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專題02 物質的密度
考點精講一、質量的測量
考點1．質量
質量表示物體含有物質的多少，質量是物體本身的一種屬性，不隨形狀、位置、溫度和狀態的改變而改變。
質量的單位：常用單位是千克(kg)，比它小的單位有克(g)和毫克(mg)。
質量的測量：實驗室常用托盤天平測量物體質量。
考點2．天平的使用
實驗室里常用天平來測量物體的質量。
①調平。
把天平放在水平桌面上；把游碼移到橫梁標尺左端的零刻度線處；
調節衡量兩端的平衡螺母（向指針指向的相反方向，哪端高往哪端移），使指針對準分度盤中央刻度線，這時橫梁平衡。
②稱量。
把被測物體放在左盤里；
用鑷子向右盤里加減砝碼（先大后小）；
調節游碼在橫梁標尺上的位置，直到天平恢復平衡。
這時盤里砝碼的總質量加上游碼指示的質量值，就等于被測物體的質量。
被測物體的質量=砝碼的總質量+游碼所指示的質量值
③整理。稱量完畢，用鑷子將砝碼逐個放回砝碼盒內。
【注意】使用天平時的注意事項：
①使用前，首先要看天平的最小刻度和量程；
②不能用手去摸天平托盤或砝碼；
③取放砝碼要用鑷子；
④潮濕的物品或有腐蝕性的化學藥品可放在燒杯里稱量，沒有腐蝕性的化學藥品可在天平兩盤各放一張同樣的白紙，然后稱量。氫氧化鈉等有腐蝕性的藥品不能放在紙上稱量，更不能直接放在托盤上稱量。
典例1：（2022·上城模擬）托盤天平在調節橫梁平衡過程中，指針偏向分度盤的左側，此時應該（ ）
A.往右盤里加祛碼 B.把橫尺上游碼向右移
C.把橫梁右端的平衡螺母往里旋一些 D.把橫梁右端的平衡螺母往外旋一些
【答案】D
【解析】在調節天平平衡的過程中，平衡螺母總是向輕的那端調節。
托盤天平在調節橫梁平衡過程中，指針偏向分度盤的左側， 說明左側托盤重，右側托盤輕，因此將平衡螺母向右調節，即左側的螺母向內旋動，右側的螺母向外旋動，故D正確，而A、B、C錯誤。
變式1：宇宙飛船進入預定軌道并關閉發動機后，在太空運行，在這艘飛船中用天平測物體的質量，結果是(　 　)
A．和地球上測得的質量一樣大 B．比在地球上測得的大
C．比在地球上測得的小 D．測不出物體的質量
【答案】D
【解析】宇宙飛船圍繞地球高速飛行，整體處于失重狀態。飛船上的物體也處于失重狀態，天平左、右盤中不管放多少物體，總是保持平衡的。因此，在太空的飛船中用天平測不出物體的質量。
變式2：（2022·湖州模擬）從2019年5月20日起，用普朗克常數定義質量的單位一千克，以代替工作了100多年的國際千克原器（如圖）。下列有關質量的說法，正確的是（ ）
A.體積為1立方米水的質量為千克 B.實驗室可用彈簧測力計來測量物體的質量
C.千克原器因生銹而質量減小，故不宜作為標準 D.物體的質量不會隨溫度的改變而改變
【答案】D
【解析】（1）水的密度會隨著狀態和溫度的變化而變化；
（2）彈簧測力計是測力的工具；
（3）鐵與空氣中的氧氣和水分發生反應生成鐵銹，因此質量會增加；
（4）質量是物質本身的一種屬性，不隨物質形狀、狀態、位置和溫度的變化而變化。
【解答】A.如果水的密度是1g/cm3，那么1m3的水質量是1kg；但是水的密度會發生變化，因此1m3的水質量也會發生變化，故A錯誤；
B.實驗室用彈簧測力計測量物體的重力，而不是質量，故B錯誤；
C.千克原器因生銹而質量增大，故C錯誤；
D.物體的質量不會隨溫度的改變而改變，故D正確。
變式3：（2022七上·余姚期中）如下圖是小明在某次物理實驗中的操作，仔細觀察并回答下列問題：讀下圖天平的結構：

（1）請寫出下圖中托盤天平主要結構的名稱：
②________④________
（2）小明在調節平衡時發現指針如圖甲所示，接下來他的操作應該是________。
（3）小明按照正確的操作步驟稱量某物體質量，天平平衡時所加砝碼和游碼位置如乙圖所示，從圖乙中讀出小明這次所稱物體的質量是________g。
（4）若砝碼磨損了，稱量的結果比實際質量________（填大或小）。
（5）小明稱完上述物體后還想準確稱取5克食鹽，于是他重新調節天平平衡后，在稱量過程中又出現如圖甲所示的情況，則該同學下一步的操作是________。
【答案】（1）游碼；平衡螺母 （2）將平衡螺母向右移動直至指針對準中央刻度線
（3）62.4g(無單位給1分) （4）大 （5）適當減少食鹽，使指針對準中央刻度線
【解析】（1）圖中托盤天平的結構名稱為：②游碼；④平衡螺母；
（2）如甲圖所示，指針偏左，說明天平的左盤重，右盤輕，因此他應該： 將平衡螺母向右移動直至指針對準中央刻度線 ；
（3）砝碼的質量為：50g+10g=60g，游碼的質量為2.4g，那么物體的質量為：60g+2.4g=62.4g‘
（4）如果一個物體的質量為10g，那么放入10g的砝碼就應該平衡；如果砝碼磨損，那么放入10g的砝碼仍然顯示左盤重，還有繼續放入砝碼或調節游碼才能平衡，因此稱量的結果比實際質量偏大；
（5）根據乙圖可知，指針偏左，說明左盤實驗的質量偏大，因此接下來的操作是： 適當減少食鹽，使指針對準中央刻度線 。
考點精講二、密度
考點3．密度所反映的物質屬性
某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度，密度是物質的一種特性。與質量的多少、體積的大小無關，但當溫度、狀態等發生改變時，物質的密度也將發生改變。同種物質的密度相等，可以根據密度來鑒別物質，并可用于計算物質的質量或體積。
考點4．應用ρ＝m/V進行簡單的計算
1．密度公式ρ＝ρ＝m/V(ρ表示密度，m表示質量，V表示體積)。
2．密度的單位有：kg/m3__或g/cm3，1克/厘米3＝1000千克/米3。
(1)利用公式ρ＝m/V計算某種物質的密度或鑒別物質。
(2)利用公式m＝ρV計算體積為V的某種物質的質量。
(3)利用公式V＝m/ρ計算質量為m的某種物質的體積。
3．記住下列物質的密度有助于分析問題(在0℃、標準大氣壓下)：
物質 密度(kg/m3) 物質 密度(kg/m3)
銅 8.9×103 水銀 13.6×103
鐵 7.9×103 水 1.0×103
鋁 2.7×103 酒精 0.8×103
冰 0.9×103 空氣 1.29
4．應用ρ＝m/V進行簡單的計算。
【注意】密度是物質的一種特性，與質量的多少、體積的大小無關，同種物質的密度一般相同。
典例1：（2022七上·臨安期末）根據對密度公式ρ=m/V的理解，下列能正確反映同種物質的質量、體積、密度三者關系的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】密度是物質本身的一種性質，在數值上等于質量和體積的比值，但是與質量和體積無關，只與物質的種類和狀態有關。同種物質的密度肯定相同，因此密度隨體積變化的圖線應該是一條平行于橫軸的直線，故C正確、D錯誤；
