初中物理液体密度的测量实验题

如图所示，这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 $m_1$（如图 $A)$；

$B$．将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测得总质量为 $m_2$（如图 $B)$；

$C$．将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积为 $V$（如图 $C)$；

$D$．计算出牛奶的密度 $\rho$。

（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 $\rho =$　　 $\mathit{kg}/m^3$；

（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　　（请重新排列 $\mathit{ABCD}$的顺序）

东瀛地区石油储量丰富，为了测量某油井所产石油的密度，小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为黏稠的液态）。

（1）将天平放在水平台上，调节好天平平衡。先用天平称出空烧杯的质量为31.2 g。然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和石油样品的质量为_______g。
（2）将烧杯中的石油倒入量筒，其示数如图乙所示，石油的体积为______mL。
（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为______。
（4）联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景，小刚发现自己测量的石油密度值偏大，你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是______________________。
（5）针对小刚的实验方案，请提出改进办法___________________________。

小明在“测量物质的密度”实验中，进行下列操作：

（1）先把天平放在水平台上，游码归零后发现指针偏向如图甲所示，应将平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$，直至天平平衡；

（2）将小石块放在调好的天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则小石块的质量为　　 $g$；

（3）小明将小石块用细线系好，放入装有 $20\mathit{mL}$水的量筒中，记录此时量筒的示数，如图丙所示，请你帮他计算小石块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值与真实值相比　　（填“偏大”或“偏小” $)$；

（5）小明还想测量陈醋的密度，但量筒不小心被打碎了，老师说只用天平也能测出陈醋的密度，因此他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤：

①调节好天平，用天平测出空烧杯的质量为 $m_0$；

②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为 $m_1$；

③用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出烧杯和陈醋的总质量为 $m_2$；

④该陈醋的密度表达式 $\rho =$　　（用 $m_0$、 $m_1$、 $m_2$、 ${\rho }_{水}$表示）。

【北京市2015年中考物理物理试题】为了测量某种液体的密度，小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验：

（1）将天平、量筒放在                    台面上，将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内，改变右盘中砝码的个数和游码的位置，使天平横梁在水平位置重新平衡，此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则烧杯及杯内的液体的总质量为                          g。
（2）将烧杯中的一部分液体倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中液体的体积为             cm³;再用天平测出烧杯和剩余液体和总质量为106g.
（3）根据上述实验数据计算出此种液体的密度为                   kg/m³ .

物理兴趣小组为了“测量液体的密度”，设计了如图甲所示的实验装置。特制容器底部是一个压敏电阻 $R$（厚度不计），通过导线与电路相连。电源电压恒为 $12V$，定值电阻 $R_0=20\Omega$，电流表的量程 $0~0.6A$．压敏电阻 $R$上表面涂有绝缘漆，其阻值随所受液体压强的大小变化关系如图乙所示。工作时容器底部始终保持水平。 $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）闭合开关，电流表示数为 $0.08A$．缓慢向容器内注水，电流表示数将　   　（填“变大”、“变小”或“不变”） ，注入深度为 $50\mathit{cm}$的水时，水对压敏电阻的压强是　    　 $\mathit{Pa}$，电流表示数为　    　 $A$。

（2）断开开关，将水倒出，擦干容器，置于水平操作台上。注入深度为 $50\mathit{cm}$的待测液体，闭合开关，电流表示数为 $0.24A$．则待测液体的密度　      　水的密度，该液体的密度是　     　 $\mathit{kg}/m^3$。

（3）若注入待测液体时俯视读数，该液体密度的测量值　    　真实值。

（2014·绥化）小明想知道牛奶的密度，在实验室进行了下面的探究活动．

（1）小明根据所学知识进行了如下实验步骤：①用已调好的天平测量出空烧杯的质量m₁=20g；②取适量牛奶作为样品倒入烧杯，用天平测量烧杯和牛奶的总质量m₂；砝码和游码在标尺上的位置如图；③将烧杯中的牛奶倒入量筒中，读出量筒中牛奶的体积V．则牛奶样品的质量m=    g，密度ρ=    g/cm³．
（2）小明用这种方法测出牛奶密度比真实值    （选填“偏大”或“偏小”）．
（3）现要求更精确的测理牛奶密度，请你只在步骤②的基础上完成实验（只写步骤）．
A．                                          ；
B．                                          ．

（1）如图是土木工程师拔钉子使用的羊角锤，沿 $\mathit{DA}$、 $\mathit{DB}$、 $\mathit{DC}$三个方向的力使钉子拔出木板。请从这三个方向中选择作用力最小的一个方向，在虚线上画出 $D$点的受力示意图。

（2）某同学用天平、量筒和烧杯测量某种液体的密度。

①如图甲所示，在调节天平横梁平衡时，将游码拨到标尺的零刻度线上，发现指针指在分度盘中线左侧，应将平衡螺母向　      　调节。

②用调好的天平测量质量时，若该同学的操作情景如图乙所示，则使用天平中的错误之处是　                。

③正确使用天平测出空烧杯的质量为 $32.2g$，用量筒量出 $30\mathit{mL}$该液体全部倒入烧杯中，并用天平测量其总质量，天平平衡后，盘中砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为　      　 $g$；该液体的密度为　      　 $g/c{m}^3$．用这种方法测出的液体密度值比真实值　    　。

（杠杆法测液体密度，ρ_水已知，三平衡法）小李想测量食用油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图18所示。下面是小李测出ρ_油的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）用刻度尺测出OD的长度L_o；
（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为ρ_水为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时(E点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡，                  ，将金属块B取出，用抹布擦干；
（3）将适量油倒入另一烧杯，金属块B没入油中且不碰烧杯，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡，                      ，将金属块B取出，用抹布擦干；  
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：             。

