内容正文:
第八讲 质量与密度 必备知识 夯根基 一、质量及其测量 1.质量 (1)定义:物体所含物质的多少,通常用字母m表示。 (2)单位 ①基本单位:千克(kg)。 ②常用单位及换算:1 kg=_g=_ mg;1 t=_ kg。 (3)性质:物体的一种属性,不随物体的形状、_和_的改变 而改变。 103 106 103 物态 位置 (4)常见物体的质量:一个鸡蛋约50 g;一只鸡约2 kg; 一个苹果约200 g;一名中学生体重约50 kg;一枚硬币约6 g; 物理课本约200 g;一瓶矿泉水约500 g。 2.天平 (1)称量前 ①“放”:把天平放在_台面上。 ②“移”:把游码移到标尺左端的_处。 ③“调”:调节横梁两端的_,使指针指在分度盘_ 处(左偏右调,右偏左调)。 (2)称量时:把被测物体放在左盘里,在右盘中按“先大后小”的顺序加减砝码,并调 节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。 水平 零刻度线 平衡螺母 中央刻度线 (3)称量后 ①“读”:被测物体质量等于_+游码左侧所对刻度值。 ②“收”:测量完毕,用镊子把砝码放回砝码盒,游码归零。 (4)注意事项:被测物体的质量不能超过天平的量程;称量时应“先估后称”,以免 超过量程损坏天平;应用镊子加减砝码,以免弄脏、弄湿砝码潮湿的物品不能直 接放到天平的托盘中。 砝码质量 3.量筒 (1)作用:测量液体及不规则小物体的体积。 (2)体积单位及换算:1 mL=_ cm3;1 L=_ cm3。 (3)使用方法 ①“看”:量程、分度值和单位。 ②“放”:放在_台上。 ③“读”:视线要与液体凹液面最低处_。 ④“记”:记录结果要包括数字和单位,量程为0~100 mL,分度值为1 mL;_读 数正确;液体体积为_mL。 1 103 水平 相平 b 59 二、密度及其应用 1.密度 (1)定义:某种物质组成的物体的_与_之比,用 表示。 (2)公式及单位: ①基本公式:_。 ②公式变形:求体积_, 求质量_。 ③国际单位:kg/m3。常用单位:g/cm3。 换算关系:1 g/cm3=_kg/m3。 质量 体积 = V= m= V 1 103 (3)基本性质:密度是物质的一种基本性质,与物体的质量、体积、形状等均无关; 不同物质的密度一般不同。 (4)水的密度:_;其物理意义是_。 1 103 kg/m3 1 m3水的质量是1 103 kg 2.密度与社会生活 (1)密度与温度 ①“热胀冷缩”:一般情况下,同种物质温度越高,密度_。 ②“热缩冷胀”:水在4 时密度最大;0~4 时,温度越高密度_; 高于4 时,温度越高密度_。 (2)密度与物质鉴别 ①物质鉴别:不同物质密度一般不同,测出物质的密度可加以鉴别。 ②其他应用:盐水选种、密度计、选择工业生产材料等。 越小 越大 越小 【对点小练】 1.2024年1月,我国天舟七号货运飞船与空间站天和核心舱成功对接,货运飞船携 带的货物到达空间站后质量_(选填“变大”“变小”或“不变”)。 2.在使用托盘天平测量前,若指针在分度盘中线的右侧,它表明_(选填 “左”或“右”)盘下沉,为使横梁平衡,应该将平衡螺母向_(选填“左”或“右”) 移动;当天平平衡后,进行称量时,左盘放待测物体,右盘内20 g、10 g的砝码各一 个,游码位置如图所示时,横梁再次平衡,则被测物体的质量为_g。 不变 右 左 32.2 3.在使用量筒测量水的体积时,读数情况如图所示,则水的 体积为_mL。如果按甲的方式读数会_ (选填“偏大”或“偏小”)。 4.用一根质地均匀的粉笔在黑板上写字,粉笔变短了,粉笔 的质量_,体积_,密度_(均选填“变大”“变小”或 “不变”)。 5.一块金属的体积是0.5 m3,它的质量是3 950 kg,则这种金属的密度是 _ kg/m3。若将这块金属等分成3块,则每一块的密度是 _g/cm3。 42 偏大 变小 变小 不变 7.9 103 7.9 【判正误】 (1)调节天平横梁平衡时,游码应放在标尺的最大刻度线处。( ) (2)量筒读数时,若仰视液面,读出数据比真实值偏小。( ) (3)物质的密度与物体质量成正比,与物体体积成反比。( ) √ 命题点一 质量的测量 1.(人教八上P112T5改编)生活中有时用如图甲所示的案秤,它的工作原理与天平 相同。使用案秤时,应先将游码移至秤杆左端_刻度线处,此时若秤杆右 端上翘,应将调零螺丝向_(选填“左”或“右”)调,使秤杆在水平位置平衡。 