根據m=ρV可知，同種物質密度相等，那么它的質量與體積成正比，即二者圖像是一條通過坐標原點的斜線，故A、B錯誤。
變式1：小明利用天平和量杯測量某種液體的密度，得到的數據如表，根據數據繪出的圖像如圖所示。則量杯的質量與液體的密度是(　　)
溶液與量杯的質量m(g) 40 60 80 100
溶液的體積V(cm3) 20 40 60 80
A.20g　1.0×103kg/m3 B．60g　0.8×103kg/m3
C．60g　1.0×103kg/m3 D．20g　0.8×103kg/m3
【答案】A
【解析】 從圖像中可知當液體體積為0時，量杯凈質量為20g，在計算液體密度時應注意減去量杯的質量。
變式2：某同學在研究物質密度時，對某種固體的密度和體積的關系作出如圖實線所示的圖像。有關該圖像說法如下：①該固體的密度為2.0×103千克/米3：②圖中所圍S的面積表示相應體積該固體的質量：③該固體的密度不隨體積的增大而變化：④當該固體的體積為3厘米3時，它的質量為2克。上述說法中正確的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】A
【解析】（1）根據圖像確定物質密度，然后換算單位即可；
（2）將長方形的面積公式與密度公式進行比較即可；
（3）根據圖像分析密度和體積的關系；
（4）已知密度和體積根據公式m=ρV計算即可。
【解答】 ①根據圖像可知，該固體的密度為2.0g/cm3=2.0×103kg/m3， 故①正確；
②圖中所圍圖形為長方形，根據長方形的面積S=ab=ρV；而根據密度公式可知，物質的質量m=ρV，故②正確；
③該固體的密度不隨體積的增大而變化，故③正確；
④當該固體的體積為3cm3時，它的質量為：m=ρV=2.0g/cm3×3cm3=6g，故④錯誤。
那么正確的是①②③。
變式3：如圖中甲、乙所示分別表示物質的質量跟體積的關系和物質的密度跟體積的關系。由圖甲可知，120gD物質的體積是________，圖乙中斜線部分S的面積表示物體的________。
【答案】200cm3；質量
【解析】（1）根據甲圖可知，當D的質量為6g時，它的體積為10cm3，
那么它的密度為：；
那么120gD的體積為：；
（2）陰影部分為長方形，那么它的面積等于長×寬，即ρV；因為m=ρV，所以陰影面積表示物體的質量。
考點精講三、密度測量的實驗探究
考點5．使用天平、量筒、燒杯等常用工具測定固體與液體的密度
1．原理：ρ＝m/V。
2．主要器材：天平、量筒、燒杯等。
3．固體密度的測量步驟：
①用天平稱出物體的質量m，
②用量筒(或量杯)測出物體的體積V(形狀規則的物體可直接用刻度尺測量后計算出體積；不規則的物體通常用排水法)，
③然后運用公式計算出物體的密度ρ。
4．液體密度的測量方法：“差值法”。
①把液體倒入燒杯中測得總質量為M；
②把部分液體倒入量筒測得體積為V；
③測得剩余部分液體和燒杯的總質量為m；
④計算倒出部分液體的質量為M－m；
⑤計算液體的密度：ρ＝(M－m)/V
【注意】測量過程中要盡量減小誤差，測量液體密度用“差值法”就是為了減小誤差。
典例1：（2022·嘉興模擬）托盤天平是一種精密測量儀器，某實驗室天平配套砝碼及橫梁標尺如圖。
（1）小科發現砝碼盒中的砝碼已磨損，用這樣的砝碼稱量物體質量，測量結果將________。
（2）小科觀察銘牌時，發現該天平的最大測量值為200g，但他認為應為210g。你認為小科產生這種錯誤想法的原因是________ 。
（3）小江認為銘牌上最大測量值沒有標錯，但砝碼盒中10g的砝碼是多余的，而小明認為砝碼盒中所有的砝碼都是不可缺少的。你認為誰的觀點是正確的，并說明理由：________。
【答案】（1）偏大
（2）小科認為砝碼的質量之和為205g，標尺最大刻度為5g，所以該天平的測量值為210g
（3）小明的觀點正確，少了10g的砝碼，運用其他砝碼及游碼將無法完成某些200克以內的質量值（精度范圍內）的稱量。（或小江觀點正確，因為少了10g的砝碼，在測量某些用“左物右碼”的放置方法無法完成稱量的質量值時，可將5g砝碼放天平左盤，其他砝碼放右盤，同樣可以完成這些質量值的測量（未答“5g砝碼放天平左盤”不給分）。
【解析】（1）砝碼被磨損，即其真實質量小于其標注的質量，但在讀數的過程依然按照砝碼上標注的數值進行讀取，則會導致讀數偏大；
（2）由圖可知，砝碼的總質量是100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g，游碼有5g，所以其可稱量的物體總質量一共是205g+5g=210g；
（3）該題答案是不確定，只要合理即可；缺了10g砝碼可能會導致最大量程范圍內的某些質量無法稱量出來，比如15g、35g等；或者可以說小江的正確，缺少的10g可以通過在把5g砝碼放在左盤跟物體一起稱量組合成10g也可以完成測量；
變式1：[臺州中考]小晨設計了一個實驗，用排水法測某實心金屬塊的密度。實驗器材有小空筒、溢水杯、燒杯、量筒和水。實驗步驟如下：
①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中，如圖甲；
②將金屬塊浸沒在水中，測得溢出水的體積為20mL，如圖乙；
③將燒杯中20mL水倒掉，從水中取出金屬塊，如圖丙；
④將金屬塊放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，測得此時溢出水的體積為44mL，如圖丁。
請回答下列問題：
(1)被測金屬塊的密度是_____________g/cm3。
(2)在實驗步驟③和④中，將沾有水的金屬塊放入小空筒，測出的金屬塊密度將__________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。
【答案】3.2 不變
【解析】(1)金屬塊的體積：V＝V排水＝20cm3，因為將金屬塊放入小空筒，小空筒漂浮在水面時受到的浮力等于小空筒與金屬塊的重力之和，而小空筒浮在水面上時水未溢出，所以小空筒和金屬塊排出水的體積：V′排水＝20mL＋44mL＝64mL，水的重力即為金屬塊對小空筒的壓力，等于金屬塊的重力，所以金屬塊的重力：G＝F浮＝ρ水gV′排水＝1×103kg/m3×10N/kg×64×10－6m3＝0.64N，金屬塊的質量：m＝＝＝0.064kg，則被測金屬塊的密度：ρ＝＝＝3.2×103kg/m3＝3.2g/cm3。(2)在實驗步驟①和②中測得的金屬塊的體積一定，在實驗步驟③和④中，將沾有水的金屬塊放入小空筒，相當于減少了小空筒排開水的重力，增加了小空筒和金屬塊排開水的重力，而且其減少量等于增加量，故步驟④中金屬塊排開水的體積不變，所受浮力不變，則其重力、質量不變，所以根據ρ＝計算出的金屬塊密度不變。
