資源簡介

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實驗7 測量液體的密度
知識點一、對密度的理解
1.理解密度
（1）同種材料，同種物質，ρ不變，m與 V成正比； 物體的密度ρ與物體的質量、體積、形狀無關，但與質量和體積的比值有關；密度隨溫度、壓強、狀態等改變而改變，不同物質密度一般不同，所以密度是物質的一種特性。
（2）質量相同的不同物質，體積與密度ρ成反比；體積相同的不同物質質量與密度ρ成正比。
（3）密度圖像：如圖所示：ρ甲＞ρ乙。
（4）密度是物質的一種性質，在條件一定情況下，每種物質的密度是確定的，密度不隨物體的質量或體積的變化而變化。例如，一杯牛奶的密度與一滴牛奶的密度一樣大。
（5）物質密度受物質狀態和溫度的影響：當物質在固態、液態和氣態之間轉換時（例如熔化、凝固等），或物體的溫度發生變化時（如熱脹冷縮），質量不變，但體積發生變化，密度發生變化。如常溫常壓下水的密度為1.0×103kg/m3，變為冰后密度為0.9×103kg/m3。
（6）日常生活中，人們往往感覺密度大的物質“重”，密度小的物質“輕”。比如，常說的“鐵比棉花重”，實質上是指鐵的密度比棉花的密度大，真正的重或輕取決于物體的質量。
知識點二、測量液體的密度
一、量筒的使用
1.量筒的用途
量筒是測量液體體積的儀器，也能用來測量固體的體積。
2.量筒上的標度
（1）單位：量筒上標度單位一般是mL（毫升）；
1mL=1cm3=10-6m3；1L=1dm3=10-3m3；1L=1000mL。
（2）分度值：量筒上相鄰兩條刻度線之間的體積為量筒的分度值。
（3）最大測量值：量筒最上面的刻度所對應的數值。
3.量筒的使用方法
（1）會選：在測量前應認清量筒的標度單位、量程和分度值，根據被測物體的體積和測量精度要求選擇合適的量筒。
（2）會放：使用量筒測量體積時，應將量筒平穩地放在水平臺面上。
（3）會讀：讀數時，視線要與量筒內液體的液面相平。量筒內的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水銀的液面）。在讀數時，視線應和量筒內液體凹液面的底部（或凸液面的頂部）相平，如圖甲、乙所示。
（4）會記：記錄的結果由數字和單位組成。
二、測量液體的密度
實驗原理
實驗設計 用天平測量液體的質量，用量筒測量出液體的體積，用公式計算出液體的密度
實驗器材 天平、量筒、燒杯、待測液體
實驗步驟 （1）將天平放在水平桌面上，調節天平平衡； （2）將適量的液體倒入燒杯中，用天平測出液體和燒杯的總質量m1（如圖甲所示）； （3）將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，讀出量筒中液體的體積V（如圖乙所示）； （4）用天平測出燒杯和剩余液體的質量m2（如圖丙所示）； （5）待測液體的密度為。
實驗數據 燒杯和液體的總質量m1/g燒杯和剩余液體的總質量m2/g量筒中液體的質量m/g量筒中液體的體積/V液體的密度ρ/(g/cm3)
不同實驗方案的誤差分析 （1）若先測出空燒杯的質量m1，再測出液體和燒杯的總質量m2，然后將燒杯的液體全部倒入量筒中測出體積V，計算出液體的密度，則在這個方案中，將燒杯中的液體倒入量筒內時，總有部分液體附著在燒杯內壁上無法倒出，使測出的液體的體積偏小，從而使計算出的液體的密度偏大。 （2）若先用量筒測出液體的體積V，再用調節好的天平測出空燒杯的質量m1，然后將將量筒內的液體全部倒入燒杯中，測出燒杯和液體的總質量m2，計算出液體的密度，則在這個方案中，將量筒中的液體倒入燒杯中時，總有部分液體附著在量筒內壁上無法倒出，使測出的液體和燒杯的總質量m2偏小，即測出的液體的質量偏小，從而使計算出的液體的密度偏小。
（2023 錦州）下面是小明測量鹽水密度的實驗。
（1）小明將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端零刻度線處，發現指針指在如圖甲所示位置，此時他應將平衡螺母適當向 （選填“左”或“右”）調節，使天平平衡；再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤，在右盤中放入50g、20g、10g砝碼各一個時，天平剛好再次平衡；
（2）將杯中的一部分鹽水倒入量筒中，鹽水的體積如圖乙所示為 cm3；
（3）用天平測出剩余鹽水和燒杯的總質量如圖丙所示為 g，
則所測鹽水的密度是 kg/m3。
（4）上述實驗結束后，小明利用剛剛測出了密度的鹽水和其他一些工具，又想測量一個木塊的密度，請幫他將實驗步驟補充完整：
①用調好的天平測出木塊的質量m1；
②容器內裝有適量的鹽水，將木塊和一個空瓶疊加在一起漂浮，如圖丁所示；
