初中物理人教版八年级上册第3节 测量物质的密度测试题

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【学习目标】
1. 会用量筒测量液体的体积、固体的体积，并利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度，体会等量替换的方法。
2. 会利用物理公式间接地测定某个物理量，进一步巩固密度的概念。
3. 在测量固体和液体密度的过程中，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。
【学习重点】
会用天平和量筒测固体和液体的密度
【学习难点】
用量筒测液体和不规则物体的体积。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 量筒的作用：用来测定液体的 ，也可以利用排水法间接测定 的体积.
2. 量筒的使用：把量筒放在水平面上，使用前应看清量筒的 及 ；读数时，视线应与凹形液面 （如水面）或筒内液体的凸形液面 （如水银面） 。
3. 测量物质密度的实验原理是 ；需要测量其中的物理量分别是 和 ，测量质量需要的仪器是 ， 测量体积所需要的仪器是 或 .
4. 测液体的密度时，要先用天平称出烧杯和被测液体的 m1，将烧杯中被测液体倒入 中一部分，测出 V，再用天平称出 和烧杯的质量m2，则液体密度的表示式为ρ= ，这种测量方法可以减小 .
5. 测量形状不规则的固体的密度时，要先用天平测出固体的 m，往量筒中倒入适量的水，记下 中水的示数为V1；用细线拴住待测的物体（密度大于水），将物体轻轻地放入水中，记下量筒的示数为V2。则物块密度的表示式为ρ= .
【合作探究】
探究一、量筒的使用
1. 量筒的单位、量程与分度值
【观察量筒，回答问题】
①量筒的作用是什么？②如图1所示，量筒的单位是什么？量程和分度值个多大？
【小结】
①量筒的作用：直接测量 体积（或形状不规则的 的体积）。
②量筒的单位、量程和分度值：
（a）单位：量筒是以 （mL）为单位标度，1mL=1cm3；
（b）如图1所示的量筒：量程是 ，分度值为 ；
（c）结构特点：量筒上下同粗，刻度均匀，高、细（可以使体积变化明显，刻度精确）。
2.量筒的读数方法
①读数时，量筒一定要放在 上；
②读数时视线要与液面 。如图甲所示，若俯视，读数会偏 ，若仰视，读数会偏 。
③如图2乙所示：若液面（例如水面）为凹形，视线要与凹液面的最 处保持水平；若液面（例如水银面）为凸形，视线应与凸形液面的最 处相平。
图1 量筒 图2 量筒的读数
3. 用量筒测量体积
【实验】①用量筒直接测量出50 mL的水。
【想想议议】小石块的形状不规则，用刻度尺无法测出其体积。怎样用量筒测量小石块的体积？
②测出小石块体积：利用排水法进行测量。
（a）用烧杯将 的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）；
（b）将待测小石块用细线拴住，轻轻地 于量筒内的水中；
（c）正确读出水面上升后的 V2（图乙）；
（d）计算被测石块的体积V＝ 。

【做一做】一位同学要用量筒测量一块不规则小石块的体积，并拟定了如下实验步骤：
A．用细线系住石块，慢慢放入量筒中；
B．将石块浸没水中后，读出体积示数V2；
C．向量筒中装入适量的水V1；
D．计算石块的体积V石＝____________；
（1）这位同学应采用的正确步骤是 __________；(填序号)
（2）步骤C中“适量”意思是指：
①石块放入后，量筒中的水上升高度不超出量筒的 。
②石块放入后水能 石块。
探究二、测量盐水的密度
1．实验原理：ρ=m/V
2．实验器材： （带砝码）、 、烧杯、盐水。
【设计实验】方案一：
①用天平测量出 的质量m。
②向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的 m1。
③将烧杯中的盐水全部倒入 中，读出示数为V。
④根据公式计算盐水的密度ρ= .
【误差分析】烧杯里的盐水能不能倒干净?如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响?那么要消除这种影响，实验需要如何改进?
【结论】由于烧杯内壁会残留盐水，导致体积V ，密度ρ （选填“变大”或“变小”）。
【想一想】有没有更好的实验方案呢？
方案二：
①在烧杯中倒入适量的盐水，测量 的总质量m1。
②将烧杯里面的盐水倒 到量筒里，读出量筒内盐水的体积V。
③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。
④根据公式计算盐水的密度ρ= .

【小结】在方案二中，不存在方法上带来的误差，可以减小实验误差，所以我们选用该方案进行。利用方案二进行实验。
实验数据记录表格：

【提示】量筒是测量液体体积的工具， （能/不能）放在天平上测量质量。
探究三、测量小石块的密度
1．实验原理：：ρ=m/V
2．实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水
【设计实验】
方案一：先测体积，再测质量。
①在量筒放入适量水（目的是浸没石块后，水面不超过量程），读取水的体积V1；
②用细线系住小石块（目的是防止小石块打破量筒底部），慢慢放入量筒水中，读出 V2；
③取出小石块，测出小石块质量m。
④根据公式计算盐水的密度ρ= .
【误差分析】先测完体积后，小石块表面沾有水，再测质量时，m ，ρ （选填“变大”或“变小”）。
【想一想】有没有更好的实验方案呢？
方案二：
①用天平测量出 的质量m。
②在量筒中放入 的水，读出量筒中水的体积为V1。
③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出 的总体积为V2。
④小石块的体积为V= 。
⑤利用公式计算小石块的密度为ρ= .