變式2：今年小金家種植柑橘獲得了豐收。小金想：柑橘的密度是多少呢？于是，他將柑橘帶到學校實驗室，用天平、溢水杯來測量柑橘的密度。他用天平測出一個柑橘的質量是114g，測得裝滿水的溢水杯的總質量是360g；然后借助牙簽使這個柑橘浸沒在溢水杯中，當溢水杯停止排水后再取出柑橘，接著測得溢水杯的總質量是240g。請根據上述實驗過程解答下列問題：
（1）溢水杯中排出水的質量是多大？
（2）這個柑橘的體積是多大？
（3）這個柑橘密度是多大？
（4）小金用這種方法測出的這個柑橘的密度與它的實際密度比較是________(填“偏大”、“偏小”或“不變”？
【答案】（1）m排=360g-240g=120g
（2）∵柑橘完全浸沒 ∴V橘=V排= =120cm3
（3） =0.95g/cm3
（4）偏小
【解析】（1）排開水的質量等于放入柑橘前后總質量的差；
（2）柑橘的體積等于排開水的體積，即；
（3）已知柑橘的質量和體積，根據公式計算柑橘的密度；
（4）當從溢水杯中取出柑橘時，肯定會帶出部分水，那么剩余的水質量就會偏小，而根據前后總質量之差計算出的排開水的體積就會偏大，即柑橘的體積偏大。根據公式可知，計算出柑橘的密度會偏小。
變式3：（2019八下·樂清期末）小明采用多種方法測橡皮泥密度的實驗如下：（該橡皮泥不溶于水）
（1）實驗一：用天平和量筒測密度：
調節托盤天平。將天平放在水平桌面上，把游碼放在標尺的零刻度線處，發現指針的位置不在分度盤的中央，偏向右邊，要使橫梁平衡，應把平衡螺母向________移動。
（2）用調節好的天平稱橡皮泥的質量，用量筒測橡皮泥體積，實驗數據如上圖，則橡皮泥密度是________。
（3）實驗二：只用量筒測密度：
如圖，利用量筒測量3次體積，請用圖中的字母表示橡皮泥的密度：________。（水的密度已知,用字母ρ水表示）
（4）評價：在小明的二次實驗中，存在一個共同的實驗科學性的缺陷是________。
【答案】（1）左
（2）1.37g/cm3
（3）
（4）實驗次數太少可能存在較大誤差
【解析】1、稱量前天平需調節平衡，主要通過將游碼歸零，調節兩側的平衡螺母使天平指針指到分度盤中央刻度線。調節平衡螺母的要點是指針左偏平衡螺母向右調，右偏向左調；
2、由密度公式：，根據圖中已知的橡皮泥質量和體積可求出密度；
3、利用圖2中橡皮泥漂浮在水面時排開液體的體積，可求出橡皮泥受到的浮力，由浮沉條件可知，漂浮時重力等于浮力，所以可以求出重力大小，從而得到橡皮泥的質量m。圖3與圖1比較可以求出橡皮泥的體積V，用密度公式可以求出橡皮泥的密度；
4、測量會存在在誤差，為了減小誤差我們可以采用多次測量取平均值的方法減小誤差。
【解答】（1） 調節托盤天平。將天平放在水平桌面上，把游碼放在標尺的零刻度線處，發現指針的位置不在分度盤的中央，偏向右邊，要使橫梁平衡，應把平衡螺母向左移動；
（2）由圖可知橡皮泥質量m=27.4g，橡皮泥的體積V=70mL-50mL=20mL， ；
（3）由圖1和圖2可知，橡皮泥的重力等于浮力，，。由圖1和圖3可知，橡皮泥的體積為：(V3-V1)。所以橡皮皮泥的密度為：。
（4）評價：在小明的二次實驗中， 都只做了一次，存在誤差較大。
1．一只鋼瓶內儲有壓縮氣體，氣體的密度為ρ，若從瓶子放出一半質量氣體，則瓶內余下氣體密度將 (　　)
A．仍為ρ B．變為ρ/2
C．變為2ρ D．變為ρ/4
【答案】B
【解析】一只儲有壓縮氣體的鋼瓶，無論內部氣體多少，鋼瓶體積不變。從瓶子放出一半質量氣體，密度變成原來的一半。
2.一架天平的稱量范圍是200克，有四位同學用這架天平稱量質量約為150克的物塊，測量的結果為145克，他們加減砝碼的步驟不同，其中正確的是(數值表示加減砝碼的質量，“↓”表示放入砝碼，“↑”表示拿掉砝碼)( )
A.100克↓、20克↓、20克↓、5克↓
B.100克↓、50克↓↑、20克↓、20克↓、5克↓
C.100克↓、50克↓↑、20克↓、20克↓、10克↓↑、5克↓
D.50克↓、100克↓、50克↑、20克↓、20克↓、5克↓
【答案】B
【解析】測量物體質量時，應該按照“從大到小”的順序依次放置砝碼，據此分析即可。
根據“從大到小”的順序依次放置：
先放100g的鉤碼，這時左盤下沉，說明砝碼質量偏小；
接下來放置50g的砝碼，這時右盤下沉，說明砝碼質量偏大，將它拿下；
放上20g的砝碼，這時左盤下沉，說明砝碼質量偏小；
再放上20g的鉤碼，這時左盤下沉，說明砝碼質量偏小；
由于已經知道物體的質量小于150g，所以10g的砝碼不用再放了，直接放上5g的砝碼，此時天平平衡。
那么物體的質量就是145g。
3．如圖甲所示為水的密度在0～10℃范圍內隨溫度變化的圖像，圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖，根據圖像及水的其他性質下列分析判斷錯誤的是(　　)
A．溫度等于4℃時，水的密度最大
B．在0～4℃范圍內，水具有熱縮冷脹的性質
C．示意圖中從上至下A、B、C、D、E處的溫度分別為4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D．如果沒有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時結冰，水中生物很難越冬
【答案】C
【解析】由圖像可知，在4℃時水的密度是最大的；在0～4℃范圍內，溫度越高，密度越大，體積越小，故在0～4℃范圍內，水具有熱縮冷脹的性質；因為水的凝固點是0℃，當河面結冰時，冰接觸的河水溫度即冰水混合物的溫度也為0℃，故A點為0℃；溫度不同的水密度不同，密度大的水下沉到底部，而下層的密度小的水就升到上層來。這樣，上層的冷水跟下層的暖水不斷地交換位置，整體的水溫逐漸降低。這種熱的對流現象只能進行到所有水的溫度都達到4℃時為止，如果沒有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時結冰，水中生物很難越冬。
4.下圖為小科使用天平稱物體質量的過程：
（1）圖甲為小科調節天平平衡時，指針的偏轉情況，則他接下來的做法應該是向________（填“左”或“右”）移動平衡螺母。
（2）圖乙為小科用天平稱量小木塊質量的過程，請指出圖中的兩處錯誤：錯誤一：________；錯誤二：________。
（3）圖丙是小科按圖乙方法測量小木塊質量時，天平平衡后，最終使用砝碼和移動游碼的情況，則小科所稱小木塊的實際質量應為________克。
