第3节 测量物质的密度1.物质密度的测量原理生活、生产中常要知道某种物质的密度，要测量物质的密度，只要测量物质的质量和体积，通过就能够计算出物质的密度。2.量筒的使用(1)量筒是用来测量液体体积的专用仪器，也可以利用排开液体体积的方法间接测量固体的体积。量筒壁上相邻两条刻线对应的数值差所代表的体积分度值，其单位也在筒壁上标出，一般为毫升(mL，即cm3),最上面的刻度是量筒的最大测量值，即量程。(2)量筒的使用方法在测量前应根据被测物体尺度和测量精度的要求来选择合适的量筒。使用前，首先要认清量筒的量程和分度值(刻度上的每个小格代表的刻度数)；量筒在使用时，应放在水平桌面上，量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面)，也有的液面呈凸形(如水银面)。读数时，视线应与量筒内液体凹液面的最低处(或凸液面的最高处)保持相平，再读出液体的体积。如图6-3-1所示。3.用天平和量筒测量固体的密度探究归纳：形状规则的物体，可先用刻度尺测出棱长，再用体积公式求出其体积；形状不规则的物体，可用排水法间接测出其体积。4.用天平和量筒测量液体的密度(1)将待测液体倒入烧杯中，用调好的天平测出液体和烧杯的总质量m1，并记录数据；(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中，测出液体的体积V并记录数据；(3)用天平再测出烧杯中剩余液体和烧杯的总质量m2，由(m1-m2)可得被测液体的质量m；(4)根据密度公式可计算出液体的密度。1.使用量筒的注意事项(1)量筒呈圆柱形，体积与高度成正比，刻度均匀，量筒没有零刻线，刻度数由下向上逐渐变大，其单位一般是“mL”，1mL=1cm3。(2)量筒是测量液体体积的仪器，也可以用排液法间接测出固体的体积。在用排液法测固体体积时，量筒内要预先倒入适量的液体，若液体过少，放入固体后，液体不能浸没固体；若液体过多，放入固体后，液面会超过量程。(3)读数时，视线一定要与液体凹液面的最低处(或凸液面的最高处)保持相平，俯视量筒读数会偏大，仰视量筒读数会偏小。(4)不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体。2.在设计实验方案的问题中，往往会忽略步骤的前后顺序，从而使得出现较大的误差。因此，实验前要合理地安排好测量的物理量。知识点1量筒的使用例1 如图6-3-2所示，量筒的最大测量范围是mL；分度值是mL；放入物体前，水面对应的刻度值为mL；放入物体后，水面对应的刻度值为mL；物体的体积为cm3。10015060101.甲、乙、丙三名同学在用量筒测量液体的体积时，读数的方法如图6-3-3所示，其中同学读数方法正确，量筒内液体的体积为mL。乙602.一般量筒做成细而高的形状，不做成粗而矮的形状，如图6-3-4所示，主要原因是( )A.细高的量筒便于操作B.细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度C.细高的量筒与粗矮的相比，相应的刻度间隔较大，能较准确地读数D.粗矮量筒中的液体较多，需用较厚的玻璃做量筒壁，因而不便读数C 知识点2测量液体的密度例2 (2017盐城)小刚在测量食用油密度的实验中。(1)将天平放在桌面上，移动至标尺左端“0”刻度线后，指针位置如图6-3-5甲所示，随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯，在右盘中加入砝码，并移动游码，使天平平衡，测得烧杯和食用油的总质量为87.8g。水平游码(2)向空量筒中倒入30.0mL的食用油，再将烧杯放在天平左盘中，当右盘所加砝码和游码位置如图6-3-5乙所示时，天平平衡。量筒中食用油的质量为g，计算得出食用油的密度为kg/m3。0.910327(3)在(1)中测量质量前，小刚没有调节天平平衡，这使测得的烧杯和食用油总质量，测得的食用油密度。(选填“偏大”“不变”或“偏小”)偏小不变3.(2016广安)如图6-3-6所示是小强同学设计的测牛奶密度的实验步骤及他的操作示意图：A.测出空杯子的质量为m1(如图甲)；B.将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测得总质量为m2(如图乙)；C.将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积为V(如图丙)；D.计算出牛奶的密度。(1)小强测得牛奶的质量m= g；(2)请你帮小强计算出牛奶的密度= kg/m3；751.25103(3)其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将(选填“偏大”或“偏小”)；(4)细心而聪明的你一定已经发现，只要调整一下操作顺序就可以避免这一瑕疵，说说你调整后的操作顺序。偏大BCAD知识点3测量固体的密度例3 (2016重庆)小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。(1)他设计了下列实验步骤：用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1；根据密度的公式，算出鹅卵石的密度；将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。他应采用正确的实验步骤顺序为。A.B.C.D.A(2)如图6-3-7甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是。游码没移到标尺左端的零刻度线处(3)小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图6-3-7乙所示，鹅卵石的质量为g；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是cm3，计算出鹅卵石的密度为g/cm3。(4)若鹅卵石磨损后，它的密度将(选填“变大”“变小”或“不变”)。27102.7不变(5)用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部。若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。相平偏大4.如图6-3-8甲和乙是用天平和量筒测量小金属块密度的实验。由图可知，金属块的质量为g，金属块的密度为kg/m3。8.27.821035.下面是小明同学设计的测量某金属块密度的实验方案，请帮他完善实验过程。