板块1 第2讲 物质世界的尺度、质量和密度（PPT课件）-【中考复习指南】2025年湖北新中考物理(北师大版)

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(2)常用单位：千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。 (3)单位换算：1 km＝______m,1 dm＝_____m，1 cm＝______m,1 mm＝______m，1 μm＝_____m,1 nm＝______m。 (4)测量工具：_________。 精密测量工具：螺旋测微器、游标卡尺。 2．刻度尺的使用方法 (1)看：看刻度尺的_________、量程和____________。 (2)放：测量时，____________要对准被测物体的一端，_________的一边要紧靠被测物体，且与被测边保持______。 (3)读：读数时视线要与尺面______，读数时要估读到分度值的下一位，估读的0不能省略。 (4)记：测量值由准确值、估计值和______组成。 3．误差与错误 分类 误差 错误 产生 原因 a.仪器精确度不够 b．实验方法不完善 c．环境对仪器的影响 d．观察者估读时的偏差 a.由于_________测量仪器的使用规则 b．记录测量结果时粗心造成 分类 误差 错误 控制 方法 a.采用多次测量____________的方法 b．采用_________更高的测量工具 c．采用更合理的实验方法 a.采用正确的测量方法 b．记录数据时要细心 注意 误差______避免，只能______ 错误______避免 1．质量 (1)概念：物体所含_______________叫质量，用字母___表示。 (2)属性：质量是物体的一种基本属性，它不随物体的______、______、______、______的变化而改变。 (3)单位及换算：质量的基本单位是______，符号是______。常用单位有：___、___、______。换算关系：1 t＝______kg＝______g＝______mg。 几种常见的质量值：成年人的质量约是60______，一个鸡蛋的质量约是50___，一枚大头针的质量约是80______。 (4)测量工具：生活常用案秤、台秤、杆秤、_________等，实验室常用____________。 2．质量的测量——天平的使用 (1)天平使用 看：观察天平的______和标尺的_________。 放：把天平放在_______________。 调：把游码放在标尺左端的____________，调节天平横梁两端的____________，使指针指在分度盘的__________________。 测：把被测物体放在______，用镊子向______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＝_______________总质量＋______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______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______直接放到托盘中。 (3)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______纸片，再进行称量； ③液体和潮湿的物体：应将它们装入______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＝___cm3 (3)量筒的使用： ①看：认清______和_________； ②放：放在____________上； ③读：若量筒中的液面是凹形，读数时，视线要和凹液面的______相平；若量筒中的液面是凸形的，读数时，视线要和凸面的______相平。 1．定义：在物理学中，物体的______与______之比叫做这种物质的密度。 2．公式：ρ＝___。 3．单位：基本单位是__________，常用单位还有_________，换算关系：1g/cm3＝______kg/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______，其大小与质量和体积______。同种物质的密度会随物体的______、______的改变而改变。 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____________，一般______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______；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。 [例1] (2024·菏泽二模)小亮在“长度的测量”实验中： (1)图甲中圆的直径是____________cm。 (2)一条纸带厚薄均匀，他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，直至恰好能套进一个圆环内，如图乙所示，纸带环绕了n圈，则 纸带厚度的表达式是__________________。 (D1－D2) 　　　　 甲　　　　　　　　　　　 　乙 [例2] (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( ) A．一支铅笔 B.一本物理教科书 C．一个篮球 D.一名中学生 [例3] (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___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_________g。 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。 [例4] 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______，其质量与体积成______。直线的倾斜程度越大，则说明该物质的密度越___。 (2)当甲、乙两物质的质量相同时，___物质体积较大；当甲、乙两物质的体积相同时，___物质的质量较大。 (3)甲、乙两种物质的密度之比为________。 (4)将等体积的甲、乙两种物质混合后，混合物的密度为_________g/cm3；将等质量的两种物质混合后，混合物质的密度是________g/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( ) 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。 [例5] (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 [例6] (2024·青铜峡一模)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( ) 甲 乙 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 【实验方案与证据】 1．实验原理：ρ＝eq \f(m,V) 2．实验器材：用______测量质量，用______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______；(2)放入物体后，水面不超过量筒的______。 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______；而体积测量值准确，则计算的密度______。 7.若固体吸水，用排水法测得的体积______；测得的密度值______；减小误差的方法：_________________________________。 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__________。 [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______g。 (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______cm3。计算出小玛瑙石的密度是_____________kg/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______(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_________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”)。 【实验方案与证据】 1．实验原理：________ 2．实验器材：天平、量筒、烧杯、待测液体等。 3．实验装置图 ρ＝ 4．实验操作： (1)先将待测液体倒入烧杯中，用天平测出_________________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_____________________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______，测得密度______。 [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______(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___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＝_________g。 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＝______cm3；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＝_______g/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. 我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为( ) A．3 mm B.3 cm C.3 dm D.3 m 2．(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( ) A．0.4×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C．1.6×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3 3．(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______(选填“朝上”或“朝下”)出气，原因是_______________ ________________________________________________________________________。 4．一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) 5. 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___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____________g。 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____________g/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______(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_________。 6．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 $$