③向瓶中倒入適量的水，直到木塊 ，用天平測出瓶和水的總質量m2；
④木塊密度表達式ρ木＝ 。（用字母表示，鹽水密度用ρ鹽表示）
【解答】解：（1）小明將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端零刻度線處，發現指針指在分度盤的左側，此時他應將平衡螺母適當向右調節；
鹽水和燒杯的總質量為：m總＝50g+20g+10g＝80g；
（2）量筒中鹽水的體積：V＝40mL＝40cm3；
（3）由圖可知，天平標尺的分度值為0.2g，游碼對應的刻度值為3g，剩余鹽水與燒杯的質量：m剩＝20g+10g+5g+3g＝38g；
量筒中鹽水的質量：m＝m總﹣m剩＝80g﹣38g＝42g；
鹽水的密度：
ρ1.05g/cm3＝1.05×103kg/m3；
（4）③向瓶中倒水，直到木塊剛好浸沒在鹽水中，用天平測出瓶和水的總質量m2；
④木塊剛好完全浸沒在鹽水中時，木塊排開鹽水的體積等于木塊的體積，即V排＝V木，
因為木塊和瓶整體漂浮，所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力，
即F浮＝ρ鹽gV排＝ρ鹽g（m1+m2）g；
由此可得木塊的密度：
ρ木。
故答案為：（1）右；（2）40；（3）38；1.05×103；（4）③剛好浸沒在鹽水中；。
（2023 宿遷）小明利用托盤天平和圖甲所示的注射器測量雞蛋清的密度。
（1）將天平放在 臺面上，把 移至標尺的零刻度線處，發現指針靜止時的位置如圖乙所示，應將平衡螺母向 端調節，直至天平橫梁平衡；
（2）接下來進行了如下操作：
A.用天平測出注射器的質量為10g；
B.用注射器吸取部分蛋清，從注射器上讀出體積為16mL；
C.用天平測出蛋清和注射器的總質量為m，如圖丙所示，m＝ g。
（3）根據以上數據可知，蛋清的密度ρ＝ g/cm3。實驗后，小明發現注射器的尖端還有一點小“空隙”，“空隙”里也充滿了蛋清，這會導致測得的密度比真實值偏 。
【解答】解：（1）將托盤天平放在水平桌面上，把游碼移到零刻度線處，根據天平調平衡時遵循的原則：左偏右調，右偏左調，發現指針指在分度盤的左側，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向右調；
（2）由圖乙所示可知，食用油和瓶的總質量：m＝20g+5g+1.8g＝26.8g，
（3）蛋清的質量：m′＝m﹣m注射器＝26.8g﹣10g＝16.8g，
蛋清的體積：V＝16mL＝16cm3，
蛋清的密度：
ρ1.05g/cm3；
由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，使得針筒內測量的蛋清體積偏小，由ρ可知，質量不變，體積偏小，密度會偏大。
故答案為：（1）水平；游碼；右；（2）26.8；（3）1.05；大。
（2023 丹東）小潘和小明想知道鴨綠江水的密度。
（1）小潘利用天平和量筒進行了如下實驗：
①將天平放在 桌面上，游碼移到標尺左端零刻度線處，此時指針位置如圖甲所示，向 調節平衡螺母，直到天平平衡；
②向燒杯中倒入適量鴨綠江水，將裝有江水的燒杯放在已調平的天平左盤，向右盤中加減砝碼并調節游碼，天平再次平衡后，右盤中砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則江水和燒杯的總質量為 g；
③將燒杯中的江水倒入量筒中一部分，如圖丙所示，則量筒中江水的體積為 cm3；
④用天平測出剩余江水和燒杯的總質量為53.2g，
則所測江水的密度為 kg/m3；
⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時，如果有幾滴江水滴到桌面上，
會導致所測江水密度值 （選填“偏大”或“偏小”）。
（2）在沒有天平的條件下，小明使用不吸水的木塊（已知木塊的密度為ρ木）、細鋼針和量筒，進行了如圖丁所示的實驗：
①向量筒中倒入適量的江水，體積記為V1；
②將木塊輕輕放入量筒中，當木塊靜止時，液面對應的體積記為V2；
③用細鋼針將木塊壓入江水中，使其浸沒，靜止時液面對應的體積記為V3；
④鴨綠江水密度的表達式ρ＝ 。（用V1、V2、V3和ρ木表示）
【解答】解：
（1）①將天平放在水平桌面上，游碼移到標尺左端零刻度線處，此時指針偏左，說明右盤偏輕，所以應向右調節平衡螺母，直到天平平衡；
②由圖乙可知，江水和燒杯的總質量為50g+20g+20g+3.6g＝93.6g；
③圖丙中量筒的分度值為讀出江水的體積2mL，量筒中江水的體積為40mL＝40cm3；
④由題意得，量筒中江水的重力m＝93.6g﹣53.2g＝40.4g，
江水的密度ρ1.01g/cm3＝1.01×103kg/m3；
⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時，如果有幾滴江水滴到桌面上，會導致量筒中江水體積的測量值偏小，根據實驗步驟②④可知測得從燒杯中倒出江水的質量是準確的，由密度公式可知，所測江水的密度值偏大；
（2）④由題意可知，木塊的體積為V3﹣V1，則木塊的重力G木＝m木g＝ρ木（V3﹣V1）g，
由步驟②可知木塊漂浮時，木塊排開水的體積為V2﹣V1，木塊受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρg（V2﹣V1）；
根據漂浮的條件可知，F浮＝G木，
即ρ木（V3﹣V1）g＝ρg（V2﹣V1），
解得江水的密度ρ。
故答案為：（1）①水平；右；②93.6；③40；④1.01×103；⑤偏大；（2）④。
（2023 遼寧）小毛在測量物質密度的實驗中進行了如下操作：
（1）將天平放在水平臺上，游碼移至標尺左端零刻度線處，發現指針指向分度盤中線左側，應該向 側調節平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）測量固體的密度
①將石塊放在天平的左盤，從大到小向右盤依次加減砝碼，當加入最小砝碼后，指針指向分度盤的左側，接下來的操作是 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盤砝碼及游碼在標尺上的位置如圖甲，則石塊質量為 g；
③將石塊放入量筒，水面的位置如圖乙，取出石塊后，量筒內水的體積為40mL，則石塊的密度為 kg/m3，這樣測出的石塊密度將偏 。
（3）小毛為測量未知液體的密度，設計了如下兩個方案，請利用給定實驗器材完成相應的實驗步驟：（在兩個方案中，你只需選擇一個方案作答即可）
方案一：器材有質量可忽略的薄壁平底的柱狀杯、裝有水的水槽、刻度尺。
①在柱狀杯中加入適量的未知液體，使其漂浮在水槽中的水面上，如圖丙，測出柱狀杯中未知液體的深度h1；
②接下來的操作是： 為h2；
③未知液體密度的表達式：ρ＝ （用所測物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已調平、無砝碼）、刻度尺、膠頭滴管、兩個分別裝有水和未知液體的相同平底柱狀杯。
①測出杯中未知液體的深度為h1，將裝有未知液體的杯放在天平左盤，水杯放在右盤，天平右端下沉，如圖丁所示；
②接下來的操作是： 為h2；
③未知液體密度的表達式：ρ＝ （用所測物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
【解答】解：（1）使用天平的時候，要將天平放在水平臺面上，把游碼移到橫梁標尺的零刻度線處，移動平衡螺母，使天平橫梁在水平位置平衡，指針左偏應將平衡螺母向右調節；
（2）①將石塊放在天平的左盤，從大到小向右盤依次加減砝碼，當加入最小砝碼后，指針指向分度盤的左側，接下來的操作是：向右移動游碼使天平橫梁再次平衡；
②由圖甲可知石塊的質量m石＝20g+5g+2.2g＝27.2g；
③由圖乙可知石塊和水的總體積為50mL，取出石塊后，量筒內水的體積為40mL，石塊的體積V石＝50mL﹣40mL＝10mL＝10cm3；
石塊的密度為：ρ2.72g/cm3＝2.72×103kg/m3；
將石塊放入量筒，水面的位置如圖乙，取出石塊后，量筒內水的體積為40mL，取出石塊時帶走一部分水，測得石塊的體積偏大，由密度公式知，質量一定，測出的石塊密度將偏小；
（3）方案一：①在柱狀杯中加入適量的未知液體，使其漂浮在水槽中的水面上，如圖丙，測出柱狀杯中未知液體的深度h1；
②接下來的操作是：測杯浸入水中的深度為h2；
③設柱狀杯的底面積為S，柱狀杯中液體的體積為V液＝Sh1，根據密度公式得其液體質量為m液＝ρV液＝ρSh1，其重力為G液＝m液g＝ρV液g＝ρSh1g，
柱狀杯排開水的體積為V排＝Sh2，柱狀杯受到的浮力為F浮＝ρ水V排g＝ρ水Sh2g，柱狀杯漂浮，柱狀杯的質量忽略，則F浮＝G液，即ρ水Sh2g＝ρSh1g，
解得，未知液體密度的表達式：ρ；
方案二：①測出杯中未知液體的深度為h1，將裝有未知液體的杯放在天平左盤，水杯放在右盤，天平右端下沉；
②接下來的操作是：用膠頭滴管從右杯中取出適量的水，直至天平平衡，測出杯中水的深度為h2；
③設平底柱狀杯的底面積為S，未知液體的體積V1＝Sh1，其質量為m1＝ρV1＝ρSh1，右盤水的體積V2＝Sh2，其質量為m2＝ρ水V2＝ρ水Sh2，
由題知，m1＝m2，則ρSh1＝ρ水Sh2，解得未知液體密度的表達式：ρ。
故答案為：（1）右；（2）①向右移動游碼；②27.2；③2.72×103；小；（3）方案一：②測杯浸入水中的深度；③；方案二：②用膠頭滴管從右杯中取出適量的水，直至天平平衡，測出杯中水的深度；③。
