设计实验测密度 知识点题库

如图是教科书中一个“观察与实验”栏目的截图,在图示器材的基础上增加一个量筒,请你借鉴图示的实验方法,设计一个测金属箔的密度的实验,要求:

  1. (1) 写出简要的实验步骤,并用字母符号表示有关的物理量.

  2. (2) 写出金属箔的密度表达式

实验室有如下器材:水、烧杯、量筒、天平、弹簧测力计、细线、小金属块、一个可以放入量筒中的小玻璃杯。选用上述器材可以测量小金属块密度(水的密度ρ水已知)。
(1)涂宇鸽同学的测量步骤是:①在量筒中倒入适量的水,体积为V1;②把金属块浸没在量筒水中,此时液面示数为V2;③用天平测出小金属块质量为m;④计算金属块的密度。请你指出涂宇鸽同学实验方案中的不足之处:_____________________________;
(2)请你再从提供的器材中选取器材,设计另一个实验方案测出小金属块密度。
选用器材:_____________________________________________
主要实验步骤:①___________________________________________________
②___________________________________________________。
所测金属块密度的表达式:ρ=______________________

艾力同学在做“探究同种物质质量与体积的关系”实验时,所用实验器材有量筒、水、细针、天平和从同一木头上截取的三个大小不同的木块.

(1)艾力在调节天平时,指针如下图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节 

(2)艾力同学用实验器材测出了第一个木块和第二个木块质量和体积的数据见下表,请根据乙、丙两图的示数,在下表中填写出第三个木块的质量和体积.

(注:量筒中装有35mL的水).

木块

第一个木块

第二个木块

第三个木块

木块的质量/g

9.45

13.40

 

木块的体积/cm3

15.00

20.00

 

(3)分析实验数据可得出的结论是 

(4)木头的密度是   g/cm3(保留二位小数).

根据雪在外力挤压下可形成冰(密度为已知)的原理,小丽采用了如下方法来估测积雪的密度:在水泥篮球场上,用脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印(如图所示),接着她测出了下列的物理量:①积雪的厚度;②脚印的面积;③脚印的深度;④冰的厚度

其中能估测出积雪的密度的一组物理量是(  )

A . ①② B . ②③ C . ②④ D . ①③
生鸡蛋在水中会沉于水底.请你设计一个可测量生鸡蛋密度的实验,完成下列实验报告.

实验目的:测生鸡蛋密度;

  1. (1) 实验原理:

  2. (2) 实验器材:

    可选器材有:生鸡蛋、清水、量杯、量筒、烧杯、盐,至少还需要

  3. (3) 实验步骤:

  4. (4) 记录数据表格:

现在有空墨水瓶(带盖)一个、天平、水和一桶食用油.能否测出食用油的密度?写出具体步骤.
不用天平,只用弹簧测力计,利用阿基米德原理测定小石块的密度,其方法如下:
  1. (1) 用弹簧测力计分别称出小石块在空气中的重力G和浸没在水中时弹簧测力计的读数G′,则小石块的质量m=;石块所受到的浮力F=
  2. (2) 根据阿基米德原理,可知石块受到的浮力为:F=,可求出V=
  3. (3) 由于石块是浸没于水中,所以V=V=
  4. (4) 由密度的计算公式可以求出石块的密度为ρ=
小明用天平、量筒和水(ρ=1.0g/cm3)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:

①用调好的天平测出软木塞的质量m1

②将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的示数V1

③用细铁丝将软木塞浸没再装有水的量筒中,过段时间后,读出水面对应的示数V2

④将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平测出其质量m2.

  1. (1) 指出小明操作中的不规范之处:.
  2. (2) 下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格.请根据图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整.

    物理量

    m1/g

    V1/cm3

    V2/cm3

    m2/g

    干燥软木塞的密度ρ/g·cm-3

    测量值

    6

    370

     

  3. (3) 对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法..
为了测不沉于水的木块的密度,小明准备先用天平测出木块的质量,再用量筒和水测出木块体积,请你跟随他的测量过程,回答问题:
  1. (1) 在调节天平平衡时,小明发现指针偏在分度盘的左侧,此时可以(   )
    A . 将螺母向左旋 B . 向左盘中加砝码 C . 将螺母向右旋 D . 向右盘中加砝码
  2. (2) 在测木块体积时,由于木块不沉于水,小明便用较重的铁块与木块扎在一起,以便测出体积,测量过程如图三个量筒所示.根据图中的测量数据可知,木块的质量为g,密度为kg/m3.

小丹想测量﹣个贝壳的密度,只准备有天平、大烧杯、小烧杯、细线和水,她的测量方法如下:

⑴用天平测出贝壳的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图1所示,贝壳的质量m=g.

⑵测出空小烧杯的质量m1

⑶将装有水的大烧杯和空的小烧杯如图2放置(水至溢水口).

⑷用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯中,有部分水溢出进入小烧杯.

⑸测出承接了溢出水的小烧杯的总质量m2 . 由上述实验得到溢出水的体积是:(水的密度用ρ表示),贝壳的密度是:(以上两空用本题中出现过的物理量符号表示).

阅读短文,回答问题.

石墨烯——改变世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”, 密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.

