内容正文:
第二模块 力
第七讲 质量和密度
知识点1 质量
(1)概念:物体所含物质的多少叫作质量,通常用字母 表示。
(2)单位及换算:质量的基本单位是 ;常用单位
有 、 、 。1 t=1×103 kg,1 kg=1×103 g,1 g=
1×103 mg。
(3)质量是物体本身的一种属性,不随物体的形状、状态、位置的变化而
变化。
(4)质量的测量:实验室中常用来测量质量的工具是 ,生活中常
用来测量质量的工具有杆秤、台秤、电子秤等。
m
kg
t
g
mg
天平
知识回顾
知识点2 托盘天平的使用
(1)看:观察天平的 和标尺上的 。
(2)放:将托盘天平放在水平台上,游码拨到标尺左端 处。
(3)调:调节 使指针指在分度盘的 ,这时横
梁平衡。
称量
分度值
零刻度线
平衡螺母
中线处
知识回顾
(4)称:被测物体放在 盘,用镊子向 盘加减砝码,并调
节 ,使横梁恢复平衡。
(5)记:被测物体的质量等于砝码总质量与游码 侧对应刻度值
之和。
左
右
游码
左
知识回顾
知识点3 密度及其测量
(1)概念:某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种
物质的密度,用符号 表示。
(2)单位及换算:密度单位是 ,常用单位是 。 1 g/cm3
= kg/m3。
(3)性质: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 。同种物质在不同状态、不同温度时的密度 。
质量
体积
ρ
kg/m3
g/cm3
1×103
不同
不同
(4)密度的计算公式是 ρ=,推导公式:m= ,V= 。
(5)水的密度是 kg/m3,它的物理意义是
。
ρV
1×103
1 m3的水质量为
1×103 kg
知识回顾
知识点4 密度与社会生活
(1)密度与温度:密度受温度和压强影响。一般物质在温度升高时,其质
量 ,体积 ,密度 ;水比较特殊,在0~4 ℃之
间有反常膨胀的性质,4 ℃时密度最 。
(2)密度与物质鉴别:利用公式 计算密度,依据同种物质的密度
相同,不同物质的密度一般不同来鉴别物质。
不变
变大
变小
大
ρ=
知识回顾
核心考点1 质量的估测 天平与量筒的使用
例1:(2017广州)为了避免人体肩部受到伤害,专家建议人肩负的书包总
质量不要超过人体质量的15%。根据建议,你估计中学生肩负的书包总
质量通常不要超过( B )
A. 9 t B. 9 kg C. 9 g D. 9 mg
B
能力提升
解题思路:中学生的质量约为60 kg,其15%为9 kg。
能力提升
例2:(2024广东)嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球,样品
的质量( B )
A. 变为原来的一半 B. 保持不变
C. 变为原来的2倍 D. 变为原来的4倍
B
能力提升
解题思路:质量是物体本身的一种属性,不随物体的形状、状态、位置
发生变化。
能力提升
[练习]在劳动实践课上,同学们扛上锄头去菜地挖地种菜,请你估测一把
锄头的质量最接近( B )
A. 1 500 mg B. 1 500 g
C. 1 500 kg D. 1 500 t
B
能力提升
核心考点2 密度的计算和测量
例3:规格相同的瓶子装了不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图
所示。则( C )
例3图
A. 甲瓶液体质量较大 B. 乙瓶液体质量较大
C. 乙瓶液体密度较大 D. 两瓶液体密度相等
C
能力提升
解题思路:横梁平衡且游码在零刻度处,说明两液体质量相等,体积越
小的密度越大。
能力提升
[练习]如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图像,下列说法正
确的是( D )
练习图
D
A. 甲物质的密度随体积增大而增大
B. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C. 甲和乙两种物质的密度之比是4∶1
D. 体积为5 cm3的乙物质,质量为10 g
能力提升
核心考点3 测量固体的密度
例4:小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度,按
如图所示完成以下步骤。
例4图
方案甲器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计,不吸水)。
能力提升
(1)他先将天平放在水平桌面上,游码置于“0”刻度线,调节平衡螺母,
直至天平平衡。
(2)接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量,其中有两个错误:
① ;②用手拿取砝码。
左码右物
例4图
能力提升
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积如图B和图C所示:密度的
测量值是 g/cm3。
方案乙器材:电子秤、溢水杯、水。
①用电子秤测出金属球的质量,如图D所示;
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯中注满水,测出总质量,如图E
所示;
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图F
所示。
7.2
例4图
能力提升
(4)金属球密度的测量值是 g/cm3。实验中取出金属球时会带出一
些水,则金属球密度的测量值将 (选填“偏大”“不变”或“偏
小”)。
7.5
不变
例4图
能力提升
(5)评估:在所有操作均正确的情况下,小明同学发现两种方案测量结果
依然有差异,进一步分析发现产生差异的原因是
。
两种实验过程,金属
球质量的测量差异不大,但用量筒测量金属球的体积误差大,用电子秤
测量体积时更精确
例4图
能力提升
解题思路:甲方案是测量固体密度的常规方法,要掌握天平和量筒的读