某次测量,槽码和游码的位置如图乙所示,则被测物体的质量是_kg;若槽 码磨损了,则测量结果将比实际质量_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 零 右 3.2 偏大 教材图片解读 命题点二 密度的相关计算 2. (沪科八全P91图5-11原创)为测量一个固体的密度,首先用天平测量出它的质量 为55.4 g,用排水法测出它的体积如乙图所示,则它的密度是_ kg/m3。 若固体吸水则所测密度会_。 2.77 103 偏大 3. (沪科八全P98图5-16原创)如图所示,盒装纯牛奶的体积为_cm3,如果盒 中牛奶的质量为255 g,则牛奶的密度为_ g/cm3,用该牛奶盒装满水,则盒 中水的质量为_ g。( 水=1 g/cm3) 250 1.02 250 命题点三 密度与社会生活 4. (人教八上P120图6.4-1原创)如图,把纸风车放在点燃的酒精灯上方,由于火焰上 方一定质量的空气受热后,体积_,密度_,热空气上升,冷空气从 四面八方流过来,形成风推动风车转动。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 变大 变小 实验一 测量固体的密度 实验探究 提素养 图示 过程 实验 核心 实验 器材 天平:测量小石块(吸水性较差)的质量 量筒:利用“排水法”测量小石块的体积(适量的水既要能浸没小石块,又不能超过量筒的量程) 操作 要点 1.天平的两次平衡调节: (1)称量前,通过平衡螺母调节; (2)测量时,通过加减砝码及移动游码位置调节 2.测量时应先测质量再测体积 评估 1.质量测量误差: (1)砝码磨损或缺角、物码位置放反,所测质量偏大; (2)砝码生锈或粘有杂物,所测质量偏小 2.体积测量误差: (1)俯视读数时,所测体积偏大; (2)仰视读数时,所测体积偏小 3.操作不当误差: (1)先测体积再测质量,小石块会沾水而使所测质量偏大,密度偏大; (2)测体积时,若有水溅出,会使所测体积偏小,密度偏大 【典题1】某小组在“测量固体密度”的实验中: 基础探究 (1)把天平放在水平桌面上,将_拨至标尺左端的零刻度线处,发现如图甲 所示情况,应向_调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央。 (2)天平平衡后,小组的小滨同学按图乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其 中的一处错误_。 (3)小滨纠正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码 质量和游码的位置如图丙所示,所称量金属块的质量是_g。 (4)小滨在量筒内倒入20 mL的水,放入金属块后量筒内水面如图 丁所示,量筒读数时,视线应在_(选填“A”“B”或“C”)处。金 属块的体积是_cm3,金属块密度是_g/cm3。 游码 右 砝码和被测物体的位置放反了(或用手拿砝码) 79.2 B 10 7.92 创新拓展 (5)(创新装置)小明用已调好的电子秤测量鸭蛋密度的步骤如图A、B、C、D所示(图中虚线表示刻度相平); ①小明用D图的示数减去C图的示数得出鸭蛋排开水的质量为71 g,进而求得鸭蛋 排开水的体积为71 cm3,然后算出鸭蛋的密度为1.13 g/cm3。小明算出的鸭蛋密度 值偏_(选填“大”或“小”); ②准确的鸭蛋密度为_g/cm3。 小 1.15 (6)(改变实验方案)小红要测量一石块的密度,已测得石块的质量为m石,为了测量石块体积,她设计了如图E所示的实验操作: ①往空烧杯中加入适量的水,在水面做好标记1, 测得烧杯和水的总质量为m1; ②再将石块放入装水的烧杯后,倒出超过标记1的水, 并用胶头滴管调节使水面恰好在标记1处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量 为m2; ③石块的密度是 石=_(用已测量的物理量字母表示,水的密度为 水)。 水 (7)(改变测量对象)小亮想测一段粉笔的密度,他想出了如下方案:用凡士林涂抹整 个粉笔外表(凡士林可有效地阻止粉笔吸水,涂抹的凡士林很薄,体积可忽略不计), 但实验时发现涂抹了凡士林的粉笔漂浮在水面上。为测出涂抹凡士林的粉笔体积, 下一步操作_ _。 用细针向下压涂有凡士林的粉笔,使粉笔完全浸没在水中,用排水 法测出其体积 实验二 测量液体的密度 图示 过程 实验 核心 实验 器材 天平:利用“间接法”测量盐水的质量 量筒:测量盐水的体积 实验 核心 操作 要点 1.天平的两次平衡调节: ①称量前,通过平衡螺母调节; ②测量时,通过加减砝码及移动游码位置调节 2.测量时先测量烧杯和盐水的总质量;再将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,测其体积;最后再用天平利用“间接法”测出所倒出盐水的质量 评估 1.