初中物理液体密度的测量实验题

吴丽知道了水的密度是 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，她还想知道家中食用油的密度。于是，她找来一个干净的小瓶 $A$、装满食用油，利用如图所示的天平（砝码已丢失）、量筒、茶杯、水和胶头滴管等来进行测量。爸爸说，食用油太粘、不易清洗，不要直接用量筒测量它的体积。吴丽想了想，又找来了一个与 $A$完全相同的干净的小瓶 $B$，最终测出了食用油的密度。她的探究过程如下。

（1）将托盘天平放在水平桌面上，　　，调节右端的平衡螺母，使横梁平衡。

（2）将盛满食用油的小瓶 $A$放入左盘，将小瓶 $B$放入右盘，向 $B$中加水，直至天平再次平衡。将小瓶 $B$中的水全部倒入量筒中，量筒的示数如图所示，记为 $V_1=$　　 $c{m}^3$．然后将量筒中的水全部倒出。

（3）　　，然后将水全部倒入量筒，读出示数，即为食用油的体积，记为 $V_2=40c{m}^3$。

（4）根据以上数据，计算得到食用油的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

某实验小组为了测某种液体密度，设计了以下两种实验方案，请你仔细阅读后并回答下面的问题：
第一种方案：用调节好的天平测出空烧杯的质量m₁，向烧杯内倒入适量液体，再测出烧杯和液体的总质量m₂，然后把烧杯内的液体全部倒入量筒内，读出量筒内液体的体积为V₁；根据测得的数据就可以算出该液体密度。
第二种方案：在烧杯内倒入适量的液体，用调节好的天平测出烧杯和液体的总质量m₃，然后将烧杯内的部分液体倒入量筒内，读出量筒内液体的体积V₂，再测出烧杯和剩余液体的总质量m₄；根据测得的数据就可以算出该液体密度．

（1）按第         种实验方案进行测量，实验结果要更精确一些；如果选择另一种方案，测得的密度值         （选填“偏大”或“偏小”）；
（2）如图是按照第二种实验方案进行某次实验的情况，请将实验的数据及测量结果填入表中．

烧杯和液体的总质量（g）	烧杯和剩余液体的总质量（g）	倒出液体的 体积（cm^3）	液体的密度 （g╱cm^3）
50

 

小明想知道小石块密度，做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，把游码放到标尺左端　         　处，发现指针指在分度盘左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向　     　（填”左“或“右”）调。

（2）天平调平衡后，把石块放在天平左盘中，天平再次平衡后，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，这个石块的质量是　      　g。

（3）小明用量筒测石块体积，石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示，则石块的体积是　         　cm³，石块的密度是　        　kg/m³。

（4）为培养小明的创新能力，老师要求小明使用溢水杯（如图丙所示）、小烧杯、量筒、大烧杯、细线和水测小金属块密度，请将小明设计的方案及其实验结果补充完整。（表达式中水的密度用ρ_水表示，其他各量用所测物理量字母表示）

①将溢水杯装满水

②把小烧杯放在溢水杯中漂浮，测出溢出水的体积为V₁

③再把小金属块轻轻放入小烧杯中，小烧杯仍漂浮，测出溢出水的体积为V₂

④小金属块质量的表达式m_金＝                　

⑤取出小烧杯和小金属块，将溢水杯　     　水

⑥用细线拴住小金属块，将小金属块浸没在溢水杯中，测出溢出水的体积为V₃

⑦小金属块体积表达式V_金＝　           　

⑧小金属块密度的表达式ρ_金＝　           　

小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量。
（1）请将他们的实验过程补充完整。
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水（ρ_水已知）测量酒精密度的过程如下：
①往烧杯中倒入适量的水，用调节了的天平称出烧杯和水的质量为m；
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h₁；
③将水倒出，倒入酒精，用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m；
④                                                           
⑤计算酒精密谋的表达式为：ρ_酒精=               。
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水（ρ_水已知）测量酒精密度的过程如下：
①用细绳拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；
②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F₁；
③                                                  
④计算酒精密度的表达式为：ρ_酒精=         （已知：F_浮=G_排=ρ_液gV_排）。

如图，小红同学在“测量盐水的密度”实验中，操作步骤如下：

（1）把天平放在水平桌面上，游码放在零刻度线，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向　　（填“左”或“右” $)$调节，直到横梁水平平衡。

（2）已知空烧杯的质量为 $28g$，现将适量盐水装入烧杯，并放在天平的左盘，测量其质量，待天平平衡时，如图乙所示。然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图丙所示由此计算出盐水的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（3）小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏　　（填“大”或“小” $)$。

（量筒测液体密度，固体密度已知）小红用量筒、一根细铁丝和一块已知密度为ρ_木的小木块测量液体的密度。请将实验步骤填写完整并写出ρ_液的表达式：
（1）在量筒内放入适量的待测液体，记录量筒中液面处的刻度V₁
（2）将木块放入量筒中漂浮，                                                。
（3）用细铁丝将木块全部压入液体中，                                       。
表达式ρ_液 =              。

下面是小光测量密度的实验。

（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：

①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向　    　（“左”或“右”） 调节，使天平平衡。

②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入 $50g$、 $20g$、 $10g$三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。

③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为　      　 $c{m}^3$。

④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为　        　 $g$，则可乐的密度是　        　 $g/c{m}^3$。

⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值　     　（填“偏大”或“偏小”）。

（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用 ${\rho }_0$表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。