小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油，小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度，于是他从学校借来了有关器材，进行了如下操作：

（1）将天平放在水平桌面上，将游码拨在标尺左端零刻线处，此时指针指在如图甲所示位置，小刚接下来的操作应该是　                   　，使指针指在分度盘中央；

（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针的指向仍然如甲图所示。小刚接下来应该进行的操作是　              　，使指针指在分度盘中央，最后测出了空烧杯的质量为 $m_1=45g$；

（3）将花生油倒在量筒里，如图乙所示。花生油的体积为 $V=$　           　 $c{m}^3$；

（4）将量筒中的花生油倒在空烧杯中，将烧杯放在已调平的天平的左盘，向右盘中加（减）砝码，并调节游码，使横梁在水平位置平衡，此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示，则花生油和烧杯的总质量为 $m_2=$　       　 $g$；

（5）小刚根据测量的数据算出花生油的密度为 ${\rho }_{油}=$　        　 $\mathit{kg}/m^3$；

（6）已知该花生油的密度在 $0.911\times {10}^3\mathit{kg}/m^3~0.918\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$之间，请你根据小刚的测量结果分析，小刚的测量过程中存在的不足之处是　            　。

下面是小光测量密度的实验。

（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：

①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向　    　（“左”或“右”） 调节，使天平平衡。

②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入 $50g$、 $20g$、 $10g$三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。

③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为　      　 $c{m}^3$。

④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为　        　 $g$，则可乐的密度是　        　 $g/c{m}^3$。

⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值　     　（填“偏大”或“偏小”）。

（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用 ${\rho }_0$表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。

①用天平测出木块的质量 $m_1$。

②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。

③向瓶中倒水，直到木块　          　，用天平测出瓶和水的总质量 $m_2$。

④木块密度表达式 ${\rho }_{木}=$　           　。

实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。

（1）天平调平衡后，将适量的牛奶倒入烧杯中，并用天平测量烧杯和牛奶的总质量，通过加减砝码的一番操作，当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针如图甲所示，接下来他应该 　 　（选填序号）；

A．	向左调节平衡螺母
B．	移动游码
C．	取下最小的砝码后移动游码

（2）测出烧杯和牛奶的总质量为116g后，将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒，液面位置如图乙所示，则量筒中牛奶的体积为 　 　cm ³；

（3）测量烧杯和剩余牛奶的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和剩余牛奶的总质量为 　 　g；

（4）小明测量的牛奶密度为 　 　kg/m ³；

（5）在向量筒倒入牛奶时，如果不慎有牛奶溅出，则测出的牛奶密度会 　 　（选填"偏大"、"偏小"或"不变"）。

在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆，为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。

（1）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图所示。要使天平水平平衡：首先将游码移到标尺左端的 　　处，再向 　　（选填"左"或"右" 调节平衡螺母，直到指针指在 　　为止。

（2）兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下：

方案一：

①用天平测出空烧杯的质量 ，

②在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

③将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案二：

①在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 ，

②将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 ，

③测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

方案三：

①在量筒中倒入适量的被测豆浆，读出豆浆的体积 ，

②用天平测出空烧杯的质量 ，

③将量筒中的豆浆倒入烧杯，测出总质量 ，

④利用密度公式计算出豆浆的密度。

（3）分析以上三种方案，请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式 　　；你再任选其中一个不合理的设计方案，并分析不合理设计方案的原因：如方案 　　，是由于在测量豆浆的 　　时会产生较大的误差，使得计算出的豆浆密度值偏 　　。

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：

①将天平放在　　台上，把游码移到零刻度线处，发现指针在分度盘的左侧，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　　 $g$，将烧杯中的江水全部倒入量筒中，江水的体积如图乙所示，则江水的密度为　　 $g/c{m}^3$。

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）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 $m_1$，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 $m_2$；

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 $m_3$；

④则江水的密度表达式 $\rho =$　　（纯净水的密度用 ${\rho }_{水}$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 $B$．等量代替法 $C$．类比法。

牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：

（1）通过观察比较牛奶的密度

小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较　　。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察 $U$形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较　　。

（2）通过测量比较牛奶的密度

小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是：

①用弹簧测力计测出石块的重力为 $G$；

②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为 $F_1$；

③　　（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示） $:$

④牛奶密度的表达式为 ${\rho }_{\mathit{牛奶}}=$　　（用测出物理量的字母表示，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）。

小明同学利用实验室中的器材测量盐水的密度。

（1）图甲是小明同学在调节天平平衡时的情景，请你指出他在操作上的错误：　               　。

（2）用天平测出空烧杯的质量是 $50g$。在烧杯中倒入适量的盐水，用天平测量烧杯与盐水的总质量，天平平衡时砝码和游码示数如图乙所示，则烧杯中盐水的质量是　     　 $g$。

（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒内，其示数如图丙所示，经计算盐水的密度是　 　 $\mathit{kg}/m^3$．小明用此方法测出的盐水密度比真实值偏　   （填“大”或“小”）。

（4）小明想利用弹簧测力计、水和细线来测量石块的密度，并设计了以下实验步骤。

①将石块用细线系在弹簧测力计下，测出石块的重力为 $G$。

②将石块浸没在水中，此时弹簧测力计示数为 $F$。

③石块的密度表达式： ${\rho }_{石}=$　     　（细线质量忽略不计，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示）。