【答案】（1）右
（2）用手拿砝碼；物體與砝碼位置放反了或稱量前游碼沒有歸零
（3）76.6
【解析】（1）平衡螺母總是向輕的那端調節；
（2）注意砝碼的拿取方法和物體的擺放位置；
（3）當砝碼和物體放反位置時，物體的質量=砝碼質量-游碼質量。
【解答】（1）根據甲圖可知，天平的指針偏左，說明左盤重，右盤輕，因此接下來的做法是：向右移動平衡螺母；
（2）圖乙為小科用天平稱量小木塊質量的過程，請指出圖中的兩處錯誤：錯誤一：用手拿砝碼；錯誤二：物體與砝碼位置放反了或稱量前游碼沒有歸零。
（3）根據圖丙可知，砝碼的質量為：50g+20g+10g=80g，游碼的質量為3.4g，那么物體的質量為：80g-3.4g=76.6g。
5.（2020七上·吳興期末）科學實驗課上完成了固體、液體密度的測量后，某研究性學習小組想挑戰下空氣密度的測量，經小組合作，實驗如下：
【設計實驗方案】
⑴用氣筒將皮球打足氣，用天平稱出此時皮球的質量為81.8g。
⑵將如圖甲所示的量杯裝滿水后，倒扣在水槽中，用氣針和乳膠管將皮球內的空氣引入量杯內。
⑶如圖乙所示，當量杯內空氣達到量杯的最大測量值時，用夾子夾緊乳膠管暫停放氣。再將量杯裝滿水后重新集氣，如此反復共收集了10次。
⑷如圖丙所示，用天平稱出放氣后皮球的質量。
【獲取事實與證據】請你根據實驗步驟，設計一個實驗數據記錄表________，用于記錄對應數據。（表格中填寫必要記錄內容，不用抄錄數據；不一定要填滿。）
【得出結論】通過分析數據，計算得到所測空氣的密度是________。
【評價與交流】該小組查閱資料后發現空氣的密度是1.29kg/m3，而測得的結果與此有一定的差距，請你幫助分析可能的原因是________。
【答案】
初始皮球質量/g 排出空氣的體積/cm3 排出空氣后皮球的質量/g 排出空氣的質量/g 空氣的密度/kg/cm3
（2）1.4×10-3g/cm3（1.4kg/m3）；皮球漏氣；放氣時有氣體泄漏；放氣排水時空氣超過量杯的最大測量值（合理即可）
【解析】密度是對特定體積內的質量的度量，密度等于物體的質量除以體積，可以用符號ρ表示，國際單位制和中國法定計量單位中，密度的單位為千克/米3。 其公式為：ρ=m/v
【解答】（1）根據實驗的步驟和目的，表格中必須要有初始皮球質量/g；排出空氣的體積/cm3；排出空氣后皮球的質量/g；排出空氣的質量/g；空氣的密度/kg/cm3。
（2）有丙圖可知放氣后皮球的質量為80.4g，則排出的空氣的質量：m空氣=81.8-80.4=1.4g；由圖甲可知量杯的容積為100ml，共排出10次氣體，所以共排出氣體為：v氣體=10×100=1000ml。所以實驗測得空氣的密度為
（3）實驗測得的空氣密度為1.4kg/m3，大于空氣的實際密度，根據密度公式ρ=m/v可知在實驗時氣體的體積減少了。可能的遠因有： 皮球漏氣、放氣時有氣體泄漏、放氣排水時空氣超過量杯的最大測量值等。
6.（2022·樂清模擬）為了測量一塊金屬的密度，小明在實驗室按如圖所示步驟進行實驗：
①如圖甲所示，測得量筒中水的體積為45mL。
②如圖乙所示，將空塑料瓶和金屬塊分別系在繩子兩端(繩子的摩擦、塑料瓶和繩子的重忽略不計)，并將金屬塊浸沒在裝水的燒杯中。用圖甲量筒緩緩向空塑料瓶中逐漸加水，待處于如圖乙所示的位置平衡。
③如圖丙所示，測得量筒中剩余水的體積為10mL。
④如圖丙所示，將金屬塊從燒杯中取出并擦干，用圖丙量筒緩緩向塑料瓶中再次逐漸加水，待處于如圖丁所示的位置平衡。
⑤如圖戊所示，測得量筒中剩余水的體積為5mL。
（1）根據測得的數據，計算金屬塊的密度(g取10牛/千克)。
（2）分析實驗過程和使用的設備，若計瓶的重力，實驗結果將________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】（1）分析乙圖中金屬塊平衡狀態的受力條件：
G物=F浮+G水，
由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排、重力公式和密度公式G=mg=ρVg代入上式：
G物=ρ水gV物+ρ水V1g-----①
分析丁圖中金屬塊平衡狀態的受力條件：
G物=G水=ρ水gV2--------②，
由①式-②式得：
V物=V2-V1
其中V1=45mL-10mL=35mL，V2=45mL-5mL=40mL，即V物=5cm3，
故金屬塊的密度表達式是：
ρ物= =8.0g/cm3
（2）偏小
【解析】（1）根據乙圖可知，繩子對金屬塊的拉力等于塑料瓶內水的重力，根據二力平衡的知識得到： G物=F浮+G水， 并用阿基米德原理和密度公式將其拆來；根據丁圖可知，金屬塊的重力等于塑料瓶內水的重力，根據密度公式寫出金屬塊重力的計算式。利用前后量筒內的示數之差分別計算出第一次加水的體積和第二次加水的體積，帶入上面的方程計算出金屬塊的質量和體積，最后計算它的密度即可。
（2）無論是否將瓶子的重力計算在內，對金屬塊體積的測量都不會有影響，只是會使測出金屬塊的質量偏小。根據公式可知，這時測定的密度會偏小。
7.（2021·蕭山模擬）氣體的密度容易受溫度和壓強的影響。為了測量常溫常壓下氧氣的密度，在老師的指導下，小明進行了如下實驗：
步驟一：檢查發生裝置的氣密性。
步驟二：往燒瓶中裝入適量的二氧化錳粉末，關閉分液漏斗的活塞，并將適量的過氧化氫溶液倒入分液漏斗中，測出發生裝置的總質量為m1克。
步驟三：取一個集氣瓶，用記號筆在適當位置做標記，將水注入集氣瓶到標記處，用量筒測出這些水的體積為V0毫升，再將集氣瓶灌滿水倒扣在水槽中等待收集。
步驟四：打開活塞，滴入過氧化氫溶液，同時開始收集氣體，調節集氣瓶的位置，當集氣瓶內外的液面相平且剛好達到標記處，時暫停反應。
步驟五：重復步驟四，再收集9瓶氣體。
步驟六：稱出反應后發生裝置的總質量為m2克。
（1）小明通過該實驗，測得氧氣的密度是________克/毫升
（2）步驟四控制集氣瓶內外的液面相平的目的是________
（3）若實驗裝置氣密性不良，會導致測得的密度值________（填偏大、偏小、無影響）
【答案】（1）m1-m2/10vo
（2）收集到常壓下的氧氣
（3）偏大
【解析】（1）根據質量守恒定律可知，反應前后物質的總質量之差就是生成氧氣的質量；而量筒內測出水的體積就是集氣瓶一次得到氧氣的體積，乘以次數得到產生氧氣的總體積，最后根據密度公式計算氧氣的密度；
（2）當集氣瓶內外的水面相平時，內外的氣壓相等。因為外面是標準氣壓，所以這時瓶內收集到的氧氣的氣壓也是標準氣壓；
（3）如果裝置的氣密性不好，產生的氧氣部分會溢出到空氣中，使集氣瓶中收集到的氧氣體積減小，根據公式可知，計算出的氧氣密度會偏大。
【解答】（1）氧氣的質量為：m= m1-m2 ；
