课时6.2 物质的密度(解析版)--【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练( 教科版2024)
2024-11-14
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2份
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36页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 2 物质的密度 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2024-11-14 |
| 更新时间 | 2024-12-27 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48677274.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第六章 质量与密度
课时6.2 物质的密度
2022年课程标准
物理素养
1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
4.1.2 测量固体和液体的密度。
科学观念:密度的概念、单位和性质、密度公式。
科学思维:理解密度公式,能用密度知识解决实际问题。
科学探究:通过实验探究,理解质量与体积间的关系。
知识点1:密度
1.密度的概念
在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度,用ρ表示。
2.对密度的理解
(1)密度是物质的一种特征,在条件一定的情况下,每种物质的密度是确定的。密度不随物体质量或体积的变化而变化。
(2)不同的物质,密度一般不同的。
3.密度公式及单位
(1)密度的公式:
(2)密度的变形公式:。
(3)密度的单位
①国际单位:kg/m3,读作“千克/每立方米”。
②常用单位:g/cm3,读作“克/每立方厘米”。
③单位换算:1g/cm3=103kg/m3。
4. 密度的物理意义
密度时物质的一种性质,表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
知识点2:密度的应用
1. 利用密度可以鉴别物质的种类
2. 密度在生活中的应用
(1)根据密度大小选择合适的材料(物质)。
(2)根据密度,鉴别优劣。
(3)测量密度,确定矿藏种类。
目录
题型1:密度的概念、定义和单位 3
题型2:物体质量和体积的关系 4
题型3:常见物质的密度 6
题型4:密度公式的简单应用 8
题型5:利用密度公式进行比值计算 9
问题一:探究同种物质的质量和体积的关系
不同物质构成的物体,如体积相同的木块、铝块、铁块,它们的质量不同,铁块的质量最大,铝块质量较小,木块质量最小,即体积相同的不同物质,质量不同。同种物质构成的不同物体,体积越大,质量越大,它们的质量与体积的比是一定的吗?
提出问题
同种物质的质量与它的体积是否成正比
设计实验
选取大小不同的几个长方形铝块,分别用太平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验数据记录表格并记录数据。然后以体积V为横轴,以质量m为纵轴,依据数据早坐标纸上描点,再把这些点用平滑的线连接起来,分析归纳图像的特点。
实验器材
称量质量为200g托盘天平(含砝码)1架、刻度尺、3个大小不同的铝块,如图所示。
托盘天平(含砝码) 刻度尺 铝块1 铝块2 铝块3
进行实验
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测量出铝块1的质量,将数据填入表格中;
(3)用刻度尺测出铝块1的长、宽、高,计算出其体积,将数据填入表格中;
(4)重复上述步骤(2)、(3),分别测出铝块2、铝块3的质量和体积,并将数据记入表格中;
(5)分别计算出铝块的质量与对应的体积的比值,将数据填入表格中。
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积(m/V)/(g·cm-3)
铝块1
27
10
2.7
铝块2
54
20
2.7
铝块3
81
30
2.7
(6)以体积V为横轴、质量m为纵轴建立坐标系,在坐标纸上分别描出三个铝块的质量与体积的对应点(当体积为0时,质量也为0,所以根据V=0、m=0也可作出一个点),再把这些点用线连接起来,如图所示。
分析论证
(1)分析表格中的数据可知:铝块的体积增大为原来几倍,其质量也增大为原来的几倍。即同种物质构成的不同物体,质量与体积的比值相等;
(2)分析图像可知:铝块的质量-体积图像是一条通过原点的直线,即同种物质的质量与体积成正比。
交流与评估
如果换用不同铜块做实验,我们也会发现,铜块的质量也与它的体积成正比,但比值与铝块不同。
实验结论
同种物质,质量与体积的比值相同;不同物质,质量与体积的比值不同。
【特别提示】
1.实验中可选3个甚至更多个铝块做实验,以避免实验的偶然性,使结论更具有普遍性,更具有说服力。
2.做此实验时,选用的铝块或铜块体积之间最好是整数倍关系,可使其质量与体积之间的正比关系更直观。
题型1:密度的概念、定义和单位
【典例1】某瓶氧气的密度是5kg/m3,给人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;容积是10L的瓶子装满了煤油,已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则瓶内煤油的质量是 kg,将煤油倒去一半后,瓶内剩余煤油的密度是 g/cm3。
【变式1-1】水的密度为 千克/米3,其单位读作 。一个玻璃瓶最多能装入2千克水,则水的体积为 米3,用此玻璃瓶 (选填“能”或“不能”)装入2千克酒精。(酒精的密度为0.8×103千克/米3)
【变式1-2】冰的密度为0.9×103千克/米3,读作 ,它表示 ,0.9×103kg/m3= g/cm3。当冰熔化成水时,质量将 ,体积将 (均选填“变大”,“不变”或“变小”)。
题型2:物体质量和体积的关系
【典例2】王兵在“测量石块的密度”时,测出几组数据,根据这些数据绘出图象,如图四幅图象中,能正确表示石块“质量与体积的关系”的图象是①,能正确表示“密度与质量的关系”的图象是②,则( )
A.①a;②b B.①c;②b C.①c;②a D.①b;②d
【变式2-1】用量杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与量杯共同质量的关系如图所示,下列关于图像中信息的描述正确的是( )
A.量杯的质量是80g B.该液体的密度是1.25g/cm3
C.液体质量80g时体积是60cm3 D.该液体的密度是1×103kg/m3
【变式2-2】用量杯盛某种液体,测得液体体积V与量杯总质量的关系如图所示,下列关于图像的描述正确的是( )
A.量杯的质量是20g B.该液体的密度是1.25g/cm³
C.液体质量80g时体积是60cm³ D.该液体的密度是
题型3:常见物质的密度
【典例3】下表给出了在常温常压下一些物质的密度,请阅读后判断下面的一些结论,其中正确的是( )
物质
密度/(kg·m-3 )
物质
密度/(kg·m-3 )
水
1.0×103
冰
0.9×103
煤油
0.8×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
水银
13.6×103
铅
11.3×103
A.固体的密度都比液体的大
B.同种物质,密度一定相同,不同物质,密度一定不同
C.相同体积的实心铜块和实心铅块,铜块的质量比铅块的质量小
D.若一个容器能装下1kg的水,则同样的条件下,它也能装下1kg的煤油
【变式3-1】小王同学阅读了下表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
0℃、1标准大气压下部分物质的密度()
水
酒精
冰
铜
水银
煤油
干松木
铝
A.固体的密度都比液体的大
B.不同的物质,密度一定不相等
C.同种物质在不同状态下,密度不同
D.质量相等的实心铜块和实心铝块,铜块的体积比铝块大
【变式3-2】如下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是( )
物质
密度(kg/m3)
气体
空气
1.29
液体
汽油
700
酒精
800
水银
13600
固体
铝
2700
铁
7800
A.固体的密度一定大于液体的密度
B.一间教室的空气质量约为300千克
C.把400克的铝块切去一半,剩下的铝块密度为1350千克/米3
D.等体积的汽油和酒精,酒精的质量较小
题型4:密度公式的简单应用
【典例4】建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平平装满一桶沙石,测得桶中的沙石质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为20kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)建筑工地需要的沙石共多少千克?
