(1)研究小組的同學(xué)為測量牛奶的密度,用天平、量筒和玻璃杯等器材,設(shè)計了如下了實驗步驟:
A.用天平稱出玻璃杯的質(zhì)量m1
B.將適量的牛奶倒入玻璃杯中
C.用天平稱出玻璃杯和牛奶的總質(zhì)量m2
D.將玻璃杯中的牛奶倒入量筒中,測出牛奶的體積V
E.計算牛奶的密度ρ=(m2-m 1)/V
你認為這個方案有什么缺點?
(2)小亮找到了一些金屬粒,他設(shè)計了以下步驟測量金屬粒的密度.
A、測量空瓶的質(zhì)量是m1        B、把天平放到
水平
水平
桌面上
C、測量空瓶裝滿水后總質(zhì)量是m2         D、測量空瓶與金屬粒的總質(zhì)量為m3
E、瓶中注滿水,稱出瓶、水和金屬粒的總質(zhì)量為m4
F、調(diào)節(jié)
平衡
平衡
螺母,直至
指針指在分度盤中線
指針指在分度盤中線
左右擺動幅度相等
左右擺動幅度相等
,說明天平平衡了
G、把游碼撥到標(biāo)尺零刻度處
①請你把上述實驗步驟補充完整,并按合理的順序排列:
BGFADCE
BGFADCE

②請你把金屬粒的密度表達式寫在下面的方框中.
m3-m1
m2+m3-m4
ρ(3)小云的手邊只有一個量程合適的彈簧測力計、一只小塑料桶和足量的水,他想測量一塊金屬的密度,(金屬塊可以放入小塑料桶中)你認為可以如何測,請寫出實驗的具體步驟及金屬塊密度表達式.
(4)研究小組的同學(xué)將質(zhì)量相同的密度分別為ρ1和ρ2的兩種沙子混合在一起,請你求出混合后沙子的密度.(設(shè)混合后總體積不變)
(5)在參加研究性學(xué)習(xí)過程中,物理課外活動小組的同學(xué)利用所學(xué)的知識測量了一件用金銅合金制成的工藝品中含金量的百分比.他們用天平測出工藝品的質(zhì)量是600g,用量筒測出工藝品的體積是50cm3.通過查密度表并進一步分析知道金的密度是19.3g/cm3,銅的密度是8.9g/cm3.設(shè)這兩種金屬在制成合金過程中總體積不變.請你和課外小組的同學(xué)一起用測量出和查出的數(shù)據(jù),求出這件工藝品中含金量(質(zhì)量數(shù))的百分比.
分析:(1)由公式ρ=
m
v
可知,要測量牛奶的密度,需要得到牛奶的質(zhì)量和體積.利用步驟A和C可測出牛奶的質(zhì)量.步驟D可測量牛奶體積時,有部分牛奶會沾在杯壁水上,導(dǎo)致量筒中牛奶的體積略小于玻璃杯中的體積,由此可以得出該實驗的與不足之處.
(2)天平使用前首先將天平放在水平桌面上,首先把游碼撥到標(biāo)尺零刻度處,然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡;再根據(jù)測量密度的原理,分別測量出質(zhì)量m和體積v,然后分析出正確的順序,并利用所測量的物理量表示出密度.
(3)①彈簧測力計可以測出重力,可求出質(zhì)量;
②利用阿基米德原理,測出浮力,計算出金屬塊的體積;
③根據(jù)密度的計算公式計算金屬塊密度.
(4)根據(jù)各自的密度算出各自的體積;根據(jù)混合沙子的密度等于總質(zhì)量和總體積的比值求出混合沙子的密度.
(5)要求出這件工藝品中含金量(質(zhì)量數(shù))的百分比.可以利用它質(zhì)量和體積都不變的情況,利用密度公式分別列出體積的表達式,計算得出結(jié)果.
解答:解:(1)測量體積時,從玻璃杯倒入量筒時,玻璃杯內(nèi)壁會殘留牛奶,使測得牛奶體積偏小,密度偏大.
(2)測量金屬粒密度的步驟:
①把天平放到水平桌面上,
②把游碼撥到標(biāo)尺零刻度處,
③調(diào)節(jié)平衡螺母,直至指針指在分度盤中線或左右擺動幅度相等,說明天平平衡了,
④測量空瓶的質(zhì)量是m1,
⑤測量空瓶與金屬粒的總質(zhì)量為m3,
⑥測量空瓶裝滿水后總質(zhì)量是m2
⑦瓶中注滿水,稱出瓶、水和金屬粒的總質(zhì)量為m4
所以測量金屬粒的合理的順序排列為:BFADCE;
金屬粒的密度表達式:ρ=
m
v
=
m3-m1
m2+m3-m4
ρ
(3)步驟:①測力計測出減數(shù)塊重力為G,
②將金屬塊浸沒在水中記下測力計示數(shù)為F,
③表達式:ρ=
G
G-F
ρ
(4)密度為ρ1的沙子的體積V1=
m
ρ1
,
密度為ρ2的沙子的體積V2=
m
ρ2