（2023 包頭）小聰利用注射器、天平（帶砝碼）測量酒精的密度。
（1）將天平放在水平臺上，游碼調至標尺左端零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應將平衡螺母向 移動，使天平橫梁平衡。
（2）用注射器抽取適量酒精，體積如圖乙所示為 mL。將裝有酒精的注射器放到天平上，測得注射器和酒精的總質量為28g。
（3）用注射器繼續抽取酒精至20mL處，再將注射器放到天平上，測得注射器和酒精的總質量如圖丙所示為 g，測得酒精的密度為 g/cm3。
（4）若第2次使用注射器抽取的酒精中混有氣泡，則測得的酒精密度值 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
（5）本實驗使用注射器的優點是 （寫出一條即可）。
【解答】解：（1）由圖甲可知指針向左偏，說明左端下沉，右端上翹，所以平衡螺母向右調節，使天平橫梁水平平衡；
（2）由圖可知，注射器中酒精的體積為：V＝10mL＝10cm3；
（3）由圖丙可知酒精至20mL處時，注射器和酒精的總質量m＝20g+10g+5g+0.8g＝35.8g；
則注射器中10mL的酒精質量為m′＝35.8g﹣28g＝7.8g，
酒精的密度ρ0.78g/cm3；
（4）若第2次使用注射器抽取的酒精中混有氣泡，則用針管抽出來酒精的質量偏小，根據ρ，理論上測得的酒精密度偏小；
（5）本實驗使用注射器的優點是取樣準確。
故答案為：（1）右；（2）10；（3）35.8；0.78；（4）偏小（5）取樣準確。
（2023 商水縣二模）小明測量家中菜油密度的實驗步驟如下：①用電子秤測出空礦泉水瓶的質量m；②在礦泉水瓶中裝滿水，測出總質量m1；③倒干水后在礦泉水瓶中裝滿菜油，測出總質量m2。已知水的密度為ρ水，則菜油的密度為（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由題意知，礦泉水瓶中水的質量m水＝m1﹣m，水的體積V水，則菜油的體積V油＝V水；
菜油的質量m油＝m2﹣m，則菜油的密度。
故選：D。
（2023 鄲城縣三模）云南省麻栗坡縣生產的果味型碳酸飲料深受廣大消費者的喜愛，小宋要測量麻栗坡香檳的密度，如圖所示，以下操作錯誤的是（　　）
A．將天平放在水平桌面上，游碼撥至標尺左端零刻度線處，發現指針指在分度盤的右側，應將平衡螺母向左調
B．放入最小的5g砝碼時，指針偏向分度盤的右側，可將平衡螺母向左調
C．燒杯和香檳的總質量為5lg，量筒中香檳的體積是30mL
D．將燒杯內的香檳全部倒入量筒中，如圖乙所示，則香檳的密度小于1.7g/cm3
【解答】解：A、用天平測量物體的質量時，將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端的零刻線處，發現指針指在分度盤的右側，則應將平衡螺母向左調，使天平橫梁平衡，故A正確；
B、先往右盤加放了大砝碼后，再加放一個5g的最小砝碼時，分度盤的指針向右偏，說明加入最小5g的砝碼后，砝碼的總質量過大了，所以接下來的操作是：取下5g砝碼后，移動游碼，使橫梁平衡，故B錯誤；
C、由圖甲、乙可知，天平分度值0.2g，燒杯和香檳的總質量m總＝50g+1g＝51g；量筒分度值1mL，香檳的體積為V＝30mL＝30cm3，故C正確；
D、由C可知，ρ1.7g/cm3，質量m中包含了燒杯的質量，若減去燒杯的質量，則質量m要減小，所以香檳的密度小于1.7g/cm3，故D正確。
故選：B。
（2023 海陵區校級三模）小明將天平放在水平桌面上，將游碼歸零，調節平衡螺母使天平平衡，他用質量相同的瓶裝了體積均為10mL的不同液體，分別放在已正確調平的天平的左右盤上，如圖，天平已經重新平衡，已知乙液體為水，ρ水＝1g/cm3，則下列說法正確的是（　　）
A．甲瓶和液體總質量為15g
B．甲瓶和液體總質量為5g
C．甲瓶液體密度為0.9g/cm3
D．甲瓶液體密度為1.1g/cm3
【解答】解：AB．由題意可知，水的質量m水＝ρ水V＝1g/cm3×10cm3＝10g，
由圖可得m甲+m瓶＝m水+m游碼+m瓶，
則甲液體質量m甲＝m水+m游碼＝10g+1g＝11g，
由于不知道瓶的質量，所以甲液體和瓶的總質量無法算出，但可以判斷甲液體和瓶的總質量大于11g，故AB錯誤；
CD．甲液體的密度，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（2023 海州區校級二模）如圖所示是測量某種液體密度的實驗情景。下列關于實驗過程的說法中正確的是（　　）
A．把托盤天平放在水平工作臺上，將游碼移到標尺左端零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應將平衡螺母向左調節，使天平橫梁平衡