【误差分析】先测质量，再测体积时，可以减小误差，所以应该选择方案二。
实验记录表格：
【做一做】小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.20g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明设计了如下方案。

①往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量为____g（如图甲所示）；
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积为______mL（如图乙所示）；
③测出烧杯和剩余盐水的质量为15g；
④计算出盐水的密度为______g/cm3。
探究四、测定密度比水小的物块（石蜡）的密度
【想一想】有些物体的密度比水小，放入水中不会沉底（例如小木块、石蜡、泡沫塑料等），怎样测量它们的密度呢？要测量它们的密度，关键还是测量它们的体积，如何测量它的体积呢？
1．悬垂法（助沉法）测体积（密度）。
实验器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡
实验步骤：
①用天平称出石蜡块的质量m；
②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把 沉入水中测出金属块和水的总体积V1 (如图3所示）；
③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差就是 的体积
V＝V2－V1；
④根据公式求出石蜡密度ρ= 。
注意：对于浸在水中易溶化或吸水的物质,可在外面涂保护膜.
图3 图4 图5 溢水杯测量体积
2．压入法测体积（密度）。
实验器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。
实验步骤：
①用天平称出石蜡块质量m；
②在量筒中倒入适量的水，记下 的体积V1（图4甲所示）；
③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2（图4乙图所示），两次读数之差即石蜡的体积V＝ ；
④根据公式求出石蜡密度ρ= 。
3. 对于形状不规则的体积较大（量筒不能直接测量）的物体。可用溢水杯测量物体的体积（如图5）。
探究五、无量筒测密度
【想一想】若手头没有量筒，你能否测量出形状规则的物体的体积，从而测出物体的密度？
1. 测形状规则的固体的密度
①用天平测出质量m；
②刻度尺测量规则的边长，并用体积公式算出体积V；
长方体 V=abc；正方体V=a3；圆柱体V=πr2h
③根据ρ=m/V可以计算被测固体的密度。
【想一想】若手头没有量筒，你能否测量出小石块的密度？
2．测形状不规则的物体的密度（测小石块密度）
①实验器材：天平、小烧杯、水、小石块、橡皮筋（或记号笔）
②实验步骤（如图所示）：
（a）在烧杯中放入适量的水，用细线拴住小石块，将小石块浸没水中，在水面到达的位置上作标记，用天平测出水、小石块和烧杯的总质量m1.
（b）将小石块从水中取出，用天平测出水和烧杯的总质量m2.
（c）向烧杯中加水到 处，再用天平测出此时 的总质量m3.
m1 m2 m3
③数据处理：
小石块的质量m石= .
向烧杯中加水到标记处，所加的水的体积等于小石子体积，则所加水的质量为
m水= .
所加水的体积：V加水＝ EQ \F(m水, ρ水) = .
小石块的体积：V石＝V加水
小石子密度的表达式：ρ石= EQ \F(m石, V石) = .
【做一做】小红想测量某液体密度，她取了一些该液体，在实验室找了下列器材：天平及砝码、烧杯、铜块（已知它的密度为ρ铜=8.9g/cm3）、细线等，利用这些器材按下列步骤测出了液体的密度。步骤如下：
A、用天平测出铜块的质量m1=89g。
B、在烧杯内倒入适量的液体，用天平测出液体和烧杯的总质量m2=52g，用细线拴住铜块，将它缓慢浸没在烧杯的液体中（液体没溢出），并在液面处标上记号A，然后取出铜块。
C、______。（请你写出这一步的操作方法）
D、用天平测出此时烧杯内液体和烧杯的总质量m3=63g。
求：（1）则铜块的体积为多少cm3？______
（2）液体的密度为多少g/cm3？______
【精讲点拨】
1. 对比测量盐水密度的两个实验方案
方案一：
①用天平测量出空烧杯的质量m。
②向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为V。
④根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m）/V
方案二：
①在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。
②将烧杯里面的盐水倒一部分到量筒里，读出量筒内盐水的体积V。
③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。
④根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m2）/V

