/m^3$；
(5)若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，测得的颗粒体积偏大，根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量$m$不变，体积$V$偏大，因此测出的密度值比实际密度偏小。
【答案】
(1)$\rho=\frac{m}{V}$；(2)水平，168；(3)70；(4)$2.4×10^3$；(5)小
【知识点】
密度的测量、天平的使用、密度的计算
【点评】
本题针对易溶于水的固体，采用铁砂替代水的特殊方法测体积，考查了密度公式应用、天平操作、体积特殊测量及误差分析，是密度章节的重点题型，需掌握替代法测体积的原理。
【难度系数】
0.6
本题是特殊方法测密度的典型题，需围绕密度公式ρ=m/V展开思路：首先明确测密度的核心原理；天平使用需先置于水平桌面，质量为砝码与游码示数之和；因固体易溶于水，采用铁砂替代水的“替代法”测体积，即颗粒体积等于铁砂与颗粒的总体积减去铁砂原有体积；再根据密度公式计算密度；最后结合体积测量偏差，分析密度的误差。
【解析】
(1)测量密度的基本原理是密度公式：$\rho=\frac{m}{V}$；
(2)天平使用前需放在水平桌面上；由图甲可知，砝码总质量为$100g+50g+10g+5g=165g$，游码示数为$3g$，因此颗粒的质量$m=165g+3g=168g$；
(3)由图乙可知，铁砂原有体积为$100cm^3$，铁砂与颗粒的总体积为$170cm^3$，则颗粒的体积$V=170cm^3-100cm^3=70cm^3$；
(4)根据密度公式，该颗粒的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{168g}{70cm^3}=2.4g/cm^3=2.4×10^3kg/m^3$；
(5)若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，测得的颗粒体积偏大，根据$\rho=\frac{m}{V}$，质量$m$不变，体积$V$偏大，因此测出的密度值比实际密度偏小。
【答案】
(1)$\rho=\frac{m}{V}$；(2)水平，168；(3)70；(4)$2.4×10^3$；(5)小
【知识点】
密度的测量、天平的使用、密度的计算
【点评】
本题针对易溶于水的固体，采用铁砂替代水的特殊方法测体积，考查了密度公式应用、天平操作、体积特殊测量及误差分析，是密度章节的重点题型，需掌握替代法测体积的原理。
【难度系数】
0.6