B．將裝有待測液體的燒杯放在天平左盤，平衡時，右盤砝碼質量和稱量標尺上的示數值如圖乙，待測液體和燒杯的總質量為82.2g
C．將燒杯中適量的液體倒入量筒內，液面位置如圖丙，則量筒中的液體體積為50mL
D．稱得剩余液體和燒杯的總質量為22g，計算得出液體的密度為0.8g/cm3
【解答】解：
A、由甲圖可知，指針偏左，說明右盤偏輕，所以應將平衡螺母向右調節，使天平平衡，故A錯誤；
B、由圖乙可知，待測液體和燒杯的總質量為50g+20g+10g+2g＝82g，故B錯誤；
C、由圖丙可知，量筒中的液體體積為50mL＝50cm3，故C正確；
D、由題意可得，量筒中液體質量m＝82g﹣22g＝60g，液體密度ρ1.2g/cm3，故D錯誤。
故選：C。
（2023 姑蘇區校級二模）小明利用托盤天平和量筒測量鹽水的密度，部分操作過程如圖所示，下列說法中正確的是（　　）
①量筒中液體的質量為82.4g
②鹽水的密度是1.1×103kg/m3
③按照乙、甲、丙的順序實驗，會使測量結果偏大
④按照甲、丙、乙順序操作，如果盤中5g砝碼因磨損質量變小，則測得鹽水密度偏小
A．只有①②正確 B．只有②③正確
C．只有③④正確 D．只有③正確
【解答】解：①②、燒杯和鹽水的總質量為：m1＝50g+20g+10g+2.4g＝82.4g，
剩余鹽水的質量為：m2＝20g+10g+5g+1.0g＝36.0g，
量筒中鹽水的質量為：m＝m1﹣m2＝82.4g﹣36.0g＝46.4g，
量筒的分度值為2mL，量筒中鹽水的體積為40mL，即40cm3，
鹽水的密度為ρ1.16g/cm3＝1.16×103kg/m3，故①②錯誤；
③如果按照乙甲丙的順序實驗會有一部分水附著在燒杯壁上，倒入量筒中的鹽水比實際偏小，由公式ρ判斷密度偏大，故③正確；
④如果盤中5g砝碼磨損，則砝碼的質量比實際偏小，所以當右盤放置磨損砝碼時，稱得燒杯和剩余鹽水的質量要比實際質量偏大，則兩次質量測量之差偏小，根據密度公式可知測得鹽水密度偏小，故④正確。
故選：C。
（2023 蜀山區二模）利用天平和量筒測量某液體的密度：
（1）實驗按以下環節進行：
①將天平放在水平臺面，調節天平平衡；
②用天平測得空燒杯的質量，如圖甲所示：
③測量燒杯和液體的總質量，如圖乙所示：
④將燒杯中液體一部分倒入量筒，用天平測量燒杯和剩余液體質量，如圖丙所示；
⑤讀出量筒中液體的體積，如圖丁所示：
在測量某一個環節中，用調節好的托盤天平稱量時，在右盤中加了幾個砝碼后，發現：當放上質量最小的砝碼時，指針向右偏；取下它，指針偏左，則下一步的正確操作是： 。
（2）為了更加精確地測量液體的密度，正確選擇所需要的圖示，根據圖中數據分析和計算可知：液體的密度為 kg/m3。
【解答】解：（1）根據放上質量最小的砝碼時，指針向右偏；取下最小砝碼，指針向左偏可知接下來的操作：再向右移動游碼直至天平平衡；
由圖可得，燒杯和液體的總質量為：m總＝50g+20g+1.2g＝71.2g；
部分倒入量筒后，剩余液體和燒杯的質量為：m剩＝20g+10g+4.2g＝34.2g，
量筒中液體的質量為m＝m總﹣m剩＝71.2g﹣34.2g＝37g，
液體的體積V＝40mL＝40cm3，
液體的密度為ρ0.925g/cm3＝0.925×103kg/m3。
故答案為：（1）取下最小砝碼，向右移動游碼；（2）0.925×103。
（2023 啟東市一模）小明進行“測量橙汁的密度”實驗。
（1）小明將天平放在水平桌面進行調節平衡，游碼移至標尺零刻度線處，指針靜止時如圖甲所示，則接下來的操作是： 。
（2）為了測量結果更準確，下列實驗步驟的合理順序是 （用字母表示）。
A.計算橙汁的密度
B.用天平測出空燒杯的質量
C.燒杯中盛適量的橙汁，用天平測出橙汁和燒杯的總質量
D.調節天平平衡
E.將燒杯中的橙汁全部倒入量筒中，讀出橙汁的體積
（3）小明測量橙汁和燒杯總質量時，如圖乙所示操作，請你指出他的不妥之處 ，若如圖乙測量，則總質量為 g。
（4）不用量筒，只需添加一個完全相同的燒杯和適量的水，也可以完成該實驗。
實驗步驟如下：
a.用已調好的天平測出空燒杯的質量，記為m0。
b.向一個燒杯倒入適量橙汁，用天平測出橙汁和燒杯的總質量，記為m1。
c.向另一個相同燒杯中倒入與橙汁等深度的水（如圖丙），用天平測出水和燒杯的總質量，記為m2。
d.橙汁的密度ρ橙汁＝ （水的密度用ρ水表示）。
【解答】解：（1）由甲圖可知，稱量前指針偏右，故應將平衡螺母向左移動，使天平平衡；
（2）測量質量前先調節天平，用天平測出橙汁和燒杯的總質量，再測量倒出橙汁的體積，最后用天平測出空燒杯的質量，并計算橙汁的密度，故為了測量結果更準確，下列實驗步驟的合理順序是DCEBA；