【变式4-1】如图所示的是研究水结冰时体积如何变化的实验装置,图甲的烧杯中装有高1.3cm的水,图乙是这些水结冰后用刻度尺测量烧杯中冰的高度时的情景。由图可读出冰的高度为 cm,通过实验可知水结冰后的体积 ,密度 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【变式4-2】在贵重金属的称量中常用“盎司”这个质量单位,1盎司=28.35g。一块体积是的金牌质量为5盎司,它是纯金的吗?答: (选填“是”或“不是”)。如果用最小砝码质量为5g的天平测量其质量,则天平的游码指示值应为 g。
题型5:利用密度公式进行比值计算
【典例5】体积相等的冰和水的质量之比是 ;一块冰的体积跟它完全熔化成水的体积之比是: 。(ρ冰=0.9×103kg/m3、ρ水=1.0×103kg/m3)
【变式5-1】甲乙两物体体积之比2:3,质量之比为1:2,则它们密度之比是 ,若甲截去,乙截去,它们剩下部分的质量之比是 ,密度之比是 。
【变式5-2】两实心物体质量之比是3∶2,对应的体积之比是2∶3,则它们密度之比是( )
A.1∶1 B.4∶9 C.3∶2 D.9∶4
【基础强化】
一、单选题
1.密封在钢瓶中的氧气,使用一段时间后,关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化下列说法正确的是( )
A.质量变小,体积不变,密度变小
B.质量变小,体积变小,密度变大
C.质量变小,体积变小,密度不变
D.质量变小,体积不变,密度不变
2.一瓶农夫山泉净含量550mL,所装水的质量与下列哪个物体的质量最接近( )
A.一本物理课本 B.一个普通鸡蛋
C.一袋食用盐 D.一名中学生
3.铁杵磨成针,请问一根针相对于一根铁,不变的是( )
A.形状 B.质量 C.体积 D.密度
4.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.水结冰,质量变小
B.月壤样品带回地球,质量变大
C.铁杵磨成针,密度变大
D.氧气瓶中的氧气被用去一半,密度变小
5.原油市场某种原油价格跌幅64元1桶(1桶约为160升),折合1吨原油收购价跌了500元,当天该品种石油的密度约为
A.750kg/m3 B.800kg/m3 C.880kg/m3 D.900kg/m3
6.四个完全相同的容器,分别盛有相同质量的水银、水、酒精,汽油,如图所示,其中盛水银的容器是( )
A. B.
C. D.
7.关于密度公式,下列说法中正确的是( )
A.由公式可知ρ与m成正比,m越大ρ越大
B.由公式可知ρ与V成反比,V越大ρ越小
C.物质的密度是由它的质量和体积决定的
D.密度是物质的一种性质,某种物质的密度大小与质量和体积无关
二、填空题
8.酒精的密度为0.8×103,它表示每立方米酒精的 为0.8×103kg。体积相等的水和酒精,质量较大的是 。容器最多能装下1kg水, (选填“能”或“不能”)装下1kg酒精。(ρ水>ρ酒精)。
9.装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂,这是由于水变成冰的过程中质量 ,密度变小,使体积 了。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
10.铝的密度为2.7×103千克/米3,其单位读作 ,若某铝块的体积是2×10-3米3,则它的质量是 千克,若把该铝块切去一半,它的密度将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
11.如图甲所示,圆柱形容器中装有一定质量的水,水温从0℃上升至10℃过程中,水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断,该过程中,水的体积 ,(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”),水在 ℃左右时密度最大。(忽略水的蒸发)。
【能力培优】一、单选题
1.在图中,桌面上放有如甲所示三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体①、②、③,它们的质量与体积的关系如图乙所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.②、①、③ B.③、②、①
C.③、①、② D.②、③、①
2.如图,小辉在做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满某种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )
A. B. C. D.
3.酒精消毒液的浓度越低,说明水的含量就越多,如图图像中,甲为的酒精消毒液图像,乙为纯水的图像,则的酒精消毒液图像应该在哪个区域( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.都不在以上区域
4.如图,小辉在实验做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满两种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )
