板块1 第6讲 质量与密度（word教参）-【中考复习指南】2025年湖北新中考物理

第六讲　质量与密度 课标要求：1.质量、量筒的使用、密度与物态有关、密度与物质鉴别。(了解知道)2.天平的使用、密度、测量固体和液体的密度。(理解应用) 考情分析：2024湖北省中考第20题结合浮力知识考查固体密度的测量；2024武汉市中考第8题考查了密度的计算。 知识点一　质量及天平的使用 1．质量 (1)概念：物体所含物质的多少叫质量，用字母m表示。 (2)属性：质量是物体的一种基本属性，它不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而改变。 (3)单位及换算：质量的基本单位是千克，符号是kg。常用单位有：t、g、mg。换算关系：1 t＝103kg＝106g＝109mg。 几种常见的质量值：成年人的质量约是60kg，一个鸡蛋的质量约是50g，一枚大头针的质量约是80mg。 (4)测量工具：生活常用案秤、台秤、杆秤、电子秤等，实验室常用托盘天平。 2．质量的测量——天平的使用 (1)天平使用 看：观察天平的量程和标尺的分度值。 放：把天平放在水平台面上。 调：把游码放在标尺左端的零刻度处，调节天平横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处。 测：把被测物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，并适当地调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。 读：被测物体的质量＝右盘中砝码总质量＋游码在标尺上所对的刻度值。 (2)注意事项 ①测量物体的质量时不能超出天平的称量，也不能小于天平的分度值。 ②砝码要用镊子夹取，轻拿轻放，不能用手拿砝码，不能把砝码弄脏、弄湿。 ③潮湿物品和化学药品不能直接放到托盘中。 (4)质量的特殊测量方法 ①积累法测量轻小物体的质量：可测出N个同样物体的质量M，再求这个物体的质量m＝； ②测量粉末状物体的质量：可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片，再进行称量； ③液体和潮湿的物体：应将它们装入容器中，再进行称量。 3．体积的测量 (1)测量工具：量筒、量杯、刻度尺(规则形状) (2)量筒的单位：mL,1mL＝1cm3 (3)量筒的使用： ①看：认清量程和分度值； ②放：放在水平台面上； ③读：若量筒中的液面是凹形，读数时，视线要和凹液面的底部相平；若量筒中的液面是凸形的，读数时，视线要和凸面的顶部相平。 知识点二　密度 1．定义：在物理学中，物体的质量与体积之比叫做这种物质的密度。 2．公式：ρ＝。 3．单位：基本单位是kg/m3，常用单位还有g/cm3，换算关系：1g/cm3＝103kg/m3。 4．基本性质：密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，其大小与质量和体积无关。同种物质的密度会随物体的温度、状态的改变而改变。 知识点三　密度与社会生活 1．密度与温度 (1)温度能够改变物质的密度，大多数物质受温度影响的规律是热胀冷缩，一般气体受温度影响最大。 (2)水的反常膨胀：水在0～4℃是反常膨胀，4℃水的密度最大；水凝固成冰时，体积变大，密度变小。 2．密度的应用 (1)鉴别物质； (2)测量牛奶、酒的浓度； (3)判断空、实心等； (4)求不便于直接测量的物体的质量、体积(如求纪念碑质量、瓶子容积等)； (5)根据密度知识选择材料等。 教材图片 命题解读 RJ八上P111图6.1－4 (质量、密度、重力概念)从地球带到太空的食品，质量不变，密度不变，重力变小(均选填“变大”“变小”或“不变”) RJ八上P121图6.4－2 (水的体积、密度与温度的关系)水温在4 ℃以上时，水正常热胀冷缩；但水温在0～4℃时，水反常热缩冷胀，即在4℃时，水的密度最大 RJ八上P122图6.4－5 (密度与社会生活)气凝胶是当今世界上密度最小的固体，其密度为3kg/m3，还具有隔热、耐高温等性能，请说出气凝胶的一个具体应用：棉袄的填充物 考点一　质量的估测 [例1] (2024·山西)如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程，创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是(D) A．一支铅笔 B．一本物理教科书 C．一个篮球 D．一名中学生 考点二　用天平测量物体的质量 [例2] (2024·重庆)小明将天平放在水平桌面上测量一物体的质量。在游码调零后，发现指针偏左，应将平衡螺母向右移动，使横梁水平平衡。放上物体，通过加减砝码及移动游码，使横梁再次水平平衡时，天平如图所示，则物体的质量为152g。 方法技巧 平衡螺母的调节：指针往左偏，平衡螺母往右调；指针往右偏，平衡螺母往左调。 考点三　m－V图像的理解 [例3] 如图为甲、乙两种物质的m－V图像，分析图像可知： (1)同种物质，密度大小相同，其质量与体积成正比。直线的倾斜程度越大，则说明该物质的密度越大。 (2)当甲、乙两物质的质量相同时，乙物质体积较大；当甲、乙两物质的体积相同时，甲物质的质量较大。 (3)甲、乙两种物质的密度之比为2∶1。 (4)将等体积的甲、乙两种物质混合后，混合物的密度为0.75g/cm3；将等质量的两种物质混合后，混合物质的密度是0.67g/cm3。 [变式] (2024·南充)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(D) A．容器的质量20kg B．甲液体密度是2.0g/cm3 C．