①用天平测出木块的质量 $m_1$。

②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。

③向瓶中倒水，直到木块　          　，用天平测出瓶和水的总质量 $m_2$。

④木块密度表达式 ${\rho }_{木}=$　           　。

（天平测液体密度，等V_排法）实验桌上备有器材：托盘天平、砝码盒、盛有适量水的烧杯A，盛有适量盐水的烧杯B、细绳、石块各一个。小刚想测量烧杯B中盐水的密度。请你帮他将实验步骤补充完整：
①用调好的天平测量烧杯A和水的总质量m₁，将数据记录在表格中；
②用细线拴住石块，手提细线将石块         ，天平平衡时读出天平的示数m₂，将数据记录在表格中；
③用天平测量烧杯B和被测盐水的总质量m₃，将数据记录在表格中；
④将石块擦干后，手提细线将石块仿照步骤2操作，天平平衡时读出天平示数m₄，将数据记录在表格中；
⑤根据及测量数据，计算出被测盐水的密度ρ_盐水=         ，将计算结果记录在表格中。

下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：
（1）小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m₁，向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m₂，然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V₁；其测得的食用油密度的表达式是：ρ油__________________
（2）小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m₃，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m₄，读出量筒内食用油的体积V₂。其测得的食用油密度的表达式是：ρ油__________________
（3）按__________的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值________(填“偏大”、“偏小”)，
（4）图是按小王的实验方案进行某次实验的情况，请将实验的数据及测量结果填入表中。

烧杯和食用油的总质量（g）	烧杯和剩余油的总质量（g）	倒出油的质量（g）	倒出油的体积（cm^3）	油的密度（g/cm^3）
34.1		16.8

 

（天平测液体密度，等V_排法）现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度，以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。
（1）向烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m₁；
（2）如图所示，用细线拴住石块，使其全部浸没在烧杯的水中（水未溢出），且不与容器相接触。在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m₂；

（3）将烧杯中的水全部倒净，再倒入适量的待 测液体，用天平测出其总质量为m₃；
（4）____________________。在右盘中增减砝 码，并调节游码，测出天平平衡时砝码 的质量和游码对应数值的总和为m₄；
（5）已知水的密度为ρ_水，利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式 为：                 。

在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆，为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。

（1）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图所示。要使天平水平平衡：首先将游码移到标尺左端的 　　处，再向 　　（选填"左"或"右" 调节平衡螺母，直到指针指在 　　为止。

（2）兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下：

方案一：

①用天平测出空烧杯的质量 ，

②在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

③将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案二：

①在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

②将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

③测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案三：

①在量筒中倒入适量的被测豆浆，读出豆浆的体积 ，

②用天平测出空烧杯的质量 ，

③将量筒中的豆浆倒入烧杯，测出总质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

（3）分析以上三种方案，请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式 　　；你再任选其中一个不合理的设计方案，并分析不合理设计方案的原因：如方案 　　，是由于在测量豆浆的 　　时会产生较大的误差，使得计算出的豆浆密度值偏 　　。

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　　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　　（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，则烧杯中江水的质量为　　 $g$，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　　 $g/c{m}^3$。

③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值　　（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 $m_1$，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 $m_2$；

③把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面与　　相平，再用电子秤测出瓶的总质量为 $m_3$；

④则江水的密度表达式 $\rho =$　　（纯净水的密度用 ${\rho }_{水}$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　　

$A$．控制变量法 $B$．等量代替法 $C$．类比法。

牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：

（1）通过观察比较牛奶的密度

小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较　　。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察 $U$形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较　　。

（2）通过测量比较牛奶的密度

小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是：

①用弹簧测力计测出石块的重力为 $G$；

②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为 $F_1$；

③　　（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示） $:$

④牛奶密度的表达式为 ${\rho }_{\mathit{牛奶}}=$　　（用测出物理量的字母表示，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）。

小明同学利用实验室中的器材测量盐水的密度。

（1）图甲是小明同学在调节天平平衡时的情景，请你指出他在操作上的错误：　               　。

（2）用天平测出空烧杯的质量是 $50g$。在烧杯中倒入适量的盐水，用天平测量烧杯与盐水的总质量，天平平衡时砝码和游码示数如图乙所示，则烧杯中盐水的质量是　     　 $g$。

（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒内，其示数如图丙所示，经计算盐水的密度是　 　 $\mathit{kg}/m^3$．小明用此方法测出的盐水密度比真实值偏　   （填“大”或“小”）。

（4）小明想利用弹簧测力计、水和细线来测量石块的密度，并设计了以下实验步骤。

①将石块用细线系在弹簧测力计下，测出石块的重力为 $G$。

②将石块浸没在水中，此时弹簧测力计示数为 $F$。

③石块的密度表达式： ${\rho }_{石}=$　     　（细线质量忽略不计，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）。

（天平测液体密度，等质量法；弹簧测力计测液体密度，等V_排法/三提法）小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量。
（1）请将他们的实验过程补充完整。
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水（ρ_水已知）测量酒精密度的过程如下：
①往烧杯中倒入适量的水，用调节了的天平称出烧杯和水的质量为m；
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h₁；
③将水倒出，倒入酒精，用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m；
④                                                           
⑤计算酒精密谋的表达式为：ρ_酒精=               。
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水（ρ_水已知）测量酒精密度的过程如下：
①用细绳拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；
②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F₁； ③
④计算酒精密度的表达式为：ρ_酒精=         （已知：F_浮=G_排=ρ_液gV_排）。