A. B. C. D.
5.小宇同学想通过实验测量某种液体的密度,他首先用量杯测量了部分液体的体积V,然后用电子秤测量了液体和量杯的总质量m,多次实验后,他通过得到的几组数据绘制了如图所示的图象。下列说法正确的是( )
①量杯质量为40g
②该液体密度为
③该液体密度为
④45cm3时的总质量为110g
A.只有②④正确 B.只有①③正确
C.只有③④正确 D.只有①②正确
6.如图是探究甲、乙两种物质质量跟体积关系的图像。以下分析不正确的是( )
A.若甲、乙的质量相等,则乙的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.若甲、乙两种物质组成混合物,其质量和体积关系的图像在Ⅱ区
D.甲、乙两者的密度之比是2∶1
7.晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的密度是 B.体积相同时,乙的质量是甲的2倍
C.质量相同时,甲的体积是乙的2倍 D.甲、乙两物质的密度之比是1∶2
8.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为寒冷冬天湖水温度分布示意图,冰面温度为-2℃。根据图像及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.图甲所反映的水的密度特点,有利于水中生物越冬
C.图乙中较深湖底的水有可能保持4℃的水温
D.在0~4℃范围内,水具有热胀冷缩的性质
二、填空题
9.测量A、B两种不同物质的密度时,根据所测数据,在图中描出对应的点A、B,则A的密度 (选填“>”“<”或“=”)B的密度。若两者的质量与体积都相等,则 (选填“A”或“B”)一定是空心的。
10.按要求填空:
(1)两个同种材料制成的实心球,它们的体积之比为1︰4;则它们的密度之比为 ,质量之比为 ;
(2)一瓶500mL矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,用掉1/5,瓶内剩余水的密度为 g/cm3,这些剩余的水结成冰后,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”),密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”),再熔化成水后其质量为 kg;
(3)甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,则体积为20cm3的甲物质的质量为 g,乙物质的密度是 kg/m3。
11.塑木作为新型环保材料,修正了纯木材和纯塑料材料的不足,摸上去足够坚硬,可代替实木铺设地板。塑木的硬度 (选填“大”或“小”),若把一块塑木板材切割为大小不同的两块,大块的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小块的密度;已知塑木材料的密度为,一块实心塑木板材的面积为,其厚度为5cm,则板材的质量为 kg;另一块中空的密封塑木型材料,经测量其体积为,质量为116g,则其空心部分的体积是 。
12.一个瓶身为圆柱形的塑料瓶(厚度与质量不计)内装300mL的水,盖好瓶盖后正放和倒置时如图,放入12个玻璃球(每个玻璃球质量为16g)后,水面刚好与瓶口相平,瓶的容积是 cm3,放入玻璃球的总质量是 g,玻璃球的密度是 。
三、实验题
13.同学们找来大小不同的蜡块和干松木,分别测量它们的体积和质量,得到的数据如表所示。
序号
蜡块
干松木
质量
体积
质量
体积
①
9
10
5
10
②
18
20
10
20
③
27
30
15
30
④
36
40
20
40
(1)在如图1所示的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来,并标注蜡块、干松木。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线,表明:同种物质的不同物体,质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);两条过原点的直线不重合,表明:不同物质的物体,质量与体积的比值一般 (选填“相同”或“不同”),因此,这个比值反映了 (选填“物质”或“物体”)的一种特性,物理学中把它定义为密度。用“比值法”来定义物理量是物理学中常用的方法,请再列举出一个用“比值法”定义的物理量: 。
(3)小军改用水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图2中a所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系图线应是 。
四、计算题
14.已知铝的密度为2.7×103kg/m3,小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品,用天平测得此球的质量是540g,体积为300cm3(取g=10N/kg)。
(1)请通过计算说明此球是实心还是空心的?
(2)若是空心的,则空心部分的体积为多少?
(3)若在空心部分注满某种液体后,球的总重为6.3N,则该液体的密度是多少?
15.如图所示,一个容积的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有0.2kg的水(已知水的密度,石块密度)求:
(1)瓶中水的体积;
(2)使水到达瓶口,要放入的石块总质量。
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第六章 质量与密度
课时6.2 物质的密度
2022年课程标准
物理素养
1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
4.1.2 测量固体和液体的密度。
科学观念:密度的概念、单位和性质、密度公式。
科学思维:理解密度公式,能用密度知识解决实际问题。
科学探究:通过实验探究,理解质量与体积间的关系。
知识点1:密度
1.密度的概念
在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度,用ρ表示。
2.对密度的理解
(1)密度是物质的一种特征,在条件一定的情况下,每种物质的密度是确定的。密度不随物体质量或体积的变化而变化。
(2)不同的物质,密度一般不同的。
3.密度公式及单位
(1)密度的公式:
(2)密度的变形公式:。
(3)密度的单位
①国际单位:kg/m3,读作“千克/每立方米”。
②常用单位:g/cm3,读作“克/每立方厘米”。
③单位换算:1g/cm3=103kg/m3。
4. 密度的物理意义
密度时物质的一种性质,表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如,纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。
知识点2:密度的应用
1. 利用密度可以鉴别物质的种类
2. 密度在生活中的应用
(1)根据密度大小选择合适的材料(物质)。
(2)根据密度,鉴别优劣。
(3)测量密度,确定矿藏种类。
目录
题型1:密度的概念、定义和单位 3
题型2:物体质量和体积的关系 4
题型3:常见物质的密度 6
题型4:密度公式的简单应用 8
题型5:利用密度公式进行比值计算 9
问题一:探究同种物质的质量和体积的关系
不同物质构成的物体,如体积相同的木块、铝块、铁块,它们的质量不同,铁块的质量最大,铝块质量较小,木块质量最小,即体积相同的不同物质,质量不同。同种物质构成的不同物体,体积越大,质量越大,它们的质量与体积的比是一定的吗?
