内容正文:
专项三 力学
重难点08 质量与密度
【重点知识梳理】
8.1质量及其测量
1.质量(m):物体中所含物质的多少。国际单位:千克(kg)。其它单位:1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg。质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态、地理位置、温度等的改变而改变。
2.质量的测量
①工具:托盘天平的使用。
②使用方法:
放:把天平放在水平台面上,游码拨到标尺的0刻度线处;
调节横梁平衡:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中间(或者左右摆动幅度一样)即标志着横梁平衡,螺母调节的方向与指针偏转的方向相反;
调节称量平衡:物体放在天平的左盘,向右盘加减砝码,或者向右拨动游码,天平再次恢复平衡即可(向右拨动游码,相当于向右盘加小砝码);
读数:砝码质量与游码在标尺上对应的示数之和即为物体的质量。
8.2密度及其测量
1.密度(ρ):物体的质量和体积的比值。定义公式:ρ= 。国际单位:kg/m3。常用单位:g/cm3。关系:1 g/cm3=1000 kg/m3。ρ水=1.0×103 kg/m3的意思是:体积为1m3的水的质量是1.0×103 kg。密度是物质的一种特性,可以利用密度鉴别物质的种类、估测矿山的质量等。
2.密度的测量:
(1)不溶于水的不规则固体物的密度测量:①用天平测出固体的质量m;②在量筒内装入体积为v1的水;③将物体放入装水的量筒中,让水淹没,读出体积v2(若果物体浮在液面,可以使用较纤细的物体压入);④用公式ρ计算出物体的密度。
(2)液体密度的测量(质量差法):①用天平测出烧杯和液体的总质量m1;②将一部液体倒入量筒中,测出液体的体积v;③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2;④用公式ρ计算出液体的密度。
(3)根据ρ=分析测量误差偏大或者偏小:若果质量测量准确,体积偏小,则测出的密度值偏大;若体积测量准确,质量偏大,则测出的密度值偏大;反之,偏小。
8.3密度的计算
1.公式:ρ= m/v,变形公式:m=ρv;v=m/ρ
2.密度计算的四种基本题型:
(1)空心问题
(2)等体积问题
(3)排水法测体积问题
(4)图像分析
【难点知识突破】
8.1密度测量中的误差分析
密度测量中的误差分析的理论依据是:ρ=。根据ρ=分析测量误差偏大或者偏小:若果质量测量准确,体积偏小,则测出的密度值偏大;若体积测量准确,质量偏大,则测出的密度值偏大;反之,偏小。
【例题分析】
【例1】(2021成都)关于用天平、量筒和水测量一个枇杷密度的实验,下列说法正确的是( )
A.应该先测枇杷的体积,再测枇杷的质量
B.用调好的天平称量时,枇杷应放在右盘
C.所用量筒的分度值越大,测得体积越精确
D.枇杷浸没水中,表面附有气泡,测得密度偏小
【答案】D
【解析A.假如先测“体积”后测“质量”,由于在排水法测量物体的体积时,物体上会吸附水分;再测质量则会引起质量的测量值比真实质量偏大,A错。
B.在用天平称量时,应将物体放在左盘,砝码放在右盘,所以枇杷应放在左盘,B错。
C.在用量筒量取液体时,分度值越小越精确,C错。
D.若枇杷浸没水中后其表面附着有少量的气泡则测出的体积将偏大,根据ρ= ,质量一定时,体积偏大,算出枇杷的密度将偏小。D正确。选D。
8.2较复杂的密度计算
1.空心问题:一般通过比较体积来判断比较好。
【例题分析】
【例2】体积为90cm3的铜球,质量是534g,求:(1)该球是实心还是空心;(2)若是空心求空心部分体积?(3)空心部分若用水银灌满,它的总质量是多少?(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3)
【答案】(1)30cm3 (2)942g
【解析】等质量实心铜球的体积为:V实=m/ρ=534g/8.9g/cm3=60cm3,因为V球>V实,所以此球为空心;空心部分的体积:V空=V球−V实=90cm3−60cm3=30cm3;m银=ρ水银V空=13.6g/cm3×30cm3=408g,球的总质量:m铜+m银=534g+408g=942g。
2.等体积问题:抓住容器的容积相等这个等量关系。
【例题分析】
【例3】有一空瓶子质量是100克,装满水后称得总质量为600克,装满另一种液体称得总质量为
500克,这种液体的密度为( )
A.0.5 g/cm3 B.0.8 g/cm3 C.1.0 g/cm3 D.1.2 g/cm3
【答案】B
【解析】抓住v水=v液求解。同一瓶子装满,所以两种液体的体积都等于瓶子的容积。装水的质量为m水=m水总-m瓶=600g-100g=500g,水的体积为:V水= = =500cm3。另一种液体的质量为m液=m液总-m瓶=500g-100g=400g,液