初中物理利用平衡法求液体密度实验题

动脑学物理，越学越聪明。小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他悄悄地取些样品测量其密度，如图所示，步骤如下：

（1）用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；

（2）将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定；

（3）往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；

（4）对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。

根据上述实验，请你回答下列问题：

①图中刻度尺的分度值为　　cm；玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向　（选填“上”或“下”）凸起；

②要测量的物理量是　　；

③样品密度的表达式是　 　（用ρ_水和所测物理量的符号表示）；

④计算样品的密度ρ＝　 　kg/m³；

⑤若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的样品密度比实际值偏　　。

实验室常用盐水来做浮力实验，小明学习了浮力实验后，利用密度测量的知识在家里设计了一个测定盐水密度的实验。

所用器材用：一个边长为a的正方体小塑料块，两个菜碗，一把刻度尺，水和盐水。

小明拟定的实验步骤如下：

A．往一只菜碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块的水面位置处做上标记；

B．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度h；

C．往另一只菜碗中加入适量的盐水，让正方体小塑料块漂浮在液面上，在小塑料块的液面位置处做上标记；

D．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料边上量出其浸没在盐水中的深度l，已知水的密度为ρ，则：

（1）正方体小塑料块漂浮在水平面上时所受浮力大小为　，由此可以求出小塑料块的质量m＝　　；

（2）正方体小塑料块所受水的浮力F₁　 　所受盐水的浮力F₂（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（3）求出盐水的密度ρ′＝　　。

小明想知道花生米的密度，为了使结果更准确，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验。

（1）实验操作步骤如下：

A．把一把花生米放入装有清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度　　水的密度（选填“大于”、“小于”、“等于”）；

B．往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；

C．把天平放在水平台上，调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量m₁，如甲图所示，则m₁＝　 　g；

D．从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积为　 　cm³；

E．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m₂＝44g。

（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为　 　kg/m³。

（3）以上测量花生米的密度，用到的科学探究方法是（　　）

A．控制变量法    B．转换法    C．理想实验法

小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。如图是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。实验过程如下：

①将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积。

②将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为 $66c{m}^3$ 。

③将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积。

④将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为 $70c{m}^3$ 。

由以上实验可知：

（1）石子和物块在水中所受的总浮力为 　    　 $N$ ；

（2）待测液体的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

为了研究物质的某种特性，某同学测得四组数据填在了下表中：

实验次数	物体	质量m/g	体积V/cm^3	质量/体积（m/V）g/cm^3
1	铝块1	54	20	2.7
2	铝块2	108	40	2.7
3	松木块1	108	216
4	松木块2	10	20

（1）请完成表格中“质量/体积”一栏（填上相应的数值）
（2）比较第1、2（或3、4）两次实验数据，可以得出结论：同种物质，它的质量和体积比值      ；
（3）比较1、2、3、4的实验数据，可以得出结论：不同的物质，它们的质量和体积的比值      ．

为了探究同一种物质的质量跟体积的关系，小磊同学使用天平和量筒分别测出水和水银的质量和体积，得到下列数据：

物质	实验次数	体积（cm^3）	质量（g）	质量/体积（g/cm^3）
水	1	5	5	1
2	10	10	1
3	20	20	1
水银	4	5	68	13.6
5	10	136	13.6
6	20	272	13.6

 
（1）比较第①②③三次实验数据，可以得出结论：同一种物质，它的质量跟它的体积成_____________。
（2）比较六次实验的“质量”和“体积”栏中的数据，可以进一步得出的结论是：同种物质，其质量与体积的比值___________；不同种物质，其质量与体积的比值一般__________。我们引入了__________概念来反映物质的这一特性。

为了研究物质某种特性，某同学测得四组数据，填在下列表中：

实验次数	物体	质量／g	体积／ cm^3	质量／体积／g·cm^-3
1	铝块1	54	20	2．7
2	铝块2	108	40	2．7
3	松木1	108	216	①
4	松木2	10	20	0．5

（1）上表中①应处填_________。
（2）比较第1、2两次实验数据，可得出结论：同一种物质，质量跟它的体积成   。
（3）比较第2、3两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质，体积        。
（4）比较第1、4两次实验数据，可得出结论：                              。