提出问题
同种物质的质量与它的体积是否成正比
设计实验
选取大小不同的几个长方形铝块,分别用太平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验数据记录表格并记录数据。然后以体积V为横轴,以质量m为纵轴,依据数据早坐标纸上描点,再把这些点用平滑的线连接起来,分析归纳图像的特点。
实验器材
称量质量为200g托盘天平(含砝码)1架、刻度尺、3个大小不同的铝块,如图所示。
托盘天平(含砝码) 刻度尺 铝块1 铝块2 铝块3
进行实验
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测量出铝块1的质量,将数据填入表格中;
(3)用刻度尺测出铝块1的长、宽、高,计算出其体积,将数据填入表格中;
(4)重复上述步骤(2)、(3),分别测出铝块2、铝块3的质量和体积,并将数据记入表格中;
(5)分别计算出铝块的质量与对应的体积的比值,将数据填入表格中。
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积(m/V)/(g·cm-3)
铝块1
27
10
2.7
铝块2
54
20
2.7
铝块3
81
30
2.7
(6)以体积V为横轴、质量m为纵轴建立坐标系,在坐标纸上分别描出三个铝块的质量与体积的对应点(当体积为0时,质量也为0,所以根据V=0、m=0也可作出一个点),再把这些点用线连接起来,如图所示。
分析论证
(1)分析表格中的数据可知:铝块的体积增大为原来几倍,其质量也增大为原来的几倍。即同种物质构成的不同物体,质量与体积的比值相等;
(2)分析图像可知:铝块的质量-体积图像是一条通过原点的直线,即同种物质的质量与体积成正比。
交流与评估
如果换用不同铜块做实验,我们也会发现,铜块的质量也与它的体积成正比,但比值与铝块不同。
实验结论
同种物质,质量与体积的比值相同;不同物质,质量与体积的比值不同。
【特别提示】
1.实验中可选3个甚至更多个铝块做实验,以避免实验的偶然性,使结论更具有普遍性,更具有说服力。
2.做此实验时,选用的铝块或铜块体积之间最好是整数倍关系,可使其质量与体积之间的正比关系更直观。
题型1:密度的概念、定义和单位
【典例1】某瓶氧气的密度是5kg/m3,给人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;容积是10L的瓶子装满了煤油,已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则瓶内煤油的质量是 kg,将煤油倒去一半后,瓶内剩余煤油的密度是 g/cm3。
【答案】 2.5 8 0.8
【详解】[1]由题知,瓶内剩余氧气的质量为原来瓶中氧气的质量的一半,而氧气的体积不变,由可知瓶内剩余氧气的密度减半,为2.5 kg/m3。
[2]瓶内煤油的质量为
[3]密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,所以,将煤油倒去一半后,瓶内剩余煤油的密度不变,还是0.8×103kg/m3,即。
【变式1-1】水的密度为 千克/米3,其单位读作 。一个玻璃瓶最多能装入2千克水,则水的体积为 米3,用此玻璃瓶 (选填“能”或“不能”)装入2千克酒精。(酒精的密度为0.8×103千克/米3)
【答案】 千克每立方米 不能
【详解】[1][2]密度表示单位体积的某种物质的质量,水的密度为,其单位读作“千克每立方米”。
[3][4]水的体积为
因为酒精的密度小于水,根据,则质量相同时,酒精的体积较大,所以不能装入2千克酒精。
【变式1-2】冰的密度为0.9×103千克/米3,读作 ,它表示 ,0.9×103kg/m3= g/cm3。当冰熔化成水时,质量将 ,体积将 (均选填“变大”,“不变”或“变小”)。
【答案】 0.9×103千克每立方米 1米3的冰的质量是0.9×103千克 0.9 不变 变小
【详解】[1][2]冰的密度为0.9×103kg/m3,读作0.9×103千克每立方米。表示的物理意义是:体积是1m3的冰,质量是0.9×103kg。
[2]单位换算:0.9×103kg/m3=0.9g/cm3。
[3][4]质量是物体的一种属性,物体的质量不随物态而改变,所以冰熔化成水时,质量大小不变;由于水的密度大于冰的密度,由公式可知,体积会变小。
题型2:物体质量和体积的关系
【典例2】王兵在“测量石块的密度”时,测出几组数据,根据这些数据绘出图象,如图四幅图象中,能正确表示石块“质量与体积的关系”的图象是①,能正确表示“密度与质量的关系”的图象是②,则( )
A.①a;②b B.①c;②b C.①c;②a D.①b;②d
【答案】C
【详解】同种物质的质量与体积成正比,体积越大质量越大,因此c是能正确表示石块“质量与体积的关系”的图象。密度不随质量和体积而改变,是一个恒量,因此a是能正确表示“密度与质量的关系”的图象。故①是图像c,②是图像a。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式2-1】用量杯盛某种液体,测得液体体积V和液体与量杯共同质量的关系如图所示,下列关于图像中信息的描述正确的是( )
A.量杯的质量是80g B.该液体的密度是1.25g/cm3
C.液体质量80g时体积是60cm3 D.该液体的密度是1×103kg/m3
【答案】D
【详解】A.由图可知:当液体体积为0时,液体与量杯总质量是20g,烧杯质量为m杯=20g,故A错误;
B.由图可知:液体质量80g时体积是80cm3,故B错误;
CD.当液体体积V=60cm3时,液体与量杯总质量为80g,则液体质量
液体的密度
综上分析知,故C错误,D正确。
故选D。
【变式2-2】用量杯盛某种液体,测得液体体积V与量杯总质量的关系如图所示,下列关于图像的描述正确的是( )
A.量杯的质量是20g B.该液体的密度是1.25g/cm³
C.液体质量80g时体积是60cm³ D.该液体的密度是
【答案】D
【详解】A.由图可知:当液体体积为0时,液体与量杯总质量是20g,烧杯质量为,故A正确;
BD.由图可知:液体质量80g时,体积是80cm3,液体的密度为
故B错误,D正确;
C.当液体体积V=60cm3时,液体与量杯总质量为80g,则液体质量
故C错误。
故选D。
题型3:常见物质的密度
【典例3】下表给出了在常温常压下一些物质的密度,请阅读后判断下面的一些结论,其中正确的是( )
物质
密度/(kg·m-3 )
物质
密度/(kg·m-3 )
水
1.0×103
冰
0.9×103
煤油
0.8×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
