【文档说明】专题20 实验探究：测量物质的密度（解析版）.docx，共(12)页，315.021 KB，由envi的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明：

电子版关注公众号：好学熊资料库第1页共12页专题20实验探究：测量物质的密度1．（宿迁模拟）某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如图甲是调节横梁时指针静止时的情形，图乙和图丙分别是正确测量石块质量和体积时的情形，下列说法

正确的是（）A．甲图中应将左边平衡螺母向左调，右边平衡螺母向右调，使指针对准中央刻度线B．乙图中测石块质量时，天平的读数是71.7gC．由丙图可知小石块的体积是80cm3D．根据图乙、丙数据可计算出石块的密度是3.57×103kg/m3解：A、指针偏向分度盘左侧，应向右

调节平衡螺母，直至指针指在中央刻度线，故A错误；B、由图乙可知，天平的分度值为0.2g，砝码质量为70g，游码对应的刻度值为1.4g，所以石块的质量m＝71.4g，故B错误；C、由丙图可知，石块的体积V＝80mL﹣60mL＝20mL＝20cm3，故C错误；D、石

块的密度ρ＝＝3.57g/cm3＝3.57×103kg/m3，故D正确。答案：D。2．（无锡期中）小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度，部分操作过程如图所示，下列说法错误的是（）A．量筒中液体的体积是40cm3B．盐水的密度是1.16×103kg/m3C．按照乙、甲、丙的顺序实验，会使

测量结果偏大电子版关注公众号：好学熊资料库第2页共12页D．按照甲、丙、乙顺序操作，如果盘中5g砝码因磨损质量变小，则测得盐水密度偏大解：A．量筒的分度值为2mL，量筒中盐水的体积为40mL，即40cm3，故A正确；B．烧杯和盐水的总质量为：

m1＝50g+20g+10g+2.4g＝82.4g，剩余盐水的质量为：m2＝20g+10g+5g+1.0g＝36.0g，量筒中盐水的质量为：m＝m1﹣m2＝82.4g﹣36.0g＝46.4g，根据密度的计算公式可得，盐水的密度为：ρ＝＝＝1.16g/cm3＝1.16×103kg/m3，故B正

确；C、如果按照乙甲丙的顺序实验，会有一部分水附着在烧杯壁上，倒入量筒中的盐水比实际偏小，根据密度公式可以判断，密度偏大，故C正确；D、如果盘中5g砝码磨损，则砝码的质量比实际偏小，所以当右盘放置磨损砝码时，称

得烧杯和剩余盐水的质量要比实际质量偏大，则两次质量测量之差偏小，根据密度公式可知测得盐水密度偏小，故D错误。答案：D。3．（成都模拟）下列测量方案中，合理的有（）A．测小铁块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积B．测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的

量筒测体积C．测小木块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积D．测比赛用铅球密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积解：A、测小铁块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积，测量过程没有问题，故A合理；B、测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测

体积，砖块吸水，导致测量体积偏小，故B不合理；C、测小木块密度：用天平测质量后，由于小木块密度小于水的密度，漂浮在水面上，无法直接用量筒测量小木块体积，故C不合理；D、测比赛用铅球密度：用天平测质量会超过

天平最大测量值，无法测量，用排水法测体积，没有合适的量筒，故D不合理；答案：A。4．（南京期末）小明测量小石块的密度，将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端“0”刻度线处，此时指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向左调节小明接着用天平测出小石块的质量，测量结果如

图乙所示，则小石块质量为72.6g，用排水法测得小石块的体积为30cm3，则小石块的密度为2.42g/cm3。若小明先测小石块体积再测量质量，则所测得的小石块密度偏大（选填“偏大”或“偏小”）。电子版关注公众号：好学熊资料库第3页共12页解：（1）由图甲可知

，现在指针向右偏，说明右边较重，故应将平衡螺母左调；由图乙可知，天平标尺的分度值为0.2g，砝码的质量有50g、20g各一个，游码所对的刻度值为2.6g，则小石块的质量为：m＝50g+20g+2.6g＝72