若先测空烧杯质量,再测烧杯和盐水的总质量,最后测全部盐水的体积,烧杯壁会残留部分盐水而使所测体积偏小,则所测密度将偏大 2.若先测盐水的体积,再测空烧杯质量,最后测烧杯和全部盐水的总质量,量筒壁会残留部分盐水而使所测质量偏小,则所测密度将偏小 【典题2】在某次探究实验中,需要测出实验所用盐水的密度,小玲进行了如下实 验: 基础探究 (1)小玲在使用天平时,先将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处, 发现指针指向分度盘的右侧,此时应该把平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调 节,使天平平衡。 (2)用天平测出空烧杯的质量,小玲的操作情景如图甲所示,请指出其中错误操作的 一处是:_。 左 称量物体质量时移动平衡螺母(或物体和砝码位置放反了) (3)纠正错误后,小玲的实验过程如下: ①用已调节好的天平测出空烧杯的质量为20 g; ②往烧杯中倒入适量的盐水,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图乙所示, 则烧杯与盐水的总质量为_g; ③把烧杯中的盐水倒入量筒中,如图丙所示,盐水的体积为_mL,盐水的密 度为_kg/m3。 (4)小玲认为在步骤③中,由于烧杯中的盐水有残留,会使密度的测量结果 _(选填“偏大”或“偏小”)。经过仔细分析,她只要将(3)中实验步骤的顺序 稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序为_(填写 步骤序号)。 42 20 1.1 103 偏大 ②③①(或②①③) 创新拓展 (5)(装置创新)小明想测量某果汁的密度,他利用天平(配砝码)和注射器(容积50 mL)进行了如下操作。 ①如图丁所示,小明用注射器抽取10 mL果汁。将注射器放到天平上,测得注射器和果汁的总质量为26 g; ②用注射器继续抽取果汁至20 mL处,再将注射器放到天平上,所用砝码及游码如 图戊所示,则所测得的注射器和果汁的总质量为_ g,计算出果汁的密度 为_kg/m3,注射器的质量为_ g; ③小明在整理器材时发现右盘中20 g的砝码(两次测量均有使用)因锈蚀而增重了 一些,则所测出的密度值_;所计算出注射器的质量_。(均 选填“偏大”“偏小”或“无影响”) 35.8 0.98 103 16.2 无影响 偏小 (6)小莉利用天平等器材测量酱油的密度,测量过程如图己所示。 ①酱油密度的表达式 =_(用m1、m2、m3、 水表示)。 ②如果在测量装满水和空瓶的总质量m2时,满了的瓶子外部瓶壁上还有一些水 珠(测m3时没有挂珠),测得酱油的密度比真实值_(选填“偏大”“偏小”或 “不变”)。 水 偏小 考点一 密度的相关计算 【典题1】社会实践活动中,同学们调研了加气混凝土砌块,如图所示。加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好的新型建筑材料。同学们测得一块加气混凝土砌块的长、宽、高分别为60 cm、24 cm、7.5 cm,质量为6.48 kg。 重点难点 释疑难 (1)加气混凝土砌块具有_小的特性;若用载人飞船 搭载一块加气混凝土砌块进入太空中,这块加气混凝土砌块的 质量_(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)加气混凝土砌块的密度是多少? 密度小 不变 (3)若砌一堵高层建筑的分隔墙使用了5.4 t的普通黏土砖(其密度为1.8 103 kg/m3), 如果改用这种加气混凝土砌块,则该墙的质量会减少多少?(不考虑砖缝差异) 解:(1)加气混凝土可以在材料质量不变的情况下增大体积,根据 =可知,加气混凝土砌块具有密度小的特性。 质量是物体的属性,不随物体空间位置的变化而变化,则加气混凝土砌块进入太空中,这块加气混凝土砌块的质量不变。 (2)加气混凝土砌块的体积 V=60 cm 24 cm 7.5 cm=1.08 104 cm3=1.08 10-2 m3 加气混凝土砌块的密度 ===0.6 103 kg/m3 (3)普通黏土砖的体积 V1===3 m3 如果改用这种加气混凝土砌块,体积不变,加气混凝土砌块质量m2= V2= V1= 0.6 103 kg/m3 3 m3=1.8 103 kg 减少质量m减少=m1-m2=5.4 103 kg-1.8 103 kg=3.6 103 kg 【解题模板】 【中考挑战】(2024 遵义模拟)小蓝将一个质量为54 g的实心小球放入盛满水的杯 子中,小球沉入杯底,溢出水的质量为20 g,则该小球的体积为_ cm3,密度 为_ kg/m3。