水银
13.6×103
铅
11.3×103
A.固体的密度都比液体的大
B.同种物质,密度一定相同,不同物质,密度一定不同
C.相同体积的实心铜块和实心铅块,铜块的质量比铅块的质量小
D.若一个容器能装下1kg的水,则同样的条件下,它也能装下1kg的煤油
【答案】C
【详解】A.从表中可以看出,固体的密度不一定都比液体的大,比如:冰的密度小于水的密度,干松木的密度小于水的密度,故A错误;
B.不同物质,密度可能相同,比如:煤油和酒精的密度相同,故B错误;
C.由表中数据可知,铜的密度比铅的密度小,相同体积的实心铜块和实心铅块,由m=ρV可知,铜块的质量比铅块的质量小,故C正确;
D.由表格中数据可知,水的密度大于煤油的密度,由可知,质量相同的水和煤油,水的体积小于煤油的体积,所以最多能装1kg水的瓶子,不能装下1kg的煤油,故D错误。
故选C。
【变式3-1】小王同学阅读了下表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
0℃、1标准大气压下部分物质的密度()
水
酒精
冰
铜
水银
煤油
干松木
铝
A.固体的密度都比液体的大
B.不同的物质,密度一定不相等
C.同种物质在不同状态下,密度不同
D.质量相等的实心铜块和实心铝块,铜块的体积比铝块大
【答案】C
【详解】A.液体的密度有时比固体的密度大,比如水银的密度就很大,故A错误;
B.不同物质密度一般不同,但是也有相同的情况,比如列表中酒精的密度等于煤油的密度,故B错误;
C.同种物质在相同状态下其密度是定值,是不变的,在不同状态下,如水和冰,它们密度就不同,故C正确;
D.质量相等的实心铜块和实心铝块,根据公式可知,质量相同时,体积和密度成反比,铜的密度比铝的密度大,所以铜块的体积比铝块的体积小,故D错误。
故选C。
【变式3-2】如下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是( )
物质
密度(kg/m3)
气体
空气
1.29
液体
汽油
700
酒精
800
水银
13600
固体
铝
2700
铁
7800
A.固体的密度一定大于液体的密度
B.一间教室的空气质量约为300千克
C.把400克的铝块切去一半,剩下的铝块密度为1350千克/米3
D.等体积的汽油和酒精,酒精的质量较小
【答案】B
【详解】A.由密度表知,铝、铁的密度都小于液态水银的密度,故A错误;
B.空气的密度在1.29kg/m3左右。教室的长、宽、高分别在9m、8m、3m左右,教室中空气的质量大约为m=ρV=1.29kg/m3×9m×8m×3m=278.64kg
故B正确;
C.把400克的铝块切去一半,铝块质量和体积都变小,密度不变,剩下的铝块密度为2700kg/m3,故C错误;
D.汽油的密度小于酒精,由公式知,体积相同的汽油和酒精,酒精的质量较大,故D错误。
故选B。
题型4:密度公式的简单应用
【典例4】建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平平装满一桶沙石,测得桶中的沙石质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为20kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)建筑工地需要的沙石共多少千克?
【答案】(1)0.02m3
(2)2.6×103kg/m3
(3)1.04×106kg
【详解】(1)因桶装满一桶水时水的体积和桶的容积相等,所以,桶的容积
(2)用一只空桶平装满一桶沙石的体积V沙=V=0.02m3
沙石的密度
(3)建筑工地需要的沙石的总质量
【变式4-1】如图所示的是研究水结冰时体积如何变化的实验装置,图甲的烧杯中装有高1.3cm的水,图乙是这些水结冰后用刻度尺测量烧杯中冰的高度时的情景。由图可读出冰的高度为 cm,通过实验可知水结冰后的体积 ,密度 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 1.50 变大 变小
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值是0.1cm,刻度尺读数时要估读到分度值的下一位,冰的高度为1.50cm。
[2][3]烧杯中装有高1.3cm的水,结冰后冰的高度为1.50cm,冰的体积增大,质量不变,根据得冰的密度变小。
【变式4-2】在贵重金属的称量中常用“盎司”这个质量单位,1盎司=28.35g。一块体积是的金牌质量为5盎司,它是纯金的吗?答: (选填“是”或“不是”)。如果用最小砝码质量为5g的天平测量其质量,则天平的游码指示值应为 g。
【答案】 不是 1.75
【详解】[1]由题意可知,1盎司=28.35g,则5盎司=5×28.35g=141.75g
奥运会金牌密度
金的密度是19.3×103kg/m3, 所以这块奥运会的金牌不是纯金的。
[2]因奥运会金牌的质量是141.75g,金牌的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。所以如果用最小砝码质量为5g的天平测量其质量,则天平的游码指示值应为1.75g。
题型5:利用密度公式进行比值计算
【典例5】体积相等的冰和水的质量之比是 ;一块冰的体积跟它完全熔化成水的体积之比是: 。(ρ冰=0.9×103kg/m3、ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 9︰10 10︰9
【详解】[1]由可知,体积相等的冰和水的质量之比是
[2]一块冰完全熔化成水后质量不变,由可知,冰的体积与水的体积之比为
【变式5-1】甲乙两物体体积之比2:3,质量之比为1:2,则它们密度之比是 ,若甲截去,乙截去,它们剩下部分的质量之比是 ,密度之比是 。
【答案】 3:4 2:3 3:4
【详解】[1]甲、乙密度之比为
[2] 若甲截去,乙截去,则甲剩余部分的质量为
乙剩余部分的质量为
它们剩下部分的质量之比是
[3]同种物质,密度不随质量、体积的变化而变化,故甲截去,乙截去,它们剩下部分的密度之比是3:4。
【变式5-2】两实心物体质量之比是3∶2,对应的体积之比是2∶3,则它们密度之比是( )
A.1∶1 B.4∶9 C.3∶2 D.9∶4
【答案】D
【详解】由知道,两实心物体密度之比是
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【基础强化】
一、单选题
1.密封在钢瓶中的氧气,使用一段时间后,关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化下列说法正确的是( )
