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“营养早餐工程“惠及千家万户家住南部山区的小刚也是受益者之一,每周都能喝到政府发...

“营养早餐工程“惠及千家万户家住南部山区的小刚也是受益者之一,每周都能喝到政府发给的牛奶。在学习了密度知识以后,小刚利用托盘天平、烧杯和水测量牛奶的密度,他进行了如下操作:

(1)小刚观察到牛奶包装盒上标有250ml字样;

(2)将盒装牛奶放在已经调节好的天平左盘,在右盘中加减砝码后,发现天平仍然不平衡,小刚接下来应该进行的操作是_____

(3)天平平衡后,观察右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图1所示。然后小刚将盒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测得牛奶包装盒的质量为7g。则牛奶的密度为_____

(4)小刚用这种方法测出的牛奶密度和真实值相比____(选填“偏大”或“偏小“)

(5)小刚在学习完浮力知识后,认识了一种测量液体密度的仪器一密度计(如图2所示),将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为液体密度。小刚受到启发,用细沙、水、刻度尺,记号笔、烧杯和平底玻璃管(数量不限),设计实验并完成了测量,请你帮助小刚利用上述器材完成測量牛奶密度的实验____

①写出具体的操作步骤(可以结合简图用文字说明,测量物理量用字母表示)。

②根据上述步骤中所测物理量,写出牛奶密度的表达式推导过程(有必要的文字说明)。

③牛奶密度的表达式ρ牛奶(用已知量测量量表示,比如水的密度用ρ表示)。

 

(2)向右盘加小砝码或向右移动游码,使横梁平衡; (3)0.9g/cm3; (4)偏小; (5)见解析 【解析】 在称量过程中,若指针左偏,说明左盘重,需要向右盘加小砝码或向右移动游码;物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度,由此读出牛奶和包装盒总质量,从而得到牛奶质量,再应用密度公式计算牛奶密度;(4)将盒中的牛奶倒入烧杯中时会有残留的牛奶,由此分析所测密度值的误差;(5)在平底玻璃管中装入适量细沙可竖直漂浮在水面和牛奶表面,用刻度尺测出玻璃管浸入水和牛奶中的深度,根据漂浮条件和阿基米德原理计算牛奶密度。 (2)将盒装牛奶放在已经调节好的天平左,在有盘中加减砝码后,发现天平仍然不平衡,小刚接下来应该进行的操作是向右盘加小砝码或向右移动游码,使横梁平衡; (3)由图1知,天平标尺分度值0.2g,牛奶和包装盒总质量=100g+100g+20g+10g+2g=232g,牛奶质量m=232g﹣7g=225g,所以牛奶的密度:ρ===0.9g/cm3;(4)将盒中的牛奶倒入烧杯中时会有残留的牛奶,所以再天平测得牛奶包装盒的质量偏大,得到牛奶质量偏小,由密度公式知得到的牛奶密度偏小;(5)①步骤:a、在平底玻璃管中装适量的细沙,将装有细沙的平底玻璃管放入盛有水的烧杯中,竖立静止后,在玻璃管上与水面表面相平处标上记号,并用刻度尺测得记号到平底玻璃管底的距速为h1;b、将装有沙的平底玻璃管放入盛有牛奶的烧杯中,竖立静止后,在玻璃管上与牛奶表面相平处标上记号,并用度尺测得记号到平底玻璃管底的距离为h2;②由漂浮条件可知,F浮牛奶=F浮水,由阿基米德原理可得:ρ牛奶gSh2=ρ水gSh1,③牛奶密度的表达式为:ρ牛奶=。  
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考点分析:
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为了测量盐水的密度,小明同学进行如下实验操作:

(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的右侧,则应将平衡螺母向________(选填”)调节使横梁平衡.

(2)图甲是小明将烧杯中的部分盐水倒入量筒中后,天平重新平衡时的情景,图乙是倒入盐水后量筒的示数,小明同学的实验方法和步骤完全正确,请将下表空白处填写完整:

烧杯和盐水

的总质量

m/g

倒出部分盐

水后烧杯和

盐水的总质

m1/g

量筒中盐

水的体积

V/cm3

盐水的

密度ρ/

(kg/m3)

150

 

 

 

 

(3)小亮同学的实验方法是:先用天平测出空烧杯的质量,再在量筒中倒入盐水,测出盐水的体积,然后把量筒内的盐水全部倒入烧杯,测出烧杯和盐水的总质量,最后算出盐水的密度.用这种方法测出盐水的密度与盐水的真实密度相比________(选填偏大”“偏小相同”)