数;乙方案使用电子秤和水的密度已知来测量固体的质量和体积,要学
会用密度表达式来进行实验误差分析。
能力提升
[练习]测量小石块密度实验中发现没有量筒,用如下方案来测量小石块的
体积。
练习图
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至零刻度线处,发现指针如图A所
示,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节。天平平衡
时,测得石块质量如图C所示,石块的质量为 g。
左
32
能力提升
(2)如图B所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块,轻轻放入
烧杯中,加入适量的水,使小石块 在水中,在烧杯壁上记下水
面位置。
浸没
[练习]测量小石块密度实验中发现没有量筒,用如下方案来测量小石块的
体积。
练习图
(3)将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4 g。
能力提升
(4)向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3为
165.2 g。
根据测量结果计算出小石块密度ρ= kg/m3,测出的小石块
密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”),理由是
。
2.5×103
偏小
由于石
块从水中拿出时,上面沾有水,所以倒入水的质量偏大,求得水的体积
偏大,根据ρ=知,所测密度会偏小
[练习]测量小石块密度实验中发现没有量筒,用如下方案来测量小石块的
体积。
练习图
能力提升
核心考点4 测量液体的密度
例5:小惠同学为了测量某山茶油的密度,进行以下实验:
例5图
(1)用调节好的天平测量茶油和烧杯的总质量,操作情景如图甲所示,其
中错误之处是 。
测量时调节平衡螺母
能力提升
(2)重新调节好天平,小惠称得茶油和烧杯的总质量为60 g,然后将一部
分茶油倒入量筒中,如图乙所示;再将烧杯放在天平上,称得剩余茶油
和烧杯的总质量如图丙所示。由此可知:量筒中茶油的体积是 cm3,量筒中茶油的质量是 g,茶油的密度是 kg/m3。
30
28.8
0.96×103
例5:小惠同学为了测量某山茶油的密度,进行以下实验:
例5图
能力提升
解题思路:(1)开始测量后只能加减砝码和调节游码使横梁重新平衡。(2)
量筒中茶油的质量是60 g与图丙读数之差。
能力提升
[练习]在综合实践活动中,物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制
作了美味豆浆。为测量豆浆的密度,他们从实验室借来相关实验器材进
行了如下实验设计和实验操作。
(1)将天平放在水平桌面上,先调节天平平衡:首先将游码移到标尺左
端 处,再调节平衡螺母,直到指针指在
处为止。
零刻度线
分度盘的中线
能力提升
(2)兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下。
方案一:①用天平测出空烧杯的质量m1;②在烧杯中倒入适量的被测豆
浆,测出它们的总质量m; ③将烧杯中的豆浆倒入量筒中,读出豆浆的
体积V;④利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案二;①在烧杯中倒入适量的被测豆浆,测出它们的总质量m;②将
烧杯中的部分豆浆倒入量筒中,读出豆浆的体积V;③测出烧杯和杯中剩
余豆浆的质量m1;④利用密度公式计算出豆浆的密度。
方案三:①在量筒中倒入适量的被测豆浆,读出豆浆的体积V;②用天平
测出空烧杯的质量m1;③将量筒中的豆浆倒入烧杯,测出总质量m2;④
利用密度公式计算出豆浆的密度。
能力提升
(3)分析以上三种方案,请写出你认为合理的设计是方案 ,方案中
豆浆的密度表达式ρ= ;选其中一个不合理的设计方案,并分
析不合理设计方案的原因:如方案 ;是由于在测量豆浆
的 时会产生较大的误差,使得计算出的豆浆密度值
偏 。
二
一(或三)
体积(或质量)
大(或小)
能力提升
例6图
(1)冰从-4 ℃上升到0 ℃时密度将 (选填“变小”“变大”或
“不变”),你的分析依据是 ;水在 之间具有热缩冷胀的性质。
变小
在质量一定时,物质的体积增加,密度变小
0 ℃~4 ℃
核心考点5 密度与社会生活的关系
例6:小聪和小明为了“探究温度和物质状态对同种物质密度的影响”,
在一定的环境下将1 g的冰加热,忽略水和冰的质量变化,分别记录其温
度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图像,回答以下问题:
能力提升
(2)罐装的饮料(可以看成水),在4 ℃温度下存放最 (选填“安
全”或“不安全”)。
安全
例6图
例6:小聪和小明为了“探究温度和物质状态对同种物质密度的影响”,
在一定的环境下将1 g的冰加热,忽略水和冰的质量变化,分别记录其温
度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图像,回答以下问题:
能力提升
[练习]利用材料A制造强力磁铁。加热材料A,温度一直低于其熔点,一
段时间后,A质量不变、体积减小。此过程中,A处于 (选填
“固态”“液态”或“固液共存态”)。依据公式ρ= ,可知A的密
度 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
固态
增大
能力提升
1. (2023广州)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,掬即为双手
捧。如图所示,人双手捧起的米质量约为( B )
A. 3 g B. 300 g C. 30 kg D. 300 kg
第1题图
B
真题检测
2. 如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采