A.质量变小,体积不变,密度变小
B.质量变小,体积变小,密度变大
C.质量变小,体积变小,密度不变
D.质量变小,体积不变,密度不变
【答案】A
【详解】随着使用,瓶内氧气越来越少,质量变小; 氧气的体积等于钢瓶的容积,钢瓶容积不变,氧气体积不变;质量变小,体积不变,由可知,氧气的密度变小,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.一瓶农夫山泉净含量550mL,所装水的质量与下列哪个物体的质量最接近( )
A.一本物理课本 B.一个普通鸡蛋
C.一袋食用盐 D.一名中学生
【答案】C
【详解】瓶装满水时水的体积V水=V=550mL=0.55dm3
水的质量m水=ρ水V水=3.0×103kg/m3×0.55×10-3m3=0.55kg=550g
A.一本物理课本的质量约为200g,故A不符合题意;
B.一个普通鸡蛋约为50g,故B不符合题意;
C.一袋食用盐的质量约为500g,故C符合题意;
D.一名中学生的质量约为50kg,故D不符合题意。
故选C。
3.铁杵磨成针,请问一根针相对于一根铁,不变的是( )
A.形状 B.质量 C.体积 D.密度
【答案】D
【详解】ABC.铁杵在磨制过程中,所含物质变少,所以形状变小、质量变小、体积变小,故ABC均错误;
D.密度是物质的特性,物质种类没有变化,故铁杵在打磨过程中密度不变,故D正确。
故选D。
4.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.水结冰,质量变小
B.月壤样品带回地球,质量变大
C.铁杵磨成针,密度变大
D.氧气瓶中的氧气被用去一半,密度变小
【答案】D
【详解】A.水结冰,质量不变,故A错误;
B.月壤样品带回地球,质量不变,故B错误;
C.铁杵磨成针,质量和体积都减小,但是质量和体积比值不变,故密度不变,故C错误;
D.氧气罐中的氧气用去一半,体积不变,根据可知,密度变小,故D正确。
故选D。
5.原油市场某种原油价格跌幅64元1桶(1桶约为160升),折合1吨原油收购价跌了500元,当天该品种石油的密度约为
A.750kg/m3 B.800kg/m3 C.880kg/m3 D.900kg/m3
【答案】B
【详解】由题意可知,原油价格跌幅64元/桶(1桶约为160升),折合1吨原油收购价跌了500元。所以,1t原油的体积为
当天该品种石油的密度为
故ACD错误,B正确。
故选B。
6.四个完全相同的容器,分别盛有相同质量的水银、水、酒精,汽油,如图所示,其中盛水银的容器是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】四种液体的质量相等,且
根据,
四个容器完全相同,盛水银的容器液面最低。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.关于密度公式,下列说法中正确的是( )
A.由公式可知ρ与m成正比,m越大ρ越大
B.由公式可知ρ与V成反比,V越大ρ越小
C.物质的密度是由它的质量和体积决定的
D.密度是物质的一种性质,某种物质的密度大小与质量和体积无关
【答案】D
【详解】对于同一种物质,在确定的温度和状态下,密度是不变的,即物质的密度大小与质量和体积无关,不能理解为物质的密度与质量成正比或成反比,与体积成反比,故D正确,ABC错误。
故选D。
二、填空题
8.酒精的密度为0.8×103,它表示每立方米酒精的 为0.8×103kg。体积相等的水和酒精,质量较大的是 。容器最多能装下1kg水, (选填“能”或“不能”)装下1kg酒精。(ρ水>ρ酒精)。
【答案】 质量 水 不能
【详解】[1]根据密度的定义可知,酒精的密度为0.8×103,它表示每立方米酒精的质量为0.8×103kg。
[2][3]由于ρ水>ρ酒精,根据可知,体积相等的水和酒精,质量较大的是水,质量相同的水和酒精,体积较大的是酒精,所以容器最多能装下1kg水,不能装下1kg酒精。
9.装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂,这是由于水变成冰的过程中质量 ,密度变小,使体积 了。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变大
【详解】质量是物质的一种属性,它的大小与物质的状态无关。水在变成冰的过程中质量不变,但密度变小,根据可知,体积会变大。
10.铝的密度为2.7×103千克/米3,其单位读作 ,若某铝块的体积是2×10-3米3,则它的质量是 千克,若把该铝块切去一半,它的密度将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 千克每立方米 5.4 不变
【详解】[1][2][3]密度的单位的读法为千克每立方米,若某铝块的体积是2×10-3米3,则它的质量
m=ρV=2.7×103kg/m3×2×10-3m3=5.4kg
密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,若把该铝块切去一半,它的密度将不变。
11.如图甲所示,圆柱形容器中装有一定质量的水,水温从0℃上升至10℃过程中,水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断,该过程中,水的体积 ,(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”),水在 ℃左右时密度最大。(忽略水的蒸发)。
【答案】 先变小后变大 4
【详解】[1][2]由图乙可知,水温从上升至过程中,水的密度先变大后减小,而且水的温度为4℃时,水的密度最大。由可知,质量一定时,水的体积先变小后变大。
【能力培优】一、单选题
1.在图中,桌面上放有如甲所示三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体①、②、③,它们的质量与体积的关系如图乙所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.②、①、③ B.③、②、①
C.③、①、② D.②、③、①
【答案】D
【详解】由图乙可知,三种液体①、②、③的质量相同时,其体积关系为V1<V2<V3