氧氣的體積為：V=10V0；
那么氧氣的密度為：；
（2）步驟四控制集氣瓶內外的液面相平的目的是：收集到常壓下的氧氣；
（3）若實驗裝置氣密性不良，會導致測得的密度偏大。
8．（2022·蕭山模擬）小明在家利用水槽、電子秤、細針（體積忽略不計）等工具測量一正方形木塊（表面經處理不吸水）的密度。（ρ水=1.0×103 kg/m3）
具體步驟如下（圖1）：
① 水盆裝適量水，用電子秤稱其質量，電子秤示數如圖甲所示；
② 用細針將緩緩木塊壓入水中使其完全浸沒（水未溢出），電子秤示數如圖乙所示；
③ 讓木塊自由漂浮在水面，電子秤示數如圖丙所示。
（1）在步驟②的過程中，當木塊剛好浸沒時，其下表面受到的壓力大小為　 　N。
（2）完成步驟②后，在步驟③中發現木頭露出水面的部分，其表面會帶有水。這會使得測定結果與真實值相比　 　（選填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（3）根據以上測量數據，求木塊的密度。
【答案】（1）2
（2）相等
（3）m木=320g-200g=120g V木=V排水=(400g-200g)/1g/cm3 =200cm3
密度=m木/V木=6g/cm3
【解析】（1）乙和甲的示數之差就是木塊浸沒時排開水的質量，根據阿基米德原理F浮=G排=m排g計算出此時木塊受到的浮力，再根據浮力產生的原因F浮=F下-F上計算即可。
（2）電子秤的示數等于上面所有物體的質量之和；
（3）丙和乙的示數之差就是木塊的質量，乙和甲的示數之差就是木塊完全浸沒時排開水的質量，根據計算出木塊的體積，最后根據計算出木塊的密度。
【解答】（1）在步驟②中，當木塊剛好浸沒時，
它受到的浮力：F浮=G排=m排g=(0.4kg-0.2kg)×10N/kg=2N；
木塊上表面沒有水，則受到水的壓力F上為0N；
根據浮力產生的原因F浮=F下-F上得到2N=F下-0N；解得：F下=2N；
（2）根據丙圖可知，電子秤的示數等于容器、水和木塊的總質量，無論水在容器內還是在木塊上，總質量保持不變，則電子秤的示數不變，那么測出木塊的質量不變，因此測量結果與真實值相等。
9．（2022·杭州）小金利用厚度均勻的合金板（厚度為1cm)，制作了一個無蓋的不漏水的盒子。成品尺寸如圖所示，質量為1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：
（1）盒子開口朝上放在水平地面上對地面的壓強。
（2）合金板的密度。
（3）將盒子開口朝上，緩慢放人水中，當盒子上沿與水面齊平時松手（水足夠深），盒子穩定后在水中的浮沉情況為　 　（選填“漂浮”或“沉底”），通過計算說明理由。
【答案】（1）解：p盒= =1000Pa
（2）解：V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3
ρ合金= =4.5×103kg/m3
（3）沉底 盒子受到的最大浮力F浮=ρ水gV浮=1.0×103kg/m3×10N/kg×720×10-6m3=7.2N G盒=m盒g=1.44kg×10N/kg=14.4N F浮【解析】（1）盒子對桌面的壓力等于自身的重力，根據壓強公式 計算即可；
（2）根據圖可知，盒子內空心部分為長方體，長和寬為：12cm-2cm=10cm，高為：5cm-1cm=4cm，根據V空=abc計算出空心體積，再用同樣方法計算出盒子外部的總體積，然后二者相減得到合金的體積，最后根據公式 計算出合金的密度。
（3）當盒子上沿與水面平齊后，它排開水的體積等于自身的總體積，根據阿基米德原理 F浮=ρ水gV浮 計算出它受到的浮力，再與盒子的重力比較，從而確定它的運動狀態。
【解答】（2）根據圖可知，盒子內空心部分為長方體，長和寬為：12cm-2cm=10cm，高為：5cm-1cm=4cm，
根據V空=abc=10cm×10cm×4cm=400cm3；
盒子的總體積：V=a'b'c'=12cm×12cm×5cm=720cm3；
則V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3；
則合金的密度： 。
10.（2022·溫州模擬）如圖甲為某項目化學習小組設計的測量液體密度的電子密度計圖乙為電路示意圖。其工作原理是：當燒杯中倒入固定體積(500毫升)的不同液體時，會使壓敏電阻發生變化，電子顯示器上就會顯示密度值。其中電源電壓為6伏，燒杯質量忽略不計，定值電阻R0的阻值為10歐，電壓表量程為0~3伏，壓敏電阻RF的阻值隨壓力變化如表。(g 取10牛/千克)
壓敏電阻受到的壓力（牛） 0 5 10 20 30 40 50 60 70
壓敏電阻的阻值（歐姆） 20 19 18 16 14 12 10 8 6
（1）小明先配制出溶質質量分數為10%食鹽水，然后用此電子密度計測量出自己配制的食鹽水密度為1.1克/立方厘米。要配制500毫升10%食鹽水，則需要　 　克食鹽。
（2）該密度儀能測量的最大密度為　 　克/厘米3。
（3）為了方便在電壓表的表盤上標注對應的密度值，請根據上述信息，寫出密度ρ與電壓U的關系式：ρ=　 　克/厘米了。
【答案】（1）55 （2）10 （3）30-60/U
【解析】（1）首先根據m=ρV計算出食鹽水的質量，再根據“溶質質量=溶液質量×溶質質量分數”計算即可；
（2）根據圖乙可知，當電壓表的示數最大時，RF的電壓最小，則此時它的阻值最小而壓敏電阻受到的壓力最大，也就是液體的密度最大。首先根據“串聯電路電壓與電阻成正比”計算出RF的阻值，再根據表格確定壓敏電阻受到的最大壓力，也就是液體的最大重力，從而計算液體的最大密度即可。
（3）首先根據表格找到壓力F與壓敏電阻RF的數量關系式，然后根據歐姆定律推導得到RF的計算式，根據F=G=ρVg得到壓力的關系式，最后代入前面的關系式整理即可。
【解答】（1）500毫升10%的食鹽水的質量：m=ρV=1.1g/cm3×500cm3=550g；
則需要食鹽的質量：550g×10%=55g。
（2）根據圖乙可知，R0與RF串聯，電壓表測R0的電壓。
當電壓表的示數為3V時，壓敏電阻的電壓為：UF=U總-U0=6V-3V=3V；
在串聯電路中，電壓與電阻成正比，得到：；
即：；
解得：RF=10Ω；
根據表格可知，此時壓敏電阻受到的壓力為50N；
則液體的最大密度為：。
（3）在串聯電路中，電壓與電阻成正比，得到：；
當電壓表的示數為U時，壓敏電阻的阻值：①；
當液體密度為ρ時，壓敏電阻受到的壓力為：F=G=ρVg=ρ×500×10-6m3×10N/kg=0.005ρ ②；
根據表格數據可知，壓力每增大5N，則壓敏電阻阻值減小1Ω，
那么得到壓敏電阻阻值：③；
將①②帶入③得到：；
解得：.