(1)将托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的右侧，此时应将平衡螺母向端调节，直至横梁平衡。(选填“左”或“右”)(2)把金属块放在天平的左盘内称量，当天平重新平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图6-3-9甲所示，金属块的质量为g。(3)若把金属块放入装有V1=20mL水的量筒内，量筒内液面如图6-3-9乙所示，其示数V2= mL。左左78.230(4)这种金属的密度(用m、V1、V2表示)。(5)如果做实验时，先将金属块浸没在水中测量金属块的体积，再用天平测量金属块的质量，则这样测得金属块的密度比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。偏大1.下列关于量筒作用的说法错误的是( )A.可以直接测量液体体积B.可以用来测量已知密度的液体质量C.可以直接用来测量液体密度D.可以测量固体的体积C2.实验室里有下列四种量筒，分别标有最大测量值和分度值，要一次较准确地量出125mL酒精，则应选用的量筒是( )A.500mL、10mLB.100mL、2mLC.250mL、5mLD.50mL、2mLC3.运用你学过的物理知识进行“特殊的测量”，下列的几种方法中不可行的是( )A.用天平称出墨水瓶的容积B.用天平称出一根头发的质量C.用量筒量出小钢珠的质量D.用量筒量出0.2kg的水B4.用天平和量筒测量形状不规则小石块的密度，下列步骤不需要的是( )A.用天平测量小石块的质量m1B.用天平测量量筒的质量m2C.在量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1D.用细线系住小石块，浸没在量筒的水中，记下量筒中石块和水的总体积V2B5.(2017桂林模拟)小明为了测盐水的密度，制订如下的实验计划：测出空烧杯的质量将烧杯中一部分盐水倒入量筒中测出量筒中盐水的体积根据实验数据计算盐水的密度在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量测出烧杯和剩余盐水的质量以上实验步骤安排最合理、误差最小的是( )A.B.C.D.B6.小婧学习了密度的知识后，设计实验测量豆浆的密度。首先她把天平放在台面上，然后用天平测出空烧杯的质量为41.1g，再用天平测出烧杯和豆浆的总质量如图6-3-10甲所示，最后把豆浆“全部”倒入量筒中(如图6-3-10乙所示)，记下豆浆的体积为cm3，则豆浆的密度为kg/m3。按此方法测得豆浆的密度比豆浆的真实密度(选填“偏大”或“偏小”)。水平301.03103偏大7.(2016淮安)小明想通过实验来测定一只金属螺母的密度。(1)将天平放在水平台面上，游码移到标尺左端“0”刻度线处，观察到指针指在分度盘上的位置如图6-3-11甲所示，此时应将平衡螺母向调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。左(2)用调节好的天平测量金属螺母的质量，天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图6-3-11乙所示，则金属螺母的质量为g。(3)将用细线系住的金属螺母放入装有30mL水的量筒内，量筒内水面如图6-3-11丙所示，则金属螺母的体积为cm3。(4)金属螺母的密度为g/cm3。63.287.98.仅使用以下各组器材，不能测出长方体金属块密度的是( )A.刻度尺、天平和砝码B.天平和砝码、量筒、水、细线C.电子秤、刻度尺D.刻度尺、水、细线、烧杯D9.小江进行了如下测量：用天平测石片的质量m；往烧杯中加适量水浸没石片，在水面位置做上标记。取出石片，用量筒取水缓慢倒入烧杯，让水面升至标记处，如图6-3-12所示。量筒内倒出水的体积V即为矿石的体积；计算出石片的密度。根据以上步骤，测出的密度值会( )CA.偏大B.无偏差C.偏小D.无法确定10.各种复合材料由于密度小、强度大，广泛应用于汽车、飞机等制造业。小明测量一块实心复合材料的密度。(1)将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针静止时指在分度盘中线的左侧，如图6-3-13甲所示，则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，使横梁平衡。右(2)用调好的天平测量该物块的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，则应该。A.向右调平衡螺母B.向右盘中加砝码C.向右移动游码当天平重新平衡时，盘中所加砝码和游码位置如6-3-13乙所示，则所测物块的质量为。C16.4g(3)因复合材料的密度小于水，小明在该物块下方悬挂了一铁块，按照如图6-3-13丙所示顺序，测出了该物块的体积，则这种材料的密度是kg/m3。820(4)分析以上步骤，你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。(5)请你写出这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：。偏小 密度小，可以减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等11.(2016重庆)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：将天平放在台上，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；水平右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6-3-14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6-3-14乙所示，则江水的密度为g/cm3；39.61.1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6-3-14丙所示)和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：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；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；偏大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；则江水的密度表达式= (纯净水的密度用水表示)。标记A处