用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是( A )
A. 密度小 B. 弹性小
C. 体积小 D. 硬度小
第2题图
A
真题检测
3. (2018广州)测量某液体密度的实验如图所示,液体的质量
为 g,依据公式ρ= ,液体的密度为 g/cm3。
第3题图
21.2
1.06
真题检测
4. (2021广州)某物质由液态变成固态,体积变大。
(1)该物质发生的物态变化名称是 ,此过程 (选填“吸
热”或“放热”)。
(2)若1 cm3该物质的液体质量为m1,固体质量为m2,则m1 m2(选填
“>”“=”或“<”)。
凝固
放热
>
真题检测
5. (2019广州节选)如图1所示,瓶口扎上橡皮膜,把一定质量的气体密封
在玻璃瓶内。小明把此瓶从甲地带到海拔更高的乙地,发现橡皮膜向上
凸出(如图2)。瓶内气体在甲地的密度为ρ甲,在乙地的密度为ρ乙。根据公
式ρ= ,得ρ甲 ρ乙(选填“>”“=”或“<”)。
第5题图
>
真题检测
6. 在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,小明对甲、乙两种
物质进行了探究。对实验数据进行处理,得到了如图所示的图像。由图
像得到的信息可知:其中密度较小的是 (选填“甲”或“乙”),甲
的密度为 g/cm3,乙的密度为 kg/m3。
第6题图
乙
5
1.25×103
真题检测
7. 有容积为100 m3的储油罐装满石油,用量筒取出20 mL石油测得其质
量是16 g,试计算:
(1)石油的密度;
解:(1)石油的体积V=20 mL=20 cm3,
石油的密度ρ===0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3
(2)储油罐中石油的总质量。
(2)石油的总质量m总=ρV总=0.8×103 kg/m3×100 m3=8×104 kg
真题检测
8. (2024广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
第8题图
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的 处,然后调节平衡
螺母,使天平平衡。
零刻度线
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码
的位置如图1所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积
为40 cm3,则李子的密度为 g/cm3。
44
1.1
真题检测
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李
子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图2甲所示,并在烧杯上标记此时液面的
位置M1,测得凉茶和烧杯的总质量为240 g;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面
的位置M2;
8. (2024广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
第8题图
真题检测
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 ,测得此
时凉茶和烧杯的总质量为282 g。根据实验数据,可得凉茶的密度
为 g/cm3。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度
的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是
。
M2
1.05
无
取出李子后向烧
杯中加凉茶使液面上升至位置M2时已经将被带走的凉茶补齐了
8. (2024广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
第8题图
真题检测
9. 实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
第9题图
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶
的总质量,通过加减砝码一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入
右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该 (填字母)。
A. 向左调节平衡螺母 B. 移动游码
C. 取下最小的砝码后移动游码
C
真题检测
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116 g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量
筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为 cm3。
40
(3)接着测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则
烧杯和剩余牛奶的总质量为 g。
72
(4)小明测量的牛奶密度为 kg/m3。
1.1×103
9. 实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
第9题图
真题检测
(5)在向量筒倒入牛奶时,如果不慎有牛奶溅出,则测出的牛奶密度
会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏大
9. 实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
第9题图
真题检测
$$