.6g；（2）小石块的密度为：ρ＝＝＝2.42g/cm3；（3）若小明先测小石块体积再测量质量，把小石块从水中取出时，小石块会沾水，导致所测小石块的质量偏大，根据ρ＝可知，所测得的小石块密度会偏大。答案：左；72.6；2.424；偏大。5．（武汉模拟）小明利用托盘天

平和量筒测量盐水的密度，部分操作过程如图所示，则最合理的实验顺序应是BCA（选填“ABC”或“BCA”），量筒中盐水的质量是45g，盐水的密度是1.125×103kg/m3。解：（1）若选ABC，B中的液体无法全部倒入量筒中，烧杯

内壁存在液体的残留从而导致实验误差较大；若选BCA，先测出烧杯和盐水的总质量，再测出烧杯和剩余盐水的质量，那么总质量减去剩余的质量，即为倒出的盐水的质量，倒出的体积已经根据量筒测量，这样误差较小，故选

BCA；（2）由甲图可知，烧杯的质量为m1＝20g+10g+5g+1.4g＝36.4g，由乙图可知，烧杯和盐水的总质量为m2＝50g+20g+10g+1.4g＝81.4g，量筒中盐水的质量为：m＝m2﹣m1＝81.4g﹣36.4g＝45g；由丙图可知，量筒中盐水的体积为：

V＝40mL＝40cm3，盐水的密度是：ρ＝＝＝1.125g/cm3＝1.125×103kg/m3。电子版关注公众号：好学熊资料库第4页共12页答案：（1）BCA；（2）45；1.125×103。6．（重庆模拟）老师讲了“密度”这节知识后，小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣

了，他们拿出一个柑橘，决定想办法测出它的密度。（1）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节，直到指针指向分度盘的中央。（2）小楠用天平测量柑橘的质量，右盘中的砝码和标尺上的

游码位置如图乙所示，则柑橘的质量是220.8g，若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为230cm3，则柑橘的密度为0.96×103kg/m3。（3）如果小楠做实验时，是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积，再用天平测出柑橘的质量，则这样测

得的柑橘密度比真实值偏大（选填“偏大”或“偏小”），其原因是柑橘表面沾有水。（4）实验完成后，小明问小楠是如何测出柑橘体积的，于是小楠将柑橘擦干净，又取出小烧杯、量筒、溢水杯和牙签等。小楠先将溢水杯装满水，接着小楠的做法是：将小烧杯放在溢水口处，小楠借助牙签使这个柑

橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积。（5）小明在思考，小楠的做法也存在不妥之处，你认为不妥之处是：量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大。解：（1）使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，在调平时

，指针偏右，即需向左调节平衡螺母，直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止。（2）柑橘的质量m＝220g+0.8g＝220.8g；柑橘的密度：ρ＝＝＝0.96g/cm3＝0.96×103kg/m3（3）如果小楠做

实验时，是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积，再用天平测出柑橘的质量，这样柑橘上会沾有水，导致柑橘的质量变大，根据ρ＝，体积准确时，质量偏大，测出的密度偏大。（4）将小烧杯放在溢水口处，小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出水烧杯中水的体积即可测得柑

橘的体积；（5）用量筒测出小烧杯中水的体积时，小烧杯中水不可能完全倒入量筒中，杯壁有少量残留，量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大。答案：电子版关注公众号：好学熊资料库第5页共12页（1）水平；左；（2）220.8；0.96×103；（3）偏大；柑橘上会沾有水；（4）将小烧杯放在溢水

口处，小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积；（5）量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大。7．（天津模拟）小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外还有如下器材：两

个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）．请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。要求：（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。答：（1）主要实验步骤及所需测量

的物理量：①调节天平平衡；②将两烧杯分别放在天平的两个盘中，并用滴管向质量较小的烧杯中加水，使天平再次平衡；③用细线系住金属块，放入质量较大的烧杯中，向量筒中加入适量水，记下体积V1；再将量筒中的水加入质量较小的烧杯中，直到天平平衡，记下此时量筒中剩余水的体积V2；④向量筒再加入适量水