11．（2022·溫州模擬）小溫在小區里發現了一塊灰色的、表面比較光滑的、具有層狀結構的小石頭。他想利用身邊的器材估測這塊石頭的密度。器材：水(密度近似為1g/cm3)、圓柱形玻璃杯、小塑料杯、系好細線的小石頭、刻度尺、記號筆(圓柱形玻璃杯、小塑料杯和小石頭的相對大小如下圖所示)。
（1）小溫判斷這塊石頭是沉積巖，請寫出小溫的判斷依據：　 　。
（2）請寫出實驗步驟，并利用測量的科學量(用字母表示)，寫出石頭密度的表達式。
【答案】（1）具有層狀結構
（2）①往玻璃杯中加入一定量的水，物塑料杯放在玻璃杯中，用記號筆在玻璃杯壁上西出水面位置，測出離底部的高度為h1。
②將石頭放入塑料杯中，用記號筆記下此時玻璃杯中水面的位置，測出其離底部的高度為h2。
③將塑料杯從玻璃杯中取出，記錄水面位置，湖出共離床部高度為h3。
④將小石頭放入玻璃杯中，記錄水面位置，測出其高底球高度為h4。
根據①②可知，石塊的重力：G=△F浮力=ρ水g△V排=ρ水gS×（h2-h1）；
根據③④可知，石塊的體積：V=△V排=S×（h4-h3）；
那么石塊的密度為：。
【解析】（1）根據巖石的特征解答；
（2）石塊在水中是不能漂浮的，但是可以借助塑料杯實現在水中漂浮，先將塑料杯放入玻璃杯中，再將石塊放入塑料杯中，前后兩次浮力之差其實就是石塊的重力。將塑料杯取出，再將石塊浸沒再水中，前后水的體積之差就是石塊的體積。由于玻璃杯為圓柱體，根據V=Sh可知，只需分別記錄對應的水面高度，就能完成相應的測量，最后根據公式計算出石塊的密度。
【解答】（1）小溫判斷這塊石頭是沉積巖，請寫出小溫的判斷依據：具有層狀結構。
（2）實驗步驟為：
①往玻璃杯中加入一定量的水，物塑料杯放在玻璃杯中，用記號筆在玻璃杯壁上西出水面位置，測出離底部的高度為h1。
②將石頭放入塑料杯中，用記號筆記下此時玻璃杯中水面的位置，測出其離底部的高度為h2。
③將塑料杯從玻璃杯中取出，記錄水面位置，湖出共離床部高度為h3。
④將小石頭放入玻璃杯中，記錄水面位置，測出其高底球高度為h4。
根據①②可知，石塊的重力：G=△F浮力=ρ水g△V排=ρ水gS×（h2-h1）；
根據③④可知，石塊的體積：V=△V排=S×（h4-h3）；
那么石塊的密度為：。
思維導圖
典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
典例分析
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專題02 物質的密度
考點精講一、質量的測量
考點1．質量
質量表示物體含有物質的多少，質量是物體本身的一種屬性，不隨形狀、位置、溫度和狀態的改變而改變。
質量的單位：常用單位是千克(kg)，比它小的單位有克(g)和毫克(mg)。
質量的測量：實驗室常用托盤天平測量物體質量。
考點2．天平的使用
實驗室里常用天平來測量物體的質量。
①調平。
把天平放在水平桌面上；把游碼移到橫梁標尺左端的零刻度線處；
調節衡量兩端的平衡螺母（向指針指向的相反方向，哪端高往哪端移），使指針對準分度盤中央刻度線，這時橫梁平衡。
②稱量。
把被測物體放在左盤里；
用鑷子向右盤里加減砝碼（先大后小）；
調節游碼在橫梁標尺上的位置，直到天平恢復平衡。
這時盤里砝碼的總質量加上游碼指示的質量值，就等于被測物體的質量。
被測物體的質量=砝碼的總質量+游碼所指示的質量值
③整理。稱量完畢，用鑷子將砝碼逐個放回砝碼盒內。
【注意】使用天平時的注意事項：
①使用前，首先要看天平的最小刻度和量程；
②不能用手去摸天平托盤或砝碼；
③取放砝碼要用鑷子；
④潮濕的物品或有腐蝕性的化學藥品可放在燒杯里稱量，沒有腐蝕性的化學藥品可在天平兩盤各放一張同樣的白紙，然后稱量。氫氧化鈉等有腐蝕性的藥品不能放在紙上稱量，更不能直接放在托盤上稱量。
典例1：（2022·上城模擬）托盤天平在調節橫梁平衡過程中，指針偏向分度盤的左側，此時應該（ ）
A.往右盤里加祛碼 B.把橫尺上游碼向右移
C.把橫梁右端的平衡螺母往里旋一些 D.把橫梁右端的平衡螺母往外旋一些
變式1：宇宙飛船進入預定軌道并關閉發動機后，在太空運行，在這艘飛船中用天平測物體的質量，結果是(　 　)
A．和地球上測得的質量一樣大 B．比在地球上測得的大
C．比在地球上測得的小 D．測不出物體的質量
變式2：（2022·湖州模擬）從2019年5月20日起，用普朗克常數定義質量的單位一千克，以代替工作了100多年的國際千克原器（如圖）。下列有關質量的說法，正確的是（ ）
A.體積為1立方米水的質量為千克 B.實驗室可用彈簧測力計來測量物體的質量
C.千克原器因生銹而質量減小，故不宜作為標準 D.物體的質量不會隨溫度的改變而改變
變式3：（2022七上·余姚期中）如下圖是小明在某次物理實驗中的操作，仔細觀察并回答下列問題：讀下圖天平的結構：

（1）請寫出下圖中托盤天平主要結構的名稱：②________④________
（2）小明在調節平衡時發現指針如圖甲所示，接下來他的操作應該是________。
（3）小明按照正確的操作步驟稱量某物體質量，天平平衡時所加砝碼和游碼位置如乙圖所示，從圖乙中讀出小明這次所稱物體的質量是________g。
（4）若砝碼磨損了，稱量的結果比實際質量________（填大或小）。
（5）小明稱完上述物體后還想準確稱取5克食鹽，于是他重新調節天平平衡后，在稱量過程中又出現如圖甲所示的情況，則該同學下一步的操作是________。
考點精講二、密度
考點3．密度所反映的物質屬性
某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度，密度是物質的一種特性。與質量的多少、體積的大小無關，但當溫度、狀態等發生改變時，物質的密度也將發生改變。同種物質的密度相等，可以根據密度來鑒別物質，并可用于計算物質的質量或體積。
考點4．應用ρ＝m/V進行簡單的計算
1．密度公式ρ＝ρ＝m/V(ρ表示密度，m表示質量，V表示體積)。
2．密度的單位有：kg/m3__或g/cm3，1克/厘米3＝1000千克/米3。
(1)利用公式ρ＝m/V計算某種物質的密度或鑒別物質。
(2)利用公式m＝ρV計算體積為V的某種物質的質量。
(3)利用公式V＝m/ρ計算質量為m的某種物質的體積。
3．記住下列物質的密度有助于分析問題(在0℃、標準大氣壓下)：
物質 密度(kg/m3) 物質 密度(kg/m3)
銅 8.9×103 水銀 13.6×103
鐵 7.9×103 水 1.0×103
鋁 2.7×103 酒精 0.8×103
冰 0.9×103 空氣 1.29
4．應用ρ＝m/V進行簡單的計算。
【注意】密度是物質的一種特性，與質量的多少、體積的大小無關，同種物質的密度一般相同。
典例1：（2022七上·臨安期末）根據對密度公式ρ=m/V的理解，下列能正確反映同種物質的質量、體積、密度三者關系的是( )