  1. (1) 这种新材料属于(导体/绝缘体)
  2. (2) 根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成       
    A . 高压输电线 B . 冲击钻的钻头 C . 保温隔热材料 D . 电饭锅的锅胆
  3. (3) 最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的        。
    A . 透光性好 B . 硬度大   C . 导热性好 D . 导电性强
  4. (4) 科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度(大/小).
  5. (5) 石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为
  6. (6) 石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是       (填选项前的字母).
    A . 石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系? B . 如何提取石墨烯这种物质? C . 石墨烯在生活中有什么用处? D . 石墨烯为什么很薄?
  7. (7) 因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈·海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展.为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图:

     

    ①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1

    ②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2

    ③一个月后,发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3

    ④以后,烧杯内液体体积保持不变.已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3 , 问:

    a.一个月后,烧杯内剩余的液体密度是;是何种物质

    b.实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出两点即可)

    ;②

小明要测量某种密度较大的液体的密度,现有一架天平(无砝码),量程和精度均满 足要求的刻度尺,弹簧测力计、细线、两只带盖的玻璃瓶、两只大小相近的小烧杯,足量 的水,请设计实验方案完成实验,并用已知量和测量量的字母表示液体密度。
在实验课上,老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水,测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤,请你帮他补充完整。

⑴在量筒内倒入适量的水,量筒的示数为V1

⑵将小木块放入量筒中(木块漂浮),此时量筒的示数为V2

。(补充步骤)

⑷计算得出木块的密度ρ=(写出最简表达式)。

某实验小组利用甲图所示的器材,来探究“浮力的大小与哪些因素有关”:
  1. (1) 选择器材,验证猜想:

    探究一:只选择器材a、c、d、e,就可以探究“浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关”;

    探究二:只选择器材  a、d、e、f ,就可以探究“浮力的大小是否与有关”;

    探究三:只选择器材a、b、d、e,就可以探究“浮力的大小是否与有关”;

  2. (2) 完成以上探究后,他们又按乙图所示的步骤进行了测量物质密度的实验.

    ①称量出a金属块的重力G=F1=4.8N;将它浸没在水中时,弹簧测力计的示数F2=N,则此时物体所受浮力为F=N;

    ②将a金属块浸没到煤油中,此时弹簧测力计的示数F3=4.0N,由此可知煤油的密度为ρ煤油=kg/m3。(ρ=1.0×103kg/m3)

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. (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 ,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,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.然后将烧杯中的江水倒入量筒(如图乙),则江水的密度为 g/cm3(保留两位小数)

    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. (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m1 , 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m2

    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m3

    ④则江水的密度表达式ρ=(纯净水的密度用ρ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.等量替代法

    C.类比法

实验探究小组的同学在学习了浮力知识后,准备利用所学知识测物质的密度。他们选用了以下器材:弹簧测力计、量筒、小木块、小石块、待测液体、水、小桶、细线、装水的烧杯。
  1. (1) 小刚要测石块的密度,他拟订了以下实验步骤,请你将所缺部分补充完整。

    a. 将石块用细线拴住,吊在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数G1

    b. 将吊在弹簧测力计下的石块浸没在盛有适量水的烧杯中(不碰烧杯的底和侧壁),读出弹簧测力计此时的示数G2

    c. 求出石块在水中受到的浮力F=。由阿基米德原理,可求出石块的体积V=

    d. 利用公式ρ= ,可得石块的密度的表达式ρ=

  2. (2) 小兰在小刚实验的基础上,增加了一步,测出了待测液体的密度。小兰增加的步骤是: 。待测液体密度的表达式是ρ=
探究性实验:为了测出普通玻璃的密度,某同学利用一个普通玻璃制成的无盖小瓶、一个量筒和适量水,作了如下实验:

⑴在量筒内倒入50cm3的水;

⑵让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上(如图甲),此时水面在80cm3刻度线处。

⑶让小瓶口朝下沉没水中(如图乙),此时水面在62cm3刻度线处。

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则根据以上数据可知:小空瓶的质量是m=g;制造小瓶的玻璃的密度ρ=kg/m3

如图所示为小聪同学利用未知液体来测量小石块密度的实验操作:

  1. (1) 如图甲所示,小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是
  2. (2) 小聪纠正错误后,正确测量出了小石块的质量m(如图乙所示),并由图丙测出了小石块的体积V=cm3 , 则小石块的密度ρ=g/cm3
  3. (3) 小聪还想测出量筒中未知液体的密度,他利用弹簧测力计只增加一个操作步骤,便完成了该实验。新增操作步骤:,读出弹簧测力计的示数为F。未知液体密度的表达式:ρ=(用字母表示,不必代入数值)。
用弹簧测力计、一金属块、水、容器,来测量丙图中某液体密度,步骤如下:

⑴如图甲所示,用弹簧测力计测得该金属块的重力G=2.6N;

⑵如图乙所示,将弹簧测力计下的金属块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数为1.6N,则金属块的密度ρ=kg/m3;(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3

⑶如图丙所示,将弹簧测力计下的金属块浸没在某液体中,记下弹簧测力计的示数为1.8N,则该液体密度ρ =g/cm3。(g取10N/kg)

小明自制土密度计并测定盐水的密度。实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

  1. (1) 实验步骤:

    ①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计;

    ②用刻度尺测出竹筷的长度 L;

    ③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 h1(如图所示);

    请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:

  2. (2) 竹筷一端缠上铅丝,是为了
  3. (3) 密度计是利用条件工作的,被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积(选填“越小”或“越大”)。测量不同液体的密度时,同一密度计所受浮力(选填“相同”或“不相同”);
  4. (4) 被测盐水的密度表达式:ρ盐水=(不计铅丝体积,水的密度用ρ表示)。
  5. (5) 小明计算得出盐水的密度为 1.05 g/cm3 , 已知烧杯中盐水的体积为 400 cm3 , 假设盐水体积为盐的体积和水的体积之和,盐的密度为 2.6 g/cm3 , 水的密度为 1.0g/ cm3 , 则盐水中含盐g;
  6. (6) 竹筷的密度表达式:ρ竹筷=(不计铅丝体积和质量,水的密度用ρ表示)。