，记下体积V3，将金属块完全浸没在量筒的水中，记下体积V4；（2）由ρ＝得，m＝ρV，金属块和水的质量相等：则ρ金属块（V4﹣V3）＝ρ水（V1﹣V2），则ρ金属块＝ρ水。8．（大连模拟）同学们在实验室里测某种矿石的密度，选用天平、量

筒、细线、烧杯和水、实验操作如下：A.用天平测出矿石质量；B.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；C.将矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总体积。（1）调节天平时，指针位置如图（a）所示，应将平衡螺母向左调（选填“左”、“右”）。（2）用调好的天平称矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码

和游码的位置如图（b）所示，矿石的质量m＝0.062kg。（3）量筒量出矿石的体积如图（c）所示，则矿石的密度ρ＝2.6×103kg/m3。（4）若不用量筒，借助一个溢水杯和一个小烧杯完成上述实验，请将如下实验步骤补充完整，并用字母表示出电子版关注公众号：好学熊资料库

第6页共12页测量的物理量。①测出空小烧杯的质量m1；②将溢水杯装满水，将矿石浸没在溢水杯中；③称出溢出的水和小烧杯的总质量m2；④已知矿石的质量是m0，水的密度是ρ水；⑤用上述方法测出矿石密度ρ矿石＝（用已知量和测量量表示）⑥整理器材时，该同学发现溢水杯的溢水口有少量水残留，则该同学测出的矿

石密度比真实值偏大（选填“偏大”、“偏小”）。解：（1）指针指向分度盘的右侧，说明天平的右端下沉，此时应将平衡螺母向左调。（2）小矿石的质量：m石＝50g+10g+2g＝62g＝0.062kg，（3）小矿石的体积：V石＝80mL﹣60mL＝20mL＝20c

m3，小矿石的密度：；（4）③称出溢出的水和小烧杯的总质量m2；⑤矿石的体积：，矿石密度。⑥溢水口有少量水残留使测得的矿石的体积偏小，由可知，测得的密度值偏大。答案：（1）左；（2）0.062；（3）2.6×103；（4）③称出溢出的水和小烧杯的总质量m2；⑤；⑥偏电子版关注公众号：好学熊资料库第

7页共12页大。9．（遂宁期末）小池是一名天文爱好者，他淘到一小块“陨石”但真伪难以辨别。阅读资料后知陨石密度一般大于3g/cm3，于是小池对这块“陨石”的密度进行了测量，来初步鉴别真伪。测量过程如图所示。（1

）他把天平放在水平桌面上，游码拨到零刻度线，调节平衡螺母使天平平衡，然后将“陨石”放在左盘中，在右盘中增减砝码当加入最小砝码时，发现指针位置如图甲所示，他接下来的第一步操作应该是C；A．调节平衡螺母B．拨动游码C．取下最小砝码（

2）天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙，则“陨石”的质量m0为62g；（3）将“陨石”（陨石不吸水）缓放入盛有40mL水的量筒中，水面升高至如图丙所示，则陨石的体积为20cm3。小池测出“陨石”的密度ρ＝3.1×103kg/m3；（4）若实验过程中，小池不小心将量筒

打碎了，经过思考，他采取了以下步骤测量“陨石”的体积（如图丁）：①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m1。②如图丁A所示，烧杯放在水平桌面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧

杯和水的总质量m2。则“陨石”的密度为（用字母m0、m1、m2、ρ水表示），这样密度测量值比真实值准确（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。解：（1）使用天平之前，首先把天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度，然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡；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，说明放的砝码多了，故应该把天平右盘的最小的砝码拿走，并向右移游码直至横梁重新平衡，故他接下来的第一步操作应该是：C.取下最小砝码；（2）由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为50g、10g，游码所对的刻度值为