在实验中，我们选用了第2个方案，可以使误差小一些，但是这两个方案都是正确的，不能讲方案一是错误的。
2．测量体积的一些特殊方法
①悬垂法（助沉法）测体积：
如图6所示，即用细线将一个重的物体（铁块、小石子等）系在蜡块下面。
图6 图7 图8 溢水杯测量体积
②压入法测体积：
如图7所示，用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是蜡块的体积。
③如图8所示，对于形状不规则的体积大较大，不能直接放入量筒的物体，可用“溢杯法”测量排开水的体积.
【归纳整理】 1.实验原理： ρ＝m/V
测量物质的密度
①在烧杯中倒入盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1
②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2
③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V
④盐水的密度ρ=（m1-m2） /V
3.测量液
体的密度
4.测量固
体的密度
①用调节好的天平测量石块的质量m
②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V1
③用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V2
④石块的密度 ρ=m/（V2-V1）
天平：①调平衡；②“左物右码”再平衡；③示数=砝码+游码数
量筒的使用：认清量程、分度值；读数时，视线与液面相平
2.实验器材：
【课堂练习】
1. 如图所示的仪器名称叫做_________，它的量程为_____________，最小分度值为_________，所测量固体的体积为_________。

2．在“测定小石块的密度”实验中，实验原理是：___________，需要测量这种物质的 和体积，测量器材是：____________；本实验需要用不同体积的这种物质进行多次测量，其目的是为了 (选填字母“A：得到普遍规律”或“B：求平均值减小误差”)。
3. 防疫期间，人们都注意公共场所勤消毒。酒精常用于消毒，小明对家中酒精进行密度测量，由图甲可知酒精和烧杯的总质量为___ g；把部分酒精倒入量筒，由图乙可知，体积为___mL；再测出剩余酒精和烧杯的质量。经计算可得酒精的密度。

4. 实验室有下列四种规格的量筒，要一次较准确地量出质量为100g，密度为0.8×103kg/m3的酒精，你选择的量筒的规格（即量程与分度值）是（ ）
A. 500 mL、10mL B. 250 mL、5mL
C. 100 mL、2mL D. 50 mL、2mL
5．某同学从一均匀大岩石上砸下一小块岩石，用天平称得质量是27g。放入装有80mL水的量筒中，水面升到90mL，这块岩石的密度是__________kg/m3，这一小块岩石的密度与那一大块岩石的密度_______（选填“相等”或“不相等”）。
6. 为测量一块不规则矿石的密度，小王同学设计的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。
实验名称： ××××××
：用天平和量筒测量矿石的密度。
实验原理：_____________。
实验器材：天平（含砝码）、量筒、水、细线、小矿石。
实验步骤：①用天平测出小矿石的质量55克。
②在量筒中倒入 的水，记下水的体积80毫升。
③用细线系好小矿石，将其浸没在量筒的水中，记下水面的刻度98 毫升，小矿石的体积为 。
④小矿石的密度为 。
7．某同学为测量“光明”牌牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，设计了如下实验方案：
A. 用天平称出玻璃杯的质量m1；
B. 将适量牛奶倒入杯中；
C. 用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量m2；
D. 将杯中牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V；
E. 计算牛奶的密度ρ＝____________．
① 你认为这个方案有什么缺点？
② 请你提出改进这个实验的办法．
8. 如图是小华同学用已调平衡的天平测量一正方体小物块质量时的情景，小物块质量为______g，小物块边长为4cm，其密度为______kg/m3。

9．在地质公园进行研学活动时，小明捡到一块形状怪异的小化石，为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案：

（1）用天平称出小化石的质量。天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，小化石的质量为____g；
（2）用量筒和水测量小化石体积，“先往量筒中倒入适量的水”，其中“适量”的确切含义是：①______；②小化石和水的总体积不能超过量筒量程；
（3）小化石放入量筒前后的情况，如图乙所示（忽略细线的体积），小化石的密度是_____g/cm3。
10. 北京冬奥会开幕以来，吉祥物“冰墩墩”热度不减。我国南方某地被称为“世界陶瓷之都”，生产了陶瓷版“冰墩墩”“雪容融”摆件，非常可爱。小军有幸买到一个，他用以下方法测量了冰墩墩的密度。
（1）将冰墩墩放在天平的左盘，在天平的右盘加减砝码并调节游码，天平平衡后，盘中砝码和游码的位置如图所示，则冰墩墩的质量m=________g；
（2）小军测量冰墩墩的体积时发现冰墩墩放不进量筒，于是他把烧杯装满水，把冰墩墩放进烧杯完全浸入水中后，测得水流出了200cm3，由此可计算出该冰墩墩的密度为 _______kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）；
（3）他查数据发现陶瓷密度为ρ陶瓷=2.38×103kg/m3，他认为冰墩墩 ____实心的（选填“是”或“不是”）。
11. 以下是某同学测定煤油密度的一些实验步骤：
①用天平测出空矿泉水瓶的质量m0；
②在矿泉水瓶里装满水，用天平测出它们的总质量m1；
③用矿泉水瓶装满煤油，用天平测出它们的总质量m2；
④用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V；
⑤计算煤油的密度。
（1）这些步骤中可省去的是（ ）
A. 只能是① B. 可以是②或④
C. 只能是③ D. 每一步都不能省去
（2）写出煤油密度的表示式（用题目给的字母表示）。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？