（3）圖乙存在的問題是物體和砝碼放反了；此時右盤中燒杯總質量與游碼對應質量的和等于左盤中砝碼的質量，故燒杯總質量m＝m砝碼﹣m游碼＝（50g+10g）﹣1.8g＝58.2g；
（4）由題意可知，橙汁質量：m＝m1﹣m0；
與橙汁等深度的水的質量m水＝m2﹣m0；
橙汁的體積：V＝V水；
橙汁的密度：
ρ橙汁。
故答案為：（1）將平衡螺母向左移動，使天平平衡；（2）DCEBA；（3）物體和砝碼放反了；58.2；（4）。
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實驗7 測量液體的密度
知識點一、對密度的理解
1.理解密度
（1）同種材料，同種物質，ρ不變，m與 V成正比； 物體的密度ρ與物體的質量、體積、形狀無關，但與質量和體積的比值有關；密度隨溫度、壓強、狀態等改變而改變，不同物質密度一般不同，所以密度是物質的一種特性。
（2）質量相同的不同物質，體積與密度ρ成反比；體積相同的不同物質質量與密度ρ成正比。
（3）密度圖像：如圖所示：ρ甲＞ρ乙。
（4）密度是物質的一種性質，在條件一定情況下，每種物質的密度是確定的，密度不隨物體的質量或體積的變化而變化。例如，一杯牛奶的密度與一滴牛奶的密度一樣大。
（5）物質密度受物質狀態和溫度的影響：當物質在固態、液態和氣態之間轉換時（例如熔化、凝固等），或物體的溫度發生變化時（如熱脹冷縮），質量不變，但體積發生變化，密度發生變化。如常溫常壓下水的密度為1.0×103kg/m3，變為冰后密度為0.9×103kg/m3。
（6）日常生活中，人們往往感覺密度大的物質“重”，密度小的物質“輕”。比如，常說的“鐵比棉花重”，實質上是指鐵的密度比棉花的密度大，真正的重或輕取決于物體的質量。
知識點二、測量液體的密度
一、量筒的使用
1.量筒的用途
量筒是測量液體體積的儀器，也能用來測量固體的體積。
2.量筒上的標度
（1）單位：量筒上標度單位一般是mL（毫升）；
1mL=1cm3=10-6m3；1L=1dm3=10-3m3；1L=1000mL。
（2）分度值：量筒上相鄰兩條刻度線之間的體積為量筒的分度值。
（3）最大測量值：量筒最上面的刻度所對應的數值。
3.量筒的使用方法
（1）會選：在測量前應認清量筒的標度單位、量程和分度值，根據被測物體的體積和測量精度要求選擇合適的量筒。
（2）會放：使用量筒測量體積時，應將量筒平穩地放在水平臺面上。
（3）會讀：讀數時，視線要與量筒內液體的液面相平。量筒內的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水銀的液面）。在讀數時，視線應和量筒內液體凹液面的底部（或凸液面的頂部）相平，如圖甲、乙所示。
（4）會記：記錄的結果由數字和單位組成。
二、測量液體的密度
實驗原理
實驗設計 用天平測量液體的質量，用量筒測量出液體的體積，用公式計算出液體的密度
實驗器材 天平、量筒、燒杯、待測液體
實驗步驟 （1）將天平放在水平桌面上，調節天平平衡； （2）將適量的液體倒入燒杯中，用天平測出液體和燒杯的總質量m1（如圖甲所示）； （3）將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，讀出量筒中液體的體積V（如圖乙所示）； （4）用天平測出燒杯和剩余液體的質量m2（如圖丙所示）； （5）待測液體的密度為。
實驗數據 燒杯和液體的總質量m1/g燒杯和剩余液體的總質量m2/g量筒中液體的質量m/g量筒中液體的體積/V液體的密度ρ/(g/cm3)
不同實驗方案的誤差分析 （1）若先測出空燒杯的質量m1，再測出液體和燒杯的總質量m2，然后將燒杯的液體全部倒入量筒中測出體積V，計算出液體的密度，則在這個方案中，將燒杯中的液體倒入量筒內時，總有部分液體附著在燒杯內壁上無法倒出，使測出的液體的體積偏小，從而使計算出的液體的密度偏大。 （2）若先用量筒測出液體的體積V，再用調節好的天平測出空燒杯的質量m1，然后將將量筒內的液體全部倒入燒杯中，測出燒杯和液體的總質量m2，計算出液體的密度，則在這個方案中，將量筒中的液體倒入燒杯中時，總有部分液體附著在量筒內壁上無法倒出，使測出的液體和燒杯的總質量m2偏小，即測出的液體的質量偏小，從而使計算出的液體的密度偏小。
（2023 錦州）下面是小明測量鹽水密度的實驗。
（1）小明將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端零刻度線處，發現指針指在如圖甲所示位置，此時他應將平衡螺母適當向 （選填“左”或“右”）調節，使天平平衡；再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤，在右盤中放入50g、20g、10g砝碼各一個時，天平剛好再次平衡；