( 水=1.0 103 kg/m3) 20 2.7 103 考点二 密度图像问题的分析与计算(难点) 【典题2】(2024 南充中考)小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入 甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( ) A.容器的质量是20 kg B.甲液体密度是2.0 g/cm3 C.乙液体密度是1.2 g/cm3 D.密度为0.8 g/cm3的液体的m-V图像应位于 区域 D 【技法点拨】 (1)明确图像中两个坐标轴所表示的物理意义。 (2)根据图像中任意一点的数量关系进行计算和判断。 【中考挑战1】 (2024 乐山中考)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则 甲_ 乙(选填“>”“<”或“=”), 丙=_ kg/m3。 > 0.5 103 【中考挑战2】 (2024 贵阳模拟)在测量液体密度的实验中,小雪用天平测出烧杯和液体的总质量m, 用量筒量出烧杯中液体的体积V,将得到的几组数据绘制出如图所示的m-V图像, 则液体的密度为_g/cm3,烧杯的质量为_ g。 1.5 20 题组一 质量与密度的理解 1.(2024 绥化中考)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确 的是( ) A.质量和密度都不变 B.质量和密度都变为原来的一半 C.质量不变,密度变为原来的一半 D.质量变为原来的一半,密度不变 贵州常考题型演练 D 2.(2023 贵州中考)国产大型客机C919已成功载客飞行,飞机在结构设计、材料选 择、环保理念等方面均有自主知识产权。选用先进的合金材料减小了飞机的质量, 这是因为材料本身的_较小。 密度 题组二 密度的测量 3.(2022 毕节中考)小李在做“测量物质的密度”实验时,用天平测物体的质量,再用 装有适量水的量筒测物体的体积,用这种方法较准确测量以下物体密度,合理的是 ( ) A.一枚大头针 B.一粒大米 C.比赛用铅球 D.小石块 D 4. (2022 黔东南中考)一次周末,小红同学与家人一起到剑河游玩,苗族姑娘们用银饰把自己装扮得十分光彩夺目(如图1所示),顿时吸引了她的眼球。她很想知道银饰物是空心还是实心的,于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶,回校后组织实验小组利用如图2所示的装置进行验证。(注:银的密度为10.5 g/cm3) (1)小红将天平放在水平台上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡 螺母向_(选填“右”或“左”)调,才能使天平横梁水平平衡。 右 (2)将银叶放在天平左盘,用镊子向右盘加减砝码,天平平衡时,所用砝码和游码在标 尺上的位置如图乙所示,则银叶的质量是_ g。 (3)用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示(细线体积忽略不计),银叶的体积为 _ cm3。 (4)根据以上测量数据,算出银叶的密度为_kg/cm3,由此判断该银叶 是_(选填“空心”或“实心”)的。 39.2 10 3.92 10-3 空心 5.(2024 深圳中考)田田同学想要测量质量为6.9 g的筷子密度,筷子很长,因此田田将筷子分成高度一样的两部分,中间画上一条横线,把筷子一段浸入量筒中,横线在图甲与水面重合时读出体积V1,取出;然后再把筷子另一段放入水中,横线在图乙与水面重合时读出体积V2。 (1)筷子的体积是_ cm3,田田同学通过计算得出 密度 筷=_ g/cm3。 (2)这样求出的密度_(选填“偏大”或“偏小”)。 (3)请帮助田田同学如何用现有装置来改进实验: _ _。 6 1.15 偏大 将筷子取出后将水擦干,把筷子另一段放入水中之前,把量筒中的水补充 到40 mL刻度处 6.(2022 遵义中考)某同学对家中某品牌食用油的密度进行测量,请你帮他把实验步骤补充完整。 (1)将托盘天平放在水平桌面上,并将游码移至 左侧零刻度线处,天平静止时如图甲所示。 此时应将平衡螺母向_端调节使指针尖 对准分度盘的中央刻度; (2)将盛有适量食用油的烧杯放在已调平的天平左盘,在右盘中加减砝码并移动 游码,天平再次平衡时如图乙所示; (3)将烧杯中部分食用油倒入量筒,如图丙所示;再用天平测出剩余食用油和烧杯 的总质量为107.8 g,则该食用油的密度为_ g/cm3。 左 0.92 $$