所以左边烧杯液体为②,中间为③,右边为①。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.如图,小辉在做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满某种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】钢块的体积,将铜块全部浸没在液体中,溢出液体的体积等于铜块的体积,溢出液体的质量为,则液体的密度为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.酒精消毒液的浓度越低,说明水的含量就越多,如图图像中,甲为的酒精消毒液图像,乙为纯水的图像,则的酒精消毒液图像应该在哪个区域( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.都不在以上区域
【答案】B
【详解】两种液体混合,混合的液体的密度处于两种液体密度值之间,所以,混合液体的图像应该在图中的Ⅱ区域内。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.如图,小辉在实验做关于密度的实验,他先用天平测一个铜块质量为,再用天平测出一个小烧杯的质量为,然后在溢水杯中盛满两种液体,用细线吊起铜块缓慢放入液体中,静止后,测出小烧杯和溢出液体的总质量为。已知铜块的密度为,则液体的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】钢块的体积,将铜块全部浸没在液体中,溢出液体的体积等于铜块的体积,溢出液体的质量为
则液体的密度为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.小宇同学想通过实验测量某种液体的密度,他首先用量杯测量了部分液体的体积V,然后用电子秤测量了液体和量杯的总质量m,多次实验后,他通过得到的几组数据绘制了如图所示的图象。下列说法正确的是( )
①量杯质量为40g
②该液体密度为
③该液体密度为
④45cm3时的总质量为110g
A.只有②④正确 B.只有①③正确
C.只有③④正确 D.只有①②正确
【答案】C
【详解】由图可知,当液体的体积V1=10cm3,对应的液体和量杯的总质量为m总1=40g,则有
即①
当液体的体积为V2=40cm3,对应的液体和量杯的总质量为m总2=100g,则有
即②
联立①②可解得ρ=2g/cm3,m量杯=20g
由可知,45cm3的液体质量
总质量为
综上,故C正确,ABD错误。
故选C。
6.如图是探究甲、乙两种物质质量跟体积关系的图像。以下分析不正确的是( )
A.若甲、乙的质量相等,则乙的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.若甲、乙两种物质组成混合物,其质量和体积关系的图像在Ⅱ区
D.甲、乙两者的密度之比是2∶1
【答案】B
【详解】A.由图象可知,甲、乙的质量相等时,乙的体积较大,故A正确,不符合题意;
B.由图象可知,甲、乙的体积相等时,甲的质量较大,故B错误,符合题意;
C.如果甲乙体积相等,进行混合时,混合液体的密度为
则ρ甲>ρ>ρ乙
即混合液体的密度在甲和乙之间的II区域,若将任意比例的两液体混合,其混合后的密度同样会大于密度小的,小于密度大的,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,当甲乙体积都是50cm3时,甲的质量是50g,乙的质量是25g,甲乙的密度之比
故D正确,不符合题意。
故选B。
7.晓晓在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的密度是 B.体积相同时,乙的质量是甲的2倍
C.质量相同时,甲的体积是乙的2倍 D.甲、乙两物质的密度之比是1∶2
【答案】A
【详解】由图像数据得,甲的密度是
故A正确;
B.由图像可知,体积相同时,乙的质量是甲的一半,故B错误;
C.由图像可知,质量相同时,乙的体积是甲的2倍,则甲的体积为乙的体积的一半,故C错误;
D.由图像数据得,乙的密度是
所以甲、乙两物质的密度之比是 2∶1,故D错误。
故选A。
8.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为寒冷冬天湖水温度分布示意图,冰面温度为-2℃。根据图像及水的其他性质,下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.图甲所反映的水的密度特点,有利于水中生物越冬
C.图乙中较深湖底的水有可能保持4℃的水温
D.在0~4℃范围内,水具有热胀冷缩的性质
【答案】D
【详解】A.由图甲知,水在温度为0~4℃时,其密度随温度的升高而增大,而温度从4℃起,密度随温度的升高而降低,所以温度等于4℃时,水的密度最大,故A正确,不符合题意;
B.在0~4℃范围内,水的密度随温度升高而变大,在质量不变时,其体积是变小的,所以此温度范围内,水是热缩冷胀的,正因为水的这个反常膨胀,才能避免湖底和表面的水同时结冰,水中生物才可安全过冬,故B正确,不符合题意;
C.根据水的密度与温度的关系,以及水的热传递特性,我们可以推断在图乙所示的寒冷冬天湖水温度分布中,较深湖底的水由于密度大、不易对流,且受到地热等因素的影响,有可能保持4℃的水温,故C正确,不符合题意;
D.在0~4℃范围内,水的密度随温度升高而变大,在质量不变时,其体积是变小的,所以此温度范围内,水是热缩冷胀的,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题
9.测量A、B两种不同物质的密度时,根据所测数据,在图中描出对应的点A、B,则A的密度 (选填“>”“<”或“=”)B的密度。若两者的质量与体积都相等,则 (选填“A”或“B”)一定是空心的。
【答案】 > A
【详解】[1]将A、B两点分别与坐标原点连接,得到A、B两物体的质量和体积关系图像,由图可知,当两物体的体积相等时,A物体的质量大于B物体的质量,由可知,体积相同,质量越大的物体,其密度越大,故A的密度大于B的密度。
[2]由可知,质量相同的物体,如果都是实心的,则密度越大的体积越小。然而A、B两物体体积相同,则密度较大的A物体一定是空心的。
10.按要求填空:
(1)两个同种材料制成的实心球,它们的体积之比为1︰4;则它们的密度之比为 ,质量之比为 ;
(2)一瓶500mL矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,用掉1/5,瓶内剩余水的密度为 g/cm3,这些剩余的水结成冰后,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”),密度 (选填“变大”、“变小”或“不变”),再熔化成水后其质量为 kg;
