分组实验：测量石块和盐水的密度

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1．小梦参加了5月份的实验操作考试。下表中记录的是小梦与其他三位同学测出的小石块密度(注：查密度表可知，石块的密度为2.50克/厘米3)。下列说法正确的是(D)

A. 四位考生的实验都失败了，因为密度表中石块的密度为2.50克/厘米3

B. 只有小满的数据可以接受，因为他的数据最接近密度表中的数据

C. 只有张扬的数据不可以接受，因为他的数据偏差最大

D. 只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效

2．某同学要用天平和量筒测量绿豆的密度，下列四种方法中最合理的是(D)

A. 先用量筒和水测量一些绿豆的体积，再用天平测量这些绿豆的质量

B. 先用天平测量一粒绿豆的质量，再用量筒和水测量这粒绿豆的体积

C. 先用天平测量一些绿豆的质量，再将这些绿豆直接倒入量筒测出体积

D. 先用天平测量一些绿豆的质量，再用量筒和水测量这些绿豆的体积

3．“测酸奶密度”的实验。

(1)小明的实验方案，用天平和量筒测密度。

①他用已调节好的天平测得空烧杯的质量m0为37.4克。接着把酸奶倒入烧杯中，测得烧杯和酸奶的总质量m1，如图所示，m1＝81.4克。然后把烧杯中的酸奶倒入量筒中，如图所示，V奶＝40厘米3。则酸奶的密度ρ＝1.1克/厘米3。

错误！未找到引用源。

(第3题)

②在交流讨论中，小雨同学认为小明测得的酸奶密度值偏大。其原因是酸奶倒入量筒中会有部分残留在烧杯中，使测得的体积偏小。

(2)小雨的实验方案：巧妙地利用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度。

请你简要写出小雨的实验过程和酸奶密度的计算表达式(用测量的物理量符号表示)。

【答】　①用天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0；②在瓶内装满水，盖上盖子，用天平测出瓶和水的总质量m1；③倒干净水，再往瓶内装满酸奶，盖上盖子，用天平测出瓶和酸奶的总质量m2。酸奶密度的计算表达式：ρ奶＝ρ水。

4．下面是小金同学设计的测量某金属块密度的实验方案，请帮他完善实验过程。

(第4题)

(1)将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右侧，此时应将平衡螺母向__左__(填“左”或“右”)端调节，直至横梁平衡。

(2)把金属块放在天平的左盘内称量，当天平重新平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块的质量m是78.2克。

(3)若把金属块放入装有V1＝20毫升水的量筒内，量筒的水面如图乙所示，其示数V2＝30毫升。

(4)这种金属的密度ρ＝(用m、V1、V2表示)。

(5)如果做实验时，先将金属块浸没在水中测量金属块的体积，再用天平测量金属块的质量，则这样测得金属块的密度比真实值偏大(填“偏大”或“偏小”)。

5．在做测量盐水密度的实验中，小芳第一个完成了实验，请回答下列问题：

(1)她的主要实验步骤如下：

A. 用调好的天平称量出烧杯的质量为10克；

B. 向烧杯中倒入适量的盐水，用天平称出盐水和烧杯的总质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如图甲所示，则盐水和烧杯的总质量为__27__克；

C. 将烧杯中的盐水倒入量筒中，当量筒内液面静止时，液面位置如图乙所示，则盐水的体积为15__厘米3。

(第5题)

(2)小芳根据实验中的测量数据得出盐水的密度ρ＝1.13克/厘米3。(精确到0.01)

(3)小芳同学的实验会带来很大误差，你认为测量结果__偏大__(填“偏大”或“偏小”)。另一个同学很快想到：不需要增加器材，也不需要增加额外的步骤，只要将小芳同学主要实验步骤的顺序稍加调整，就会大大减小上述误差，这位同学调整后的主要实验步骤是BCA(只填写实验步骤前的代号即可)。

6．家住天府新区的小希今年种植的五星枇杷获得了丰收。小希想知道枇杷品质和密度是否有关，于是他和小明利用家庭实验室的器材测出了枇杷的密度。

(第6题)

(1)小希的方法：

①用天平测一个枇杷的质量，天平平衡时右盘砝码和游码的位置如图甲所示，则枇杷的质量为0.023千克。

②如图乙所示，往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积；将这个枇杷放入量筒，再次记录读数，枇杷的体积为20厘米3。

③枇杷的密度为1.15×103千克/米3。

(2)小明认为小希的方法不当，应当取更多的枇杷测量。小明的方法：

①随机挑选6颗枇杷，用天平测得它们的总质量为m。

②任意选出其中2颗用量筒测得体积为V。

③枇杷的密度ρ＝。

你认为小明这种测密度的方法是否正确，并简述理由。不正确；因为6颗枇杷的体积不一定等于3V。

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7．各种复合材料由于密度小、强度大，广泛应用于汽车、飞机等制造业。小明测量一块实心复合材料的密度。

(第7题)

(1)将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲，则应将平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)调节，使横梁平衡。

(2)用调好的天平测量该物块的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中央刻度左侧一点，则应该__C__(填字母)。

A. 向右调平衡螺母

B. 向右盘中加砝码

C. 向右移动游码

(3)当天平重新平衡时，盘中所加砝码和游码位置如图乙所示，则所测物块的质量为16.4克。

(4)因复合材料的密度小于水，小明在该物块下方悬挂了一铁块，按照如图丙所示顺序，测出了该物块的体积，则这种材料的密度是0.82×103千克/米3。

(5)分析以上步骤，你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值偏小(填“偏大”“不变”或“偏小”)。请写出这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：密度小，可减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等。

【解】　(1)指针向左偏，说明左边重，应当向右调节平衡螺母。(2)加入最小砝码后还是左边重，就应当移动游码，此时不能调节平衡螺母，因为是在称量了，物体质量为砝码质量和游码所示质量之和。(3)物体体积由图中的②－③，为20毫升，然后根据密度公式计算ρ＝＝＝0.82克/厘米3＝0.82×103千克/米3。(4)被测物体会沾上部分的水，使测量的体积偏大而密度偏小。在讲优点时从密度小的角度来考虑。

8．某班同学在“探究某种液体的特性”的实验中，利用天平和一个可以直接读出液体体积的医用注射器进行多次测量。

(第8题)

(1)某次实验操作如下：用注射器吸取一部分液体(如图甲，注射器内没有空气)，将装有液体的注射器放在已调平的天平左盘称量，天平平衡时右盘砝码的质量及游码的位置如图乙所示。由图可读出注射器内液体体积为15毫升，注射器的总质量为24克。

(2)多次如上测量，得到注射器的总质量与对应的液体体积，画出如图丙所示图像，由此可得到该液体的密度是0.8×103千克/米3。

(3)受此实验启发，小明只用该注射器和部分纯净水在家里测出了冰的密度。他的做法是：在注射器内装18毫升的水，将注射器放入冰箱冷冻室足够时间，取出后测出冰的体积是20毫升，请计算冰的密度。

【解】　(1)由图甲可知液体体积为15毫升，由图乙可知注射器的总质量为24克。(2)由图丙可知，当V＝0时，m＝12克，即注射器的质量为12克，当V1＝15毫升时，m1＝24克，则此时液体的质量m液＝24克－12克＝12克，根据ρ＝＝＝0.8克/厘米3＝0.8×103千克/米3。(3)根据水结成冰质量不变，m冰＝m水＝ρ水·V水＝1.0克/厘米3×18厘米3＝18克，根据ρ冰＝＝＝0.9克/厘米3。