A. B. C. D.
變式1：小明利用天平和量杯測量某種液體的密度，得到的數據如表，根據數據繪出的圖像如圖所示。則量杯的質量與液體的密度是(　　)
溶液與量杯的質量m(g) 40 60 80 100
溶液的體積V(cm3) 20 40 60 80
A.20g　1.0×103kg/m3 B．60g　0.8×103kg/m3
C．60g　1.0×103kg/m3 D．20g　0.8×103kg/m3
變式2：某同學在研究物質密度時，對某種固體的密度和體積的關系作出如圖實線所示的圖像。有關該圖像說法如下：①該固體的密度為2.0×103千克/米3：②圖中所圍S的面積表示相應體積該固體的質量：③該固體的密度不隨體積的增大而變化：④當該固體的體積為3厘米3時，它的質量為2克。上述說法中正確的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
變式3：如圖中甲、乙所示分別表示物質的質量跟體積的關系和物質的密度跟體積的關系。由圖甲可知，120gD物質的體積是________，圖乙中斜線部分S的面積表示物體的________。
考點精講三、密度測量的實驗探究
考點5．使用天平、量筒、燒杯等常用工具測定固體與液體的密度
1．原理：ρ＝m/V。
2．主要器材：天平、量筒、燒杯等。
3．固體密度的測量步驟：
①用天平稱出物體的質量m，
②用量筒(或量杯)測出物體的體積V(形狀規則的物體可直接用刻度尺測量后計算出體積；不規則的物體通常用排水法)，
③然后運用公式計算出物體的密度ρ。
4．液體密度的測量方法：“差值法”。
①把液體倒入燒杯中測得總質量為M；
②把部分液體倒入量筒測得體積為V；
③測得剩余部分液體和燒杯的總質量為m；
④計算倒出部分液體的質量為M－m；
⑤計算液體的密度：ρ＝(M－m)/V
【注意】測量過程中要盡量減小誤差，測量液體密度用“差值法”就是為了減小誤差。
典例1：（2022·嘉興模擬）托盤天平是一種精密測量儀器，某實驗室天平配套砝碼及橫梁標尺如圖。
（1）小科發現砝碼盒中的砝碼已磨損，用這樣的砝碼稱量物體質量，測量結果將________。
（2）小科觀察銘牌時，發現該天平的最大測量值為200g，但他認為應為210g。你認為小科產生這種錯誤想法的原因是________ 。
（3）小江認為銘牌上最大測量值沒有標錯，但砝碼盒中10g的砝碼是多余的，而小明認為砝碼盒中所有的砝碼都是不可缺少的。你認為誰的觀點是正確的，并說明理由：________。
變式1：[臺州中考]小晨設計了一個實驗，用排水法測某實心金屬塊的密度。實驗器材有小空筒、溢水杯、燒杯、量筒和水。實驗步驟如下：
①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中，如圖甲；
②將金屬塊浸沒在水中，測得溢出水的體積為20mL，如圖乙；
③將燒杯中20mL水倒掉，從水中取出金屬塊，如圖丙；
④將金屬塊放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，測得此時溢出水的體積為44mL，如圖丁。
請回答下列問題：
(1)被測金屬塊的密度是_____________g/cm3。
(2)在實驗步驟③和④中，將沾有水的金屬塊放入小空筒，測出的金屬塊密度將__________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。
變式2：今年小金家種植柑橘獲得了豐收。小金想：柑橘的密度是多少呢？于是，他將柑橘帶到學校實驗室，用天平、溢水杯來測量柑橘的密度。他用天平測出一個柑橘的質量是114g，測得裝滿水的溢水杯的總質量是360g；然后借助牙簽使這個柑橘浸沒在溢水杯中，當溢水杯停止排水后再取出柑橘，接著測得溢水杯的總質量是240g。請根據上述實驗過程解答下列問題：
（1）溢水杯中排出水的質量是多大？
（2）這個柑橘的體積是多大？
（3）這個柑橘密度是多大？
（4）小金用這種方法測出的這個柑橘的密度與它的實際密度比較是________(填“偏大”、“偏小”或“不變”？
變式3：（2019八下·樂清期末）小明采用多種方法測橡皮泥密度的實驗如下：（該橡皮泥不溶于水）
（1）實驗一：用天平和量筒測密度：
調節托盤天平。將天平放在水平桌面上，把游碼放在標尺的零刻度線處，發現指針的位置不在分度盤的中央，偏向右邊，要使橫梁平衡，應把平衡螺母向________移動。
（2）用調節好的天平稱橡皮泥的質量，用量筒測橡皮泥體積，實驗數據如上圖，則橡皮泥密度是________。
（3）實驗二：只用量筒測密度：
如圖，利用量筒測量3次體積，請用圖中的字母表示橡皮泥的密度：________。（水的密度已知,用字母ρ水表示）
（4）評價：在小明的二次實驗中，存在一個共同的實驗科學性的缺陷是________。
1．一只鋼瓶內儲有壓縮氣體，氣體的密度為ρ，若從瓶子放出一半質量氣體，則瓶內余下氣體密度將 (　　)
A．仍為ρ B．變為ρ/2
C．變為2ρ D．變為ρ/4
2.一架天平的稱量范圍是200克，有四位同學用這架天平稱量質量約為150克的物塊，測量的結果為145克，他們加減砝碼的步驟不同，其中正確的是(數值表示加減砝碼的質量，“↓”表示放入砝碼，“↑”表示拿掉砝碼)( )
A.100克↓、20克↓、20克↓、5克↓
B.100克↓、50克↓↑、20克↓、20克↓、5克↓
C.100克↓、50克↓↑、20克↓、20克↓、10克↓↑、5克↓
D.50克↓、100克↓、50克↑、20克↓、20克↓、5克↓
3．如圖甲所示為水的密度在0～10℃范圍內隨溫度變化的圖像，圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖，根據圖像及水的其他性質下列分析判斷錯誤的是(　　)
A．溫度等于4℃時，水的密度最大
B．在0～4℃范圍內，水具有熱縮冷脹的性質
C．示意圖中從上至下A、B、C、D、E處的溫度分別為4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D．如果沒有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時結冰，水中生物很難越冬
4.下圖為小科使用天平稱物體質量的過程：
（1）圖甲為小科調節天平平衡時，指針的偏轉情況，則他接下來的做法應該是向________（填“左”或“右”）移動平衡螺母。