2g，则“陨石”的质量为：m0＝50g+10g+2g＝62g；（3）量筒中水的体积V1为40mL，由图丙可知，“陨石”浸没在水中时的总体积V2为60mL，则电子版关注公众号：好学熊资料库第8页共12页“陨石”的体积为：V＝V2﹣V1＝60mL﹣40mL＝20mL＝20cm3；该“陨石”的密度

为：ρ＝＝＝3.1g/cm3＝3.1×103kg/m3；（4）加入水的质量为：m水＝m2﹣m1，加入水的体积为：V水＝＝，“陨石”的体积为：V＝V水＝，“陨石”的密度为：ρ＝＝＝；实验步骤是：①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧

杯和水的总质量m1。②如图丁A所示，烧杯放在水平桌面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m2。“陨石”的质量是直接测量出来的，体积的测量利用了等效替代法，由于往水中放“陨石

”之前先测量了烧杯和水的总质量m1，后来又加水至标记处，测出烧杯和水的总质量m2，则多出的那一部分水的体积与“陨石”的体积是相等的，计算出的体积是比较准确的，所以测量出的密度值也是比较准确的。答案：（1）水平；平衡螺母；C；（2）62；（3）

20cm3；3.1×103；（4）；准确。10．（重庆模拟）某中学环保小组在长江边取适量江水样品，分别进行了江水密度的测量：（1）小薇把样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：①将天平放在水平台上，把游码移到

零刻度线处，发现指针在分度盘的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向右（选填“右”或“左”）调，直至天平平衡；②用天平测出空烧杯的质量为30g，在烧杯中倒入适量的江水样品，测出烧杯和江水的总质量如图甲所示，则烧电子版关注公众号：好学熊资料库第9页共12页

杯中江水的质量为39.6g，将烧杯中的江水全部倒入量筒中，江水的体积如图乙所示，则江水的密度为1.04g/cm3。③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值偏大（选填“偏大”或“偏小”）。（2）小亮把样品带回家，用家里的一台电子秤（如图丙所示）和没喝完的半瓶纯净

水，做了如下实验：①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A；②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为m2；③把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面与标记A处相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3；④则江水的密度表达式ρ＝；（纯

净水的密度用ρ水表示）；⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的BA．控制变量法B．等量代替法C．类比法。解：（1）①将天平放在水平桌面上，先将游码放在标尺左端的零刻度线处，若发现指针在分度盘中央的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向右调

节；②在测量时，应将被测物体放在左盘中，向右盘中加减砝码；在甲图中，标尺的分度值是0.2g，故此时烧杯和液体的质量是m＝50g+10g+5g+4.6g＝69.6g；故江水的质量是：69.6g﹣30g＝39.6g；所以江水的密度是：ρ＝＝＝1.04g/cm3③小薇用这种方法测量时，江水的质量是

准确的，但是测量江水的体积时，由于烧杯中的水不能全部倒出，所以测得江水的体积偏小，故据ρ＝可知，测得密度偏大；（2）据上面的分析可知，此题是通过计算水的体积而得出江水的体积，即①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身38ml水面位置标记为A

；②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为m2；故此时的水的质量是：m＝m1﹣m2；故水的体积是：v＝＝；③把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面与标记A处相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3；故此时江水的质量是：m′＝m3﹣m2④则江水的密度表

达式ρ＝＝＝；⑤此方法中，将江水的体积转换为水的体积，即转换法，故选B。电子版关注公众号：好学熊资料库第10页共12页答案：（1）①水平；右；②39.6；1.04；③偏大；（2）③标记A处；④；⑤B。11．（北京期中）小明同学

想测量酱油的密度，他找来天平和量筒做了如下实验：（1）小明取来托盘天平放在水平桌面上，发现分度盘如图甲所示，他应先将平衡螺母向右移动；（2）向量筒中倒入适量的酱油，酱油的体积如图乙所示，用天平测出空烧杯的质量为15.4g，将量筒中的酱油全部倒入烧杯中，测出