(3)甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,则体积为20cm3的甲物质的质量为 g,乙物质的密度是 kg/m3。
【答案】(1) 1︰1 1︰4
(2) 1 变大 变小 0.4
(3) 20 0.5×103
【详解】(1)[1][2]由题意知,两个实心球是用同种材料制成的,因此它们的密度之比为1︰1;它们的体积之比为1︰4,根据m=ρV可知,则它们的质量之比为1︰4。
(2)[1]密度是物质的一种属性,所以一瓶500mL矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,用掉1/5,瓶内剩余水的密度不变,仍为1.0×103kg/m3即1.0g/cm3。
[2][3]质量是物体的一种属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此这些剩余的水结成冰后,质量不变,密度变小,根据可知,其体积变大。
[4]一瓶500mL矿泉水的密度为1.0×103kg/m3,用掉1/5,剩余水的质量为
质量是物体的一种属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此结成冰再熔化成水后其质量不变,仍为0.4kg。
(3)[1][2]甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,由图可知,体积为20cm3的甲物质的质量为20g,乙物质的密度为
11.塑木作为新型环保材料,修正了纯木材和纯塑料材料的不足,摸上去足够坚硬,可代替实木铺设地板。塑木的硬度 (选填“大”或“小”),若把一块塑木板材切割为大小不同的两块,大块的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小块的密度;已知塑木材料的密度为,一块实心塑木板材的面积为,其厚度为5cm,则板材的质量为 kg;另一块中空的密封塑木型材料,经测量其体积为,质量为116g,则其空心部分的体积是 。
【答案】 大 等于 116 20
【详解】[1]由题意可知,新型环保材料摸上去足够坚硬,说明该材料足够硬,故其硬度大。
[2]密度是物质的特性,不会因为物体的体积变化而变化,故分割后,大块的密度等于小块的密度。
[3]板材的质量为
[4]板材的体积为
则其空心部分的体积是
12.一个瓶身为圆柱形的塑料瓶(厚度与质量不计)内装300mL的水,盖好瓶盖后正放和倒置时如图,放入12个玻璃球(每个玻璃球质量为16g)后,水面刚好与瓶口相平,瓶的容积是 cm3,放入玻璃球的总质量是 g,玻璃球的密度是 。
【答案】 400 192 1.92
【详解】[1] 水的体积为
因为左图中玻璃瓶下面为柱形,所以,根据V=Sh可得玻璃瓶的底面积为
则右图中倒置时空白部分的体积为V空=Sh空白=10cm2×10cm=100cm3
则玻璃瓶的容积为V容=V水+V空=300cm3+100cm3=400cm3
[2][3] 放入玻璃球的总质量为
放入12个玻璃球(每个玻璃球质量为16g)后,水面刚好与瓶口相平,则玻璃球的总体积为
则玻璃球的密度为
三、实验题
13.同学们找来大小不同的蜡块和干松木,分别测量它们的体积和质量,得到的数据如表所示。
序号
蜡块
干松木
质量
体积
质量
体积
①
9
10
5
10
②
18
20
10
20
③
27
30
15
30
④
36
40
20
40
(1)在如图1所示的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来,并标注蜡块、干松木。
(2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线,表明:同种物质的不同物体,质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);两条过原点的直线不重合,表明:不同物质的物体,质量与体积的比值一般 (选填“相同”或“不同”),因此,这个比值反映了 (选填“物质”或“物体”)的一种特性,物理学中把它定义为密度。用“比值法”来定义物理量是物理学中常用的方法,请再列举出一个用“比值法”定义的物理量: 。
(3)小军改用水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图2中a所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线未经过坐标原点,由此推断:水的质量与体积的关系图线应是 。
【答案】(1)见解析
(2) 相同 不同 物质 速度
(3)c
【详解】(1)根据表格数据描点,用线把点连接起来,如下图所示:
(2)[1][2][3]由图像可知,蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线,这说明了由同种物质组成的不同的物体,质量与体积的比值是相同的;两条过原点的直线不重合,说明不同物质的组成的物体,其质量与体积的比值一般不同;所以,这个比值反映了物质的一种特性,在物理学中把物质的这种特性定义为密度。
[4]物理学中还运用了比值定义法的物理量有:速度等。
(3)探究水的质量和体积的关系时,水的体积是准确的,误把烧杯和水的质量当作水的质量,导致体积为0时,质量会有示数,所以图线会向上平移,现在已知a图线是误把水和烧杯质量当作水的质量,所以和a图线平行的c线就是。
四、计算题
14.已知铝的密度为2.7×103kg/m3,小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品,用天平测得此球的质量是540g,体积为300cm3(取g=10N/kg)。
(1)请通过计算说明此球是实心还是空心的?
(2)若是空心的,则空心部分的体积为多少?
(3)若在空心部分注满某种液体后,球的总重为6.3N,则该液体的密度是多少?
【答案】(1)空心
(2)100cm3
(3)0.9g/cm3
【解析】【小题1】由得,铝球中铝的体积是
因为,所以此球是空心的。
【小题2】空心部分的体积
【小题3】由得,球的总质量是
液体的质量
液体的密度
15.如图所示,一个容积的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有0.2kg的水(已知水的密度,石块密度)求:
(1)瓶中水的体积;
(2)使水到达瓶口,要放入的石块总质量。
【答案】(1)2×10-4m3
(2)0.78kg
【详解】(1)由得,瓶中水的体积
(2)使水到达瓶口,瓶中放入是石块的体积为
由得,要放入的石块总质量
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