則混合后沙子的密度:ρ=
m+m
m
ρ1
+
m
ρ2
=
2ρ1ρ2
ρ1ρ2

(5)合金中金和銅的體積分別為:
v=
m
ρ
,v=
600g-m
ρ
;
由于合金體積v=v+v=
m
ρ
+
600g-m
ρ
=50cm3
即:
m
19.3g/cm3
+
600g-m
8.9g/cm3
=50cm3;
m=288g.
工藝品中含金量(質(zhì)量數(shù))的百分比為:
288g
600g
×100%=48%.
答:合金工件的含金量48%.
故答案為:(1)玻璃杯內(nèi)壁會殘留牛奶,使測得牛奶體積偏小,密度偏大.
(2)水平;平衡;指針指在分度盤中線;左右擺動幅度相等;
①BGFADCE;
②ρ=
m3-m1
m2+m3-m4
ρ
(3)①測力計測出減數(shù)塊重力為G,
②將金屬塊浸沒在水中記下測力計示數(shù)為F,
③表達式:ρ=
G
G-F
ρ.)
(4)ρ=
2ρ1ρ2
ρ1ρ2
點評:(1)測量過程中誤差是不可避免的,在條件允許的情況下,應(yīng)該優(yōu)化實驗過程減小誤差.
(2)對于用天平測量物體質(zhì)量、用天平和量筒測量固體、液體密度是實驗步驟的排序,無論步驟的繁與簡,抓住基本步驟是關(guān)鍵.
(3)測固體密度的關(guān)鍵是想辦法測出物體的質(zhì)量和體積,在儀器選擇受限時,我們可以運用等效替代法,此題中金屬塊排開水的體積就是它本身的體積.
(4)主要考查學(xué)生對混合物質(zhì)的密度計算,解答此題的關(guān)鍵是用總質(zhì)量除以總體積,而不是三種密度加起來除以3,這是學(xué)生容易出錯的地方,對此要向?qū)W生特別強調(diào).
(5)本題難度大,要充分利用密度的公式靈活地進行計算,利用體積不變?yōu)榍疤崃谐龅仁绞顷P(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學(xué)習(xí)小組,為探究航天器球形返回艙穿過大氣層時所受的空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素,進行了模擬探究.如圖是測風(fēng)力的實驗裝置圖,其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲的阻值較大.一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點,另一端懸掛球P,無風(fēng)時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC長為H.有風(fēng)時金屬絲偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示,細金屬絲與電阻始終保持良好的接觸).已知電源電壓為U0且保持不變,電壓表分別與O點和C點相連,球P的質(zhì)量為m,并推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
ULmg
U0H

(1)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因素有關(guān),于是他們進行了如下實驗.
實驗一:使用同一球,改變風(fēng)速,記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù),如表1.
表1   r=0.050cm
風(fēng)速/(ms-1 10 15 20 30
電壓表示數(shù)/V 2.40 3.60 4.81 7.19
由表1數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與風(fēng)速大小的關(guān)系是:
在球半徑一定時,風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系
在球半徑一定時,風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系

實驗二:保持風(fēng)速一定,換用同種材料、不同半徑的實心球,記錄了半徑不同的情況下電壓表的示數(shù),如表2.
表2   v=10m/s
球半徑/cm 0.25 0.50 0.75 1.00
電壓表示數(shù)/V 9.60 2.40 1.07 0.60
由表2數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與球半徑大小的關(guān)系是:
在風(fēng)速一定時,風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
在風(fēng)速一定時,風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
.(提示:球體體積公式為
4
3
πr3
(2)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知:風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v、球的半徑r的關(guān)系式為:
F=Kvr,其中K為常數(shù)
F=Kvr,其中K為常數(shù)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

某研究性學(xué)習(xí)小組,為探究航天器球形返回艙穿過大氣層時所受的空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素,進行了模擬探究.如圖是測風(fēng)力的實驗裝置圖,其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲的阻值較大.一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點,另一端懸掛球P,無風(fēng)時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC長為H.有風(fēng)時金屬絲偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示,細金屬絲與電阻始終保持良好的接觸).已知電源電壓為U0且保持不變,電壓表分別與O點和C點相連,球P的質(zhì)量為m,并推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=數(shù)學(xué)公式
(1)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因素有關(guān),于是他們進行了如下實驗.
實驗一:使用同一球,改變風(fēng)速,記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù),如表1.
表1  r=0.050cm
風(fēng)速/(ms-110152030
電壓表示數(shù)/V2.403.604.817.19
由表1數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與風(fēng)速大小的關(guān)系是:________.
實驗二:保持風(fēng)速一定,換用同種材料、不同半徑的實心球,記錄了半徑不同的情況下電壓表的示數(shù),如表2.
表2  v=10m/s
球半徑/cm0.250.500.751.00
電壓表示數(shù)/V9.602.401.070.60
由表2數(shù)據(jù)可知:風(fēng)力大小與球半徑大小的關(guān)系是:________.(提示:球體體積公式為數(shù)學(xué)公式πr3
(2)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知:風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v、球的半徑r的關(guān)系式為:________.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