乙液体密度1.2g/cm3 D．密度为0.8g/cm3的液体的m－V图像应位于Ⅲ区域 方法技巧 利用m－V图像计算密度的方法： (1)图像为过原点的倾斜直线时，选择图像的整数点，用公式ρ＝计算；(2)若图像不过原点，则选取两个点，用ρ＝计算。 考点四　质量与密度的理解与计算 [例4] (2024·海门模拟)如图所示，是我国自主研发的新一代隐身战斗机歼－20，其利用高性能碳纤维复合材料，提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能，同时减小了自身质量。将一个体积为500cm3的钢制零件替换成碳纤维复合材料零件，在体积不变的情况下，质量减少3050g。(已知：ρ钢＝7.9×103kg/m3)求： (1)钢制零件的质量； (2)碳纤维复合材料零件的质量； (3)此碳纤维复合材料的密度。 解：(1)钢制零件的质量 m钢＝ρ钢V＝7.9g/cm3×500cm3＝3950g (2)碳纤维复合材料零件的质量 m碳＝m钢－Δm＝3950g－3050g＝900g (3)此碳纤维复合材料的密度 ρ碳＝＝＝1.8g/cm3 考点五　密度与社会生活 [例5] 如图甲为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图像，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图根据图像及水的其他性质，下列分析判断正确的是(D) 　　 A．在0～4℃范围内，水具有热胀冷缩的性质 B．温度等于4℃时，水的密度最大，质量也最大 C．示意图中从上至下A、B、C、D处的温度逐渐降低 D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰 实验一　测量固体的密度 【实验方案与证据】 1．实验原理：ρ＝ 2．实验器材：用天平测量质量，用量筒测量体积。 3．实验操作： (1)用天平测出物体的质量m； (2)量筒中装适量的水，读出水的体积V1； (3)用细线系住物块，浸没在量筒内的水中，读出液面所对的刻度V2。 【结论与解释】 4．ρ＝。 【交流与反思】 5．量筒中适量水的含义是：(1)物块放入水中后能被浸没；(2)放入物体后，水面不超过量筒的量程。 6．若先用排水法测量固体体积，在测量质量，会导致质量的测量值偏大；而体积测量值准确，则计算的密度偏大。 7.若固体吸水，用排水法测得的体积偏小；测得的密度值偏大；减小误差的方法：测量前让固体先充分吸水。 8．若测较大固体的体积： (1)把固体放入大烧杯内加水并标记，使固体浸没在水中； (2)取出固体，并向量筒中倒入适量水，记下体积V1； (3)把量筒中的部分水倒入烧杯至标记处，剩余体积为V2； (4)则固体的体积为V1－V2。 [例1] (2024·湖北模拟)阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度，将两块不同大小的玛瑙石带到实验室，准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作： 　　　 (1)小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时，所用的砝码及游码的位置如图甲所示，其质量为58g。 (2)将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后，液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为20cm3。计算出小玛瑙石的密度是2.9×103kg/m3。 (3)小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度，当他用天平测出大玛瑙石的质量m后，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作： ①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出玛瑙石； ②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V1，用量筒往烧杯中加水至标记处； ③记下量筒中剩余水的体积为V2； ④大玛瑙石的密度表达式为：ρ玛瑙＝(用物理量符号表示)； ⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度偏小(选填“偏大”或“偏小”)。 [例2] (2024·内江三模改编)小明同学利用以下器材测量金属球的密度，按图所示完成以下步骤。 器材：电子秤、溢水杯、水 ①用电子秤测出金属球的质量，如图1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2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3所示。 金属球密度的测量值是7.5g/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不变(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 实验二　测量液体的密度 【实验方案与证据】 1．实验原理：ρ＝ 2．实验器材：天平、量筒、烧杯、待测液体等。 3．实验装置图 4．实验操作： (1)先将待测液体倒入烧杯中，用天平测出烧杯和待测液体的总质量m1。 (2)将烧杯中部分待测液体倒入量筒中，测出体积为V； (3)最后用天平测出烧杯和剩余液体的质量为m2。 【结论与解释】 5．ρ＝ 【交流与反思】 6．