(4)给你一个量程满足要求的弹簧测力计、一只空容器、细线、适量的水,测盐水的密度.实验步骤如下:用细线系牢空容器,挂在弹簧测力计下,测出空容器的重力为G0

②将空容器中装满水,测出其总重力为G1

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

④盐水密度的表达式为:ρ盐水______________(已知水的密度为ρ)

 

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小明想知道自己喝的牛奶和身边一木块的密度,于是他和小华在老师的指导下用天平和量筒做了如下实验。

(1)小明将天平放在水平台上,把游码放在_____处,发现指针指在分度盘的左侧如图甲,要使横梁平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调。

(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量如图丙所示,将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示,则烧杯中牛奶的质量为_____,牛奶的密度为_____

(3)用这种方法测出的牛奶密度会_____(选填“偏大”或“偏小”)。

(4)小华在测量木块密度时,老师要求,只用一把刻度尺、一个圆柱形容器、细铁丝和水测出木块的密度,小明和小华讨论后,设计了如下实验方案,请你补充完整。

①在圆柱形容器中装入适量的水,用刻度尺测出容器中此时水的深度为

②将木块轻轻放入水中,使木块漂浮,用刻度尺测出容器中此时水的深度为

_____,用刻度尺测出容器中此时水的深度为

④则木块的密度表达式_____(已知水的密度为)。

 

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在做测量液体密度的实验中,小明想知道食用油的密度,于是他用天平和量筒做了如图所示的实验。

(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“零”刻度线处。发现指针静止时,位置如甲图所示,则应将平衡螺母向_____选填“左”或“右”   )调节使横梁平衡。

(2)天平调节平衡后,测出空烧杯的质量为28g,在烧杯中倒入适量的食用油,测出烧杯和食用油的总质量如图乙所示,将烧杯中的食用油全部倒入量筒中,食用油的体积如图丙所示,则烧杯中食用油的质量为_____g,食用油的密度为_____kg/m3

(3)小明用这种方法测出的食用油密度与真实值相比_____(选填“偏大”或”偏小”)

(4)小华认为不用量筒也能测量出食用油的密度,他进行了如下实验操作:

调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0

在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1

把烧杯中的水倒尽,再装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为m2。则食用油的密度表达式ρ_____(   已知水的密度为ρ   )

 

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某同学捡到一个金属螺母,为了测量此螺母的密度。他做了如下实验:

(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示。要使横梁平衡,应向________调节平衡螺母。

(2)把金属螺母放在天平______盘中,并用________向另一侧盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,使天平横梁恢复平衡。盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则金属螺母的质量是________ g

(3)在量筒中装入20 mL水,用细线系住金属螺母并将其轻轻放入量筒中,如图丙所示,则金属螺母的体积是________ cm3

(4)金属螺母的密度是________ kg/m3

(5)如果金属螺母密度恰好和密度表中某一金属的密度相同,那么这名同学据此________(选填“能”或“不能”)判断该螺母一定是由这种金属制成的。

(6)另一个同学重新进行实验时不小心将量筒打碎,老师提供的器材有:天平、溢水杯、水、小杯;已知水的密度为ρ,请你帮助该同学将实验步骤补充完整。

用天平分别测出金属螺母和空小杯的质量,记作m1m2

在溢水杯中装满水,将金属螺母慢慢放入溢水杯,用小杯收集溢出的水,________

金属螺母的密度ρ=____________。(用已知量和测量量表示)

 

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小军在上山游玩时捡到了一块矿石,已知水的密度为,他在缺少量筒的情况下完成了对矿石密度的测量。

(1)天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,应向_____(填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡;

(2)把矿石放在天平的_____盘,然后向另一托盘加减砝码,当加减最小的砝码不能使天平平衡时,再移动_____,直到天平再次平衡,记下矿石的质量为

(3)接下来,他按照下图的步骤进行了矿石体积的测量:

A.往烧杯中加入适量的水,用天平称得烧杯和水的总质量

B.把小石块浸没在烧杯中的水中,水面上升,在水面位置做上标记

C.取出小石块

D.往烧杯中加水,直到水面与标记相平,再测出此时烧杯和水的总质量为

(4)计算出矿石密度的表达式为_____(用本题中的物理量符号表示);

(5)用此方法进行体积测量的过程中,利用的物理研究方法是_____,若取出小石块时带出一些水,对小石块密度测量的影响是_____(选“偏大”“偏小”“不变”)。

 

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