烧杯和酱油的总质量如图丙所示为81.4g，则酱油的密度为1.09×103kg/m3。此法测出的酱油密度与真实值相比偏小（选填“偏大”“偏小”“不变”）；（3）实验结束后，小明又想到另一种方法测量酱油的密度，他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，实验步骤

如下：①调好天平，用天平测出空烧杯的质量为m0；②将一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m1；③用另一个相同的烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m2；④则酱油的密度表达式ρ＝•ρ水（已知水的密度为ρ水）。解：

（1）由图甲可知，天平指针向左偏，故向右调节平衡螺母；（2）①由图丙可知，烧杯和酱油的总质量为50g+20g+10g+1.4g＝81.4g；②酱油的质量m＝81.4g﹣15.4g＝66g，由图乙可知酱油的体积V＝60mL＝60cm3，酱油的密度＝＝1.1×10

3kg/m3；③将量筒中的酱油全部倒入烧杯时，量筒中会残留部分酱油，导致酱油质量的测量值偏小，由＝可知，酱油的密度偏小；（3）②由实验步骤可知，应将烧杯中装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m1；③实验中用水的体积替代酱油的体积，故用另一个相同的烧杯装满水，用天平

测出烧杯和水的总质量为m2；电子版关注公众号：好学熊资料库第11页共12页④烧杯中酱油的质量m＝m1﹣m0，烧杯中水的质量m水＝m2﹣m0，酱油的体积等于水的体积即V＝V水＝＝，酱油的密度ρ＝＝＝•ρ水。

答案：（1）右；（2）81.4；1.09×103；偏小；（3）②装满酱油；③装满水；④•ρ水。12．（无锡模拟）小红利用托盘天平（最大测量值200g。分度值0.2g）、量筒、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，

步骤如下：（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，天平再次平衡时，游码示数如图甲所示

，则白纸的质量为0.4g；接下来，应该先将游码移至2.4g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变），则小红所配置的盐水密度为1.04g/cm3。（4）小

红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，如图乙所示。测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。

为方便使用该“密度计“，小红做了如下的使用说明：①图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度ρ．请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象，并在坐标轴上标出ρ的最大值。②理论上，该“密度计”可以鉴别密度差异不小于0.004g/cm3的液体。解：（1）由题意

可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，此时指针偏向分度盘中央电子版关注公众号：好学熊资料库第12页共12页刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度

盘中央的刻度线；（2）由甲可知，标尺的分度值为0.2g，则白纸的质量为0.4g，要称量出2g盐，可以先将游码移至2.4g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡；（3）水的体积V水＝50mL＝50cm3，由ρ＝可得，水的质量m

水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×50cm3＝50g，则盐水的质量m盐水＝m水+m盐＝50g+2g＝52g，则小红所配置的盐水密度ρ盐水＝＝＝1.04g/cm3；（4）①由题意可知，空烧杯的质量m0＝50g，然后在烧杯中加水，使烧

杯和水的总质量m1＝100g，则烧杯内水的质量m水＝m1﹣m0＝100g﹣50g＝50g，烧杯内水的体积V水＝50cm3，测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m，则液体的体积V液＝V水＝50cm3，则烧杯内液体的质量m液＝m﹣m0＝m﹣50g，液

体的密度ρ液＝＝＝﹣1.0g/cm3，所以，待测液体的密度ρ液与烧杯和液体的总质量m的关系为一次函数，当烧杯内没有液体时，m＝50g，液体的密度ρ液＝0g/cm3，当烧杯和水的总质量为100g时，液体的密度ρ液＝1.0g/cm3，当托

盘天平称量达到最大测量值200g时，液体的密度最大，即ρ液＝3.0g/cm3，则ρ﹣m图象如下图所示：②由托盘天平的分度值0.2g可知，该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.2g，则该“密度计”可以鉴别密度差异△ρ＝＝＝0.004g/cm3。答案：（1）右；（2）0.4；2.

4；（3）1.04；（4）①如上图所示；②0.004。