用天平和量筒测金属块的密度时，在调好的天平左盘放金属块，天平平衡时，砝码及游码标尺上的位置如图甲所示，则金属块的质量是______g。把金属块放入装有适量水的量筒中，量筒内水面的位置如图乙所示，则金属块的密度是_______kg/m³，金属块有磨损后，它的密度_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。

在探究“同种物质的质量与体积的关系”实验中，所用的实验器材有托盘天平（配砝码）、不同体积的木块若干。
（1）在调节天平横梁平衡时，指针静止后如图所示，应将横梁右端的平衡螺母向     （选填“左”或“右”）调节。

（2）记录的实验数据如下表。根据表格中的数据，在方格纸上画出质量与体积的关系图象。

实验次数	1	2	3	4	5	6
物质种类	相同
体积V/cm^3	10	20	30	40	50	60
质量m/kg	5	10	15	20	25	30

（3）分析图象，得出的探究结论是：                           。
（4）为了使该探究结论具有普遍性，还应该怎么做？
（5）下列各探究问题中，与本探究问题最类似的是：             （只选择一个选项，将该选项的字母填写在横线上）
A.电阻一定时，电流与电压的关系
B.光的反射时，反射角下入射角的关系
C.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
D.并联电路的干路电流与各支路电流的关系

为了探究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验，实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值．

①分析上表中实验序号：    ，可归纳得出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同．
②分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：     ．

科学家发现从空气中取得的氮的密度是1．257 2 kg/m³，从氨中取得的密度是1．250 5 kg/m³。数据的细微差异引起了科学家的注意，进一步研究中发现了新的气体——氩。这一实验说明密度是物质的一种     ，应用密度可以     物质。
小华同学像科学家一样去探索水的密度。
[设计实验与进行实验]
（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m₁;
（2）向烧杯中倒入适量的水，测出它们的总质量m₂，则这些水的质量为   ;
（3）再将烧杯中的水倒入如图所示的量杯中，测出水的体积V;
（4）计算出水的密度ρ=   。
[评估] 请找出实验中的两个不足之处：
（1）                       （2）                     
[提出问题]改进实验后，小华同学测得这些水的密度为1g/cm³，水常见的形态有固态、液态、气态。她想水在固态和液态时的密度是一样的吗?

为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验．实验时，他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在不同体积时的质量．表中记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值
⑴分析下表中实验序号1与2(2与3、l与3)或4与5(5与6、4与6)的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论是: ______________________________.

⑵①分析上表中实验序号：_____________可归纳得出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同．
②分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：_________________________.

在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中，小明对A、B两种物质进行了探究，对实验数据进行处理，得到了如图所示的图像.

⑴从所得到的图像来看，同种物质的质量和体积具有            关系.
⑵A、B两种物质中,______物质的密度较大.

在探究“物体的质量与体积之间的关系”时，小明同学把收集到的数据填入下表．但他漏填了第二次测量的质量和体积，其质量和体积的读数如图所示．

实验 次数	测量 对象	质量（g）	体积 （cm^3）	质量/体积（g/cm^3）
1	铁块1	46.8	6	7.80
2	铁块2
3	铁块3	156	20	7.80
4	塑块1	7.5	6	1.25
5	塑块2	12.5	10	1.25
6	塑块3	25	20	1.25

 
（1）请你帮他完成表格中漏填的三个数据：  、  、  ；
（2）分析表格中的数据，写出可得出的结论：                          ．（写一个即可）
（3）小明与其他同学交流后，发现从表中的数据可以看出：由同种物质组成的不同物体其质量与体积之间存在一个关系，请写出此关系．

实验室为你提供下列器材各一件：A棉线、B刻度尺、C铁架台、D量杯、E弹簧测力计、F铁块（正方体）、G一大杯水（铁块能放进此杯）。
请你从上述器材中选择必要的器材，并从测量质量、密度、压强和浮力的四个实验中选择一个，按下面要求回答：
（1）你选定的实验课题名称是                             。
（2）所需要的实验器材是（填字母代号）                   。
（3）需要测量的物理量及符号是                           。
（4）请写出测量结果的表达式                          。