内容正文:
第五章 质量与密度(教用)
第3节 科学探究:物质的密度
一、知识解析
知识点1 探究物体的质量与体积的关系
知识总结: (1)“探究质量与体积的关系”实验是探究规律的实验,多次测量的目的是得到普遍规律;
(2)同种物质,不同状态下,质量与体积的比值不相同。
【典例解析】
例1 (2023•丰台区一模)如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的关系时作出的图象,以下分析正确的是( )
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.甲物质的质量跟体积的比值是0.5g/cm3
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大
D.甲物质的质量跟体积的比值大于水的密度
例2 (2023春•常熟期中)小华在“探究同种物质的质量与体积的关系”时,她选择了三个体积和质量均不同的实心铜块做实验。实验中,将数据记录在了自己设计的表格中。小华在分析质量与体积的比值(m/V)时,发现其中的一组数据比值明显不同,他认为可能是测量错误,接下来他的正确做法是( )
质量m/g
体积V/cm3
比值(m/V)/(g/cm3)
铜块1
89
10
铜块2
178
20
铜块3
356
70
A.利用测得的三组数据在直角坐标系中作图分析
B.将怀疑数据找出分析错误原因,并重新测量后利用三组数据在直角坐标系中作图分析
C.将怀疑数据删除,利用其它的两组数据在直角坐标系作图分析
D.将所有数据删除,再测三组数据,利用三组数据在直角坐标系中作图分析
例3 (2023春•江宁区月考)在探究物体质量与体积的关系时,小明用大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明使用托盘天平的情形,他操作的错误是 在测量过程中移动。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”,下同);不同种物质的物体,其质量与体积的比值一般 。
②塑料的密度为 g/cm3,液体的密度为 g/cm3;
③往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为 g。若烧杯内液体的体积为20cm3,则烧杯和液体的总质量应为 g。
【变式题】
1. 小明同学在完成探究“液体的质量与体积的关系”实验操作后,根据测量的数据作出了质量与体积的关系图象(如图所示)。通过分析图象他得到以下发现,其中正确的是( )
A.甲液体的体积越大,其质量就越大
B.同种物质,质量与体积的比值一定相同
C.乙液体的密度为1g/cm3
D.甲液体单位体积的质量比乙液体的小
2. (2023•碑林区模拟)在“探究质量与体积的关系”实验中,需要用天平测出物体的质量,并测出相应的体积。实验还需要进行多次测量,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”)。某小组同学根据实验数据绘制了甲、乙、丙三种物质的m-V图像,如图所示,若三种物质的物体体积相同,质量最大的是 物质;能漂浮在水面上的是 物质。
3.(2022•济南)在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应先取下质量最小的砝码,接着 ,直到指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m﹣V关系图像。
从图像可以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值 ;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般 。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的密度。
(3)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正确含义的是 。
A.铁比木头的质量大 B.相同体积的铁比木头的质量大
C.铁比木头的密度大 D.相同质量的铁比木头的体积小
知识点2 密度
知识总结: 密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,质量、体积的变化一般不会引起密度的变化,只有气体在膨胀和被压缩时,密度会发生明显的变化。
【典例解析】
例