（2）圖乙為小科用天平稱量小木塊質量的過程，請指出圖中的兩處錯誤：錯誤一：________；錯誤二：________。
（3）圖丙是小科按圖乙方法測量小木塊質量時，天平平衡后，最終使用砝碼和移動游碼的情況，則小科所稱小木塊的實際質量應為________克。
5.（2020七上·吳興期末）科學實驗課上完成了固體、液體密度的測量后，某研究性學習小組想挑戰下空氣密度的測量，經小組合作，實驗如下：
【設計實驗方案】
⑴用氣筒將皮球打足氣，用天平稱出此時皮球的質量為81.8g。
⑵將如圖甲所示的量杯裝滿水后，倒扣在水槽中，用氣針和乳膠管將皮球內的空氣引入量杯內。
⑶如圖乙所示，當量杯內空氣達到量杯的最大測量值時，用夾子夾緊乳膠管暫停放氣。再將量杯裝滿水后重新集氣，如此反復共收集了10次。
⑷如圖丙所示，用天平稱出放氣后皮球的質量。
【獲取事實與證據】請你根據實驗步驟，設計一個實驗數據記錄表________，用于記錄對應數據。（表格中填寫必要記錄內容，不用抄錄數據；不一定要填滿。）
【得出結論】通過分析數據，計算得到所測空氣的密度是________。
【評價與交流】該小組查閱資料后發現空氣的密度是1.29kg/m3，而測得的結果與此有一定的差距，請你幫助分析可能的原因是________。
6.（2022·樂清模擬）為了測量一塊金屬的密度，小明在實驗室按如圖所示步驟進行實驗：
①如圖甲所示，測得量筒中水的體積為45mL。
②如圖乙所示，將空塑料瓶和金屬塊分別系在繩子兩端(繩子的摩擦、塑料瓶和繩子的重忽略不計)，并將金屬塊浸沒在裝水的燒杯中。用圖甲量筒緩緩向空塑料瓶中逐漸加水，待處于如圖乙所示的位置平衡。
③如圖丙所示，測得量筒中剩余水的體積為10mL。
④如圖丙所示，將金屬塊從燒杯中取出并擦干，用圖丙量筒緩緩向塑料瓶中再次逐漸加水，待處于如圖丁所示的位置平衡。
⑤如圖戊所示，測得量筒中剩余水的體積為5mL。
（1）根據測得的數據，計算金屬塊的密度(g取10牛/千克)。
（2）分析實驗過程和使用的設備，若計瓶的重力，實驗結果將________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
7.（2021·蕭山模擬）氣體的密度容易受溫度和壓強的影響。為了測量常溫常壓下氧氣的密度，在老師的指導下，小明進行了如下實驗：
步驟一：檢查發生裝置的氣密性。
步驟二：往燒瓶中裝入適量的二氧化錳粉末，關閉分液漏斗的活塞，并將適量的過氧化氫溶液倒入分液漏斗中，測出發生裝置的總質量為m1克。
步驟三：取一個集氣瓶，用記號筆在適當位置做標記，將水注入集氣瓶到標記處，用量筒測出這些水的體積為V0毫升，再將集氣瓶灌滿水倒扣在水槽中等待收集。
步驟四：打開活塞，滴入過氧化氫溶液，同時開始收集氣體，調節集氣瓶的位置，當集氣瓶內外的液面相平且剛好達到標記處，時暫停反應。
步驟五：重復步驟四，再收集9瓶氣體。
步驟六：稱出反應后發生裝置的總質量為m2克。
（1）小明通過該實驗，測得氧氣的密度是________克/毫升
（2）步驟四控制集氣瓶內外的液面相平的目的是________
（3）若實驗裝置氣密性不良，會導致測得的密度值________（填偏大、偏小、無影響）
8．（2022·蕭山模擬）小明在家利用水槽、電子秤、細針（體積忽略不計）等工具測量一正方形木塊（表面經處理不吸水）的密度。（ρ水=1.0×103 kg/m3）
具體步驟如下（圖1）：
① 水盆裝適量水，用電子秤稱其質量，電子秤示數如圖甲所示；
② 用細針將緩緩木塊壓入水中使其完全浸沒（水未溢出），電子秤示數如圖乙所示；
③ 讓木塊自由漂浮在水面，電子秤示數如圖丙所示。
（1）在步驟②的過程中，當木塊剛好浸沒時，其下表面受到的壓力大小為　 　N。
（2）完成步驟②后，在步驟③中發現木頭露出水面的部分，其表面會帶有水。這會使得測定結果與真實值相比　 　（選填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（3）根據以上測量數據，求木塊的密度。
9．（2022·杭州）小金利用厚度均勻的合金板（厚度為1cm)，制作了一個無蓋的不漏水的盒子。成品尺寸如圖所示，質量為1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：
（1）盒子開口朝上放在水平地面上對地面的壓強。
（2）合金板的密度。
（3）將盒子開口朝上，緩慢放人水中，當盒子上沿與水面齊平時松手（水足夠深），盒子穩定后在水中的浮沉情況為　 　（選填“漂浮”或“沉底”），通過計算說明理由。
10.（2022·溫州模擬）如圖甲為某項目化學習小組設計的測量液體密度的電子密度計圖乙為電路示意圖。其工作原理是：當燒杯中倒入固定體積(500毫升)的不同液體時，會使壓敏電阻發生變化，電子顯示器上就會顯示密度值。其中電源電壓為6伏，燒杯質量忽略不計，定值電阻R0的阻值為10歐，電壓表量程為0~3伏，壓敏電阻RF的阻值隨壓力變化如表。(g 取10牛/千克)
壓敏電阻受到的壓力（牛） 0 5 10 20 30 40 50 60 70
壓敏電阻的阻值（歐姆） 20 19 18 16 14 12 10 8 6
（1）小明先配制出溶質質量分數為10%食鹽水，然后用此電子密度計測量出自己配制的食鹽水密度為1.1克/立方厘米。要配制500毫升10%食鹽水，則需要　 　克食鹽。
（2）該密度儀能測量的最大密度為　 　克/厘米3。
（3）為了方便在電壓表的表盤上標注對應的密度值，請根據上述信息，寫出密度ρ與電壓U的關系式：ρ=　 　克/厘米了。
11．（2022·溫州模擬）小溫在小區里發現了一塊灰色的、表面比較光滑的、具有層狀結構的小石頭。他想利用身邊的器材估測這塊石頭的密度。器材：水(密度近似為1g/cm3)、圓柱形玻璃杯、小塑料杯、系好細線的小石頭、刻度尺、記號筆(圓柱形玻璃杯、小塑料杯和小石頭的相對大小如下圖所示)。
（1）小溫判斷這塊石頭是沉積巖，請寫出小溫的判斷依據：　 　。
（2）請寫出實驗步驟，并利用測量的科學量(用字母表示)，寫出石頭密度的表達式。
思維導圖
典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
典例分析
舉一反三
課后鞏固
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