如果先测出烧杯内液体的总质量，再测量烧杯中所有液体的体积，则把液体倒入量筒的过程中，烧杯内壁上会残留一部分液体，使得测量的体积偏小，测得密度偏大。 [例3] 一次课外活动中，物理老师让学生自选器材“测量液体密度”。 (1)一小组测量某液体的密度，选择天平及量筒等器材。 　　　　　 ①天平是利用杠杆平衡条件来工作的，它属于等臂(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。天平置于水平台面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，指针位置如图甲所示，应该向右旋动平衡螺母，直到天平横梁平衡。 ②向烧杯中倒入适量待测液体，用天平测出烧杯和液体的总质量m1，右盘中砝码及游码位置如图乙所示，则m1＝165g。 ③将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丙，量筒中液体体积V＝30cm3；再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为133.2g。 ④待测液体的密度ρ＝1.06g/cm3。 (2)二小组测量橙汁饮料的密度，选择天平和容积为V的两个完全相同瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁，放在已平衡的天平左右两盘，移动游码使天平平衡。游码示数为m0，如图丁。则橙汁的密度ρ＝(用字母V、m0和ρ水来表示)。 方法技巧 首先要弄清测量过程，如果题中测量过程的文字叙述比较复杂，可按顺序画简图表示每一步的测量过程和结果。其次，运用实验原理ρ＝计算密度或者密度的字母表达式。最后，仔细审查每一步测量过程或整个测量顺序是否合理，会导致被测物的质量和体积会偏大还是偏小，再运用ρ＝分析测出的密度是偏大还是偏小。 1．(2024·山西模拟)橡胶材料具有很好的弹性和耐高温性。科学研究发现，某种橡胶材料可用作高压环境下工作的机械表面的覆盖层。已知该橡胶材料在常压下的密度为0.8×103kg/m3，在某高压环境下，体积收缩至原体积的50%，则该橡胶材料在高压下的密度为(C) A．0.4×103kg/m3 B．0.8×103kg/m3 C．1.6×103kg/m3 D．3.2×103kg/m3 2．(2024·商丘模拟)在有空调的公交车上，有时候会出现冷热不均的现象，此时我可以通过调节出风口提高降温效果，利用你学过的知识判断：炎炎夏日，应使车中间两侧的制冷出风口朝上(选填“朝上”或“朝下”)出气，原因是冷气的密度稍大一些，在空气中会下沉，有利于冷热空气交换，提高降温效果。 3．一个薄壁的瓶子内装满某种液体，已知液体的质量为m，小明同学想测出液体的密度，他用刻度尺测得瓶子高度为L，瓶底的面积为S，然后倒出部分液体(约小半瓶，正立时近弯处)，测出液面高度L1，然后堵住瓶口，将瓶倒置，测出液面高度L2，则该液体的密度为。(用题中的物理量符号表示) 4. 贺兰山东麓产区位于北纬37°至39°之间，是世界公认的种植酿酒葡萄和生产葡萄酒的黄金地带。某研学小组参观酒庄后，想测红酒的密度，进行了如下实验。 　　 (1)实验过程： ①把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，指针指在如图甲所示的位置，应将平衡螺母向右调节，使天平平衡。 ②用天平测出空烧杯质量为46.4g。 ③向烧杯中倒入适量红酒，放在天平的左盘中，在右盘加减砝码并调节游码，天平平衡时，所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则质量为83.8g。 ④将红酒全部倒入量筒，如图丙所示。 (2)利用上述方法测出红酒的密度为0.98g/cm3。(结果保留两位小数) (3)这种方法测量的红酒密度值比真实值偏大(选填“偏大”或“偏小”)。只需将②③④的操作顺序稍做调整即可减小这种误差，调整后的顺序是③④②。 5．酒液的主要成分是水和酒精(其他成分的质量和体积不计)。目前中国使用酒液的度数表示法称为标准酒度，是指在温度为20℃的条件下，每100mL酒液中所含酒精的毫升数。酒厂为得到相应的酒度，当酒液蒸馏出来后，需组织专业的勾兑师进行勾兑。现有60度和20度的酒液若干(ρ酒精＝0.8g/cm3，不考虑酒液混合后体积的变化)，求； (1)100mL的20度酒液中所含酒精质量是多少g? (2)100mL的60度酒液的平均密度是多少kg/m3? (3)如果用60度和20度这两种酒液进行勾兑，获得1000mL的52度酒液，所用60度酒液的质量是多少kg? 解：(1)由题意可知，“20度”指的是100mL白酒中所含酒精的体积为V酒＝20mL 酒精的质量m酒＝ρ酒V酒＝0.8g/cm3×20cm3＝16g (2)100毫升的60度白酒中，所含酒精的体积为V酒＝60mL 水的体积V水＝100mL－60mL＝40mL＝40cm3 根据ρ＝可得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1g/cm3×40cm3＝40g 酒精的质量m酒＝ρ酒V酒＝0.8g/cm3×60cm3＝48g 100毫升的60度白酒的质量m＝m水＋m酒＝40g＋48g＝88g＝0.088kg 60度白酒的平均密度ρ＝＝＝0.88g/cm3＝0.88×103kg/m3 (3)设勾兑1000毫升52度的白酒，需要60度白酒的体积为V酒液，则需要20度白酒的体积为(1000mL－V酒液) 根据题意可得1000毫升52度的白酒中酒精的体积×V酒液＋×(1000mL－V酒液)＝520mL 解得，60度酒液的体积V酒液＝800mL＝800cm3 所用60度白酒的质量m＝ρV酒液＝0.88g/cm3×800cm3＝704g＝0.704kg 学科网（北京）股份有限公司 $$