（2）將杯中的一部分鹽水倒入量筒中，鹽水的體積如圖乙所示為 cm3；
（3）用天平測出剩余鹽水和燒杯的總質量如圖丙所示為 g，
則所測鹽水的密度是 kg/m3。
（4）上述實驗結束后，小明利用剛剛測出了密度的鹽水和其他一些工具，又想測量一個木塊的密度，請幫他將實驗步驟補充完整：
①用調好的天平測出木塊的質量m1；
②容器內裝有適量的鹽水，將木塊和一個空瓶疊加在一起漂浮，如圖丁所示；
③向瓶中倒入適量的水，直到木塊 ，用天平測出瓶和水的總質量m2；
④木塊密度表達式ρ木＝ 。（用字母表示，鹽水密度用ρ鹽表示）
（2023 宿遷）小明利用托盤天平和圖甲所示的注射器測量雞蛋清的密度。
（1）將天平放在 臺面上，把 移至標尺的零刻度線處，發現指針靜止時的位置如圖乙所示，應將平衡螺母向 端調節，直至天平橫梁平衡；
（2）接下來進行了如下操作：
A.用天平測出注射器的質量為10g；
B.用注射器吸取部分蛋清，從注射器上讀出體積為16mL；
C.用天平測出蛋清和注射器的總質量為m，如圖丙所示，m＝ g。
（3）根據以上數據可知，蛋清的密度ρ＝ g/cm3。實驗后，小明發現注射器的尖端還有一點小“空隙”，“空隙”里也充滿了蛋清，這會導致測得的密度比真實值偏 。
（2023 丹東）小潘和小明想知道鴨綠江水的密度。
（1）小潘利用天平和量筒進行了如下實驗：
①將天平放在 桌面上，游碼移到標尺左端零刻度線處，此時指針位置如圖甲所示，向 調節平衡螺母，直到天平平衡；
②向燒杯中倒入適量鴨綠江水，將裝有江水的燒杯放在已調平的天平左盤，向右盤中加減砝碼并調節游碼，天平再次平衡后，右盤中砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則江水和燒杯的總質量為 g；
③將燒杯中的江水倒入量筒中一部分，如圖丙所示，則量筒中江水的體積為 cm3；
④用天平測出剩余江水和燒杯的總質量為53.2g，
則所測江水的密度為 kg/m3；
⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時，如果有幾滴江水滴到桌面上，
會導致所測江水密度值 （選填“偏大”或“偏小”）。
（2）在沒有天平的條件下，小明使用不吸水的木塊（已知木塊的密度為ρ木）、細鋼針和量筒，進行了如圖丁所示的實驗：
①向量筒中倒入適量的江水，體積記為V1；
②將木塊輕輕放入量筒中，當木塊靜止時，液面對應的體積記為V2；
③用細鋼針將木塊壓入江水中，使其浸沒，靜止時液面對應的體積記為V3；
④鴨綠江水密度的表達式ρ＝ 。（用V1、V2、V3和ρ木表示）
（2023 遼寧）小毛在測量物質密度的實驗中進行了如下操作：
（1）將天平放在水平臺上，游碼移至標尺左端零刻度線處，發現指針指向分度盤中線左側，應該向 側調節平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）測量固體的密度
①將石塊放在天平的左盤，從大到小向右盤依次加減砝碼，當加入最小砝碼后，指針指向分度盤的左側，接下來的操作是 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盤砝碼及游碼在標尺上的位置如圖甲，則石塊質量為 g；
③將石塊放入量筒，水面的位置如圖乙，取出石塊后，量筒內水的體積為40mL，則石塊的密度為 kg/m3，這樣測出的石塊密度將偏 。
（3）小毛為測量未知液體的密度，設計了如下兩個方案，請利用給定實驗器材完成相應的實驗步驟：（在兩個方案中，你只需選擇一個方案作答即可）
方案一：器材有質量可忽略的薄壁平底的柱狀杯、裝有水的水槽、刻度尺。
①在柱狀杯中加入適量的未知液體，使其漂浮在水槽中的水面上，如圖丙，測出柱狀杯中未知液體的深度h1；
②接下來的操作是： 為h2；
③未知液體密度的表達式：ρ＝ （用所測物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已調平、無砝碼）、刻度尺、膠頭滴管、兩個分別裝有水和未知液體的相同平底柱狀杯。
①測出杯中未知液體的深度為h1，將裝有未知液體的杯放在天平左盤，水杯放在右盤，天平右端下沉，如圖丁所示；
②接下來的操作是： 為h2；
③未知液體密度的表達式：ρ＝ （用所測物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
（2023 包頭）小聰利用注射器、天平（帶砝碼）測量酒精的密度。
（1）將天平放在水平臺上，游碼調至標尺左端零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應將平衡螺母向 移動，使天平橫梁平衡。