(1)研究小組的同學(xué)為測量牛奶的密度,用天平、量筒和玻璃杯等器材,設(shè)計了如下了實驗步驟:
A.用天平稱出玻璃杯的質(zhì)量m1
B.將適量的牛奶倒入玻璃杯中
C.用天平稱出玻璃杯和牛奶的總質(zhì)量m2
D.將玻璃杯中的牛奶倒入量筒中,測出牛奶的體積V
E.計算牛奶的密度ρ=(m2-m 1)/V
你認為這個方案有什么缺點?
(2)小亮找到了一些金屬粒,他設(shè)計了以下步驟測量金屬粒的密度.
A、測量空瓶的質(zhì)量是m1    B、把天平放到________桌面上
C、測量空瓶裝滿水后總質(zhì)量是m2     D、測量空瓶與金屬粒的總質(zhì)量為m3
E、瓶中注滿水,稱出瓶、水和金屬粒的總質(zhì)量為m4
F、調(diào)節(jié)________螺母,直至________或________,說明天平平衡了
G、把游碼撥到標(biāo)尺零刻度處
①請你把上述實驗步驟補充完整,并按合理的順序排列:________.
②請你把金屬粒的密度表達式寫在下面的方框中.
________
(3)小云的手邊只有一個量程合適的彈簧測力計、一只小塑料桶和足量的水,他想測量一塊金屬的密度,(金屬塊可以放入小塑料桶中)你認為可以如何測,請寫出實驗的具體步驟及金屬塊密度表達式.
(4)研究小組的同學(xué)將質(zhì)量相同的密度分別為ρ1和ρ2的兩種沙子混合在一起,請你求出混合后沙子的密度.(設(shè)混合后總體積不變)
(5)在參加研究性學(xué)習(xí)過程中,物理課外活動小組的同學(xué)利用所學(xué)的知識測量了一件用金銅合金制成的工藝品中含金量的百分比.他們用天平測出工藝品的質(zhì)量是600g,用量筒測出工藝品的體積是50cm3.通過查密度表并進一步分析知道金的密度是19.3g/cm3,銅的密度是8.9g/cm3.設(shè)這兩種金屬在制成合金過程中總體積不變.請你和課外小組的同學(xué)一起用測量出和查出的數(shù)據(jù),求出這件工藝品中含金量(質(zhì)量數(shù))的百分比.

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科目:初中物理 來源:2012年山東省青島市中考物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:解答題

(1)研究小組的同學(xué)為測量牛奶的密度,用天平、量筒和玻璃杯等器材,設(shè)計了如下了實驗步驟:
A.用天平稱出玻璃杯的質(zhì)量m1
B.將適量的牛奶倒入玻璃杯中
C.用天平稱出玻璃杯和牛奶的總質(zhì)量m2
D.將玻璃杯中的牛奶倒入量筒中,測出牛奶的體積V
E.計算牛奶的密度ρ=(m2-m 1)/V
你認為這個方案有什么缺點?
(2)小亮找到了一些金屬粒,他設(shè)計了以下步驟測量金屬粒的密度.
A、測量空瓶的質(zhì)量是m1        B、把天平放到______桌面上
C、測量空瓶裝滿水后總質(zhì)量是m2         D、測量空瓶與金屬粒的總質(zhì)量為m3
E、瓶中注滿水,稱出瓶、水和金屬粒的總質(zhì)量為m4
F、調(diào)節(jié)______螺母,直至______或______,說明天平平衡了
G、把游碼撥到標(biāo)尺零刻度處
①請你把上述實驗步驟補充完整,并按合理的順序排列:______.
②請你把金屬粒的密度表達式寫在下面的方框中.
______
(3)小云的手邊只有一個量程合適的彈簧測力計、一只小塑料桶和足量的水,他想測量一塊金屬的密度,(金屬塊可以放入小塑料桶中)你認為可以如何測,請寫出實驗的具體步驟及金屬塊密度表達式.
(4)研究小組的同學(xué)將質(zhì)量相同的密度分別為ρ1和ρ2的兩種沙子混合在一起,請你求出混合后沙子的密度.(設(shè)混合后總體積不變)
(5)在參加研究性學(xué)習(xí)過程中,物理課外活動小組的同學(xué)利用所學(xué)的知識測量了一件用金銅合金制成的工藝品中含金量的百分比.他們用天平測出工藝品的質(zhì)量是600g,用量筒測出工藝品的體積是50cm3.通過查密度表并進一步分析知道金的密度是19.3g/cm3,銅的密度是8.9g/cm3.設(shè)這兩種金屬在制成合金過程中總體積不變.請你和課外小組的同學(xué)一起用測量出和查出的數(shù)據(jù),求出這件工藝品中含金量(質(zhì)量數(shù))的百分比.

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