（2）用注射器抽取適量酒精，體積如圖乙所示為 mL。將裝有酒精的注射器放到天平上，測得注射器和酒精的總質量為28g。
（3）用注射器繼續抽取酒精至20mL處，再將注射器放到天平上，測得注射器和酒精的總質量如圖丙所示為 g，測得酒精的密度為 g/cm3。
（4）若第2次使用注射器抽取的酒精中混有氣泡，則測得的酒精密度值 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
（5）本實驗使用注射器的優點是 （寫出一條即可）。
（2023 商水縣二模）小明測量家中菜油密度的實驗步驟如下：①用電子秤測出空礦泉水瓶的質量m；②在礦泉水瓶中裝滿水，測出總質量m1；③倒干水后在礦泉水瓶中裝滿菜油，測出總質量m2。已知水的密度為ρ水，則菜油的密度為（　　）
A． B．
C． D．
（2023 鄲城縣三模）云南省麻栗坡縣生產的果味型碳酸飲料深受廣大消費者的喜愛，小宋要測量麻栗坡香檳的密度，如圖所示，以下操作錯誤的是（　　）
A．將天平放在水平桌面上，游碼撥至標尺左端零刻度線處，發現指針指在分度盤的右側，應將平衡螺母向左調
B．放入最小的5g砝碼時，指針偏向分度盤的右側，可將平衡螺母向左調
C．燒杯和香檳的總質量為5lg，量筒中香檳的體積是30mL
D．將燒杯內的香檳全部倒入量筒中，如圖乙所示，則香檳的密度小于1.7g/cm3
（2023 海陵區校級三模）小明將天平放在水平桌面上，將游碼歸零，調節平衡螺母使天平平衡，他用質量相同的瓶裝了體積均為10mL的不同液體，分別放在已正確調平的天平的左右盤上，如圖，天平已經重新平衡，已知乙液體為水，ρ水＝1g/cm3，則下列說法正確的是（　　）
A．甲瓶和液體總質量為15g
B．甲瓶和液體總質量為5g
C．甲瓶液體密度為0.9g/cm3
D．甲瓶液體密度為1.1g/cm3
（2023 海州區校級二模）如圖所示是測量某種液體密度的實驗情景。下列關于實驗過程的說法中正確的是（　　）
A．把托盤天平放在水平工作臺上，將游碼移到標尺左端零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應將平衡螺母向左調節，使天平橫梁平衡
B．將裝有待測液體的燒杯放在天平左盤，平衡時，右盤砝碼質量和稱量標尺上的示數值如圖乙，待測液體和燒杯的總質量為82.2g
C．將燒杯中適量的液體倒入量筒內，液面位置如圖丙，則量筒中的液體體積為50mL
D．稱得剩余液體和燒杯的總質量為22g，計算得出液體的密度為0.8g/cm3
（2023 姑蘇區校級二模）小明利用托盤天平和量筒測量鹽水的密度，部分操作過程如圖所示，下列說法中正確的是（　　）
①量筒中液體的質量為82.4g
②鹽水的密度是1.1×103kg/m3
③按照乙、甲、丙的順序實驗，會使測量結果偏大
④按照甲、丙、乙順序操作，如果盤中5g砝碼因磨損質量變小，則測得鹽水密度偏小
A．只有①②正確 B．只有②③正確
C．只有③④正確 D．只有③正確
（2023 蜀山區二模）利用天平和量筒測量某液體的密度：
（1）實驗按以下環節進行：
①將天平放在水平臺面，調節天平平衡；
②用天平測得空燒杯的質量，如圖甲所示：
③測量燒杯和液體的總質量，如圖乙所示：
④將燒杯中液體一部分倒入量筒，用天平測量燒杯和剩余液體質量，如圖丙所示；
⑤讀出量筒中液體的體積，如圖丁所示：
在測量某一個環節中，用調節好的托盤天平稱量時，在右盤中加了幾個砝碼后，發現：當放上質量最小的砝碼時，指針向右偏；取下它，指針偏左，則下一步的正確操作是： 。
（2）為了更加精確地測量液體的密度，正確選擇所需要的圖示，根據圖中數據分析和計算可知：液體的密度為 kg/m3。
（2023 啟東市一模）小明進行“測量橙汁的密度”實驗。
（1）小明將天平放在水平桌面進行調節平衡，游碼移至標尺零刻度線處，指針靜止時如圖甲所示，則接下來的操作是： 。
（2）為了測量結果更準確，下列實驗步驟的合理順序是 （用字母表示）。
A.計算橙汁的密度
B.用天平測出空燒杯的質量
C.燒杯中盛適量的橙汁，用天平測出橙汁和燒杯的總質量
D.調節天平平衡
E.將燒杯中的橙汁全部倒入量筒中，讀出橙汁的體積
（3）小明測量橙汁和燒杯總質量時，如圖乙所示操作，請你指出他的不妥之處 ，若如圖乙測量，則總質量為 g。
（4）不用量筒，只需添加一個完全相同的燒杯和適量的水，也可以完成該實驗。
實驗步驟如下：
a.用已調好的天平測出空燒杯的質量，記為m0。
b.向一個燒杯倒入適量橙汁，用天平測出橙汁和燒杯的總質量，記為m1。
c.向另一個相同燒杯中倒入與橙汁等深度的水（如圖丙），用天平測出水和燒杯的總質量，記為m2。
d.橙汁的密度ρ橙汁＝ （水的密度用ρ水表示）。
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