内容正文:
授课人:XXXX
第七讲 质量与密度
物理·安徽中考
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目录
中考考点解读
重点难点突破
实验核心讲练
中考真题体验
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中考考点解读
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续表
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1.当物质在固态、液态和气态之间发生转换时,其质量不变,体积发生变化,从而引起密度发生变化。
2.当容器中的气体使用一部分后,其质量减小,体积不变,密度变小。
3.当密闭容器被压扁后(未破裂),容器内的气体质量不变,体积变小,密度变大。
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2.密度的测量(详见本讲“实验核心讲练”)
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重点难点突破
m-V图像的理解和应用
【方法指导】在横坐标上取相同体积,比较纵坐标质量,质量大的密度大;也可取相同质量,比较体积,体积小的密度大。通过公式可推导出比例关系:等体积时,密度比等于质量比;等质量时,密度比等于体积的反比。注意:容器中装入液体,在总质量m与体积V的图像中,当液体体积为0时,对应的质量等于容器的质量。
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实验核心讲练
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中考真题体验
质量的测量
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密度的相关计算
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密度的测量
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质量及其测量(10年5考)
质量
定义
物体所含① 物质的多少 。通常用字母m来表示
单位
基本单位是② kg 。其他常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)等
换算关系:1kg=10-3t=103g=106mg
性质
质量是物体的一种基本属性,它不随物体的③ 形状 、④ 状态 和⑤ 位置 的改变而改变
质量的
测量工具
生活中
案秤、杆秤、磅秤、电子秤等
实验室
托盘天平
托盘
天平
结构
原理
杠杆的平衡条件。天平的实质是⑥ 等臂 杠杆
使用
看
观察天平的称量和分度值,即要看天平的铭牌
放
将天平放在⑦ 水平台面 上,取下两侧的橡胶垫圈;用镊子将游码移至标尺左端的⑧ 零刻度线 处
调
观察指针在分度盘上的位置,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的⑨ 中央刻度线
测
(1)估算:先估算被测物体的大概质量,避免超出天平的量程
(2)左物右码:⑩ 左 盘放物体, 右 盘放砝码(先大后小)
(3)游码调平衡:添加最小砝码后右盘质量仍偏大(指针右偏)时,取下最小的砝码,向右移动游码使天平恢复平衡
读
被测物体的质量等于砝码的总质量与游码左端对应的刻度值之和,即m物=m码+m游
收
测量完毕,用镊子将砝码从托盘上取下,放回砝码盒,并将物体从托盘上取下,游码归零;将橡胶垫圈装回天平原处,将天平放回包装盒中
记忆口诀
一放平,二调零,三调横梁成水平;指针偏哪哪边重,螺母旋向高处动。称物体,先估计,左物右码要牢记;夹砝码,要耐心,先大后小用镊取
注意事项
(1)被测物体的质量不能超过天平的称量
(2)向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手直接接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏
(3)潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中
密度(10年5考)
定义
某种物质组成的物体的 质量 与它的⑬ 体积 之比,叫做这种物质的密度。其数值上等于某种物质单位体积的质量,用符号ρ表示
公式
定义式:ρ=。变形公式:m=ρV,V=
计算时应注意各物理量的单位。
单位
国际单位是kg/m3,常用单位有g/cm3,换算关系为1g/cm3= 1×103 kg/m3
理解
(1)密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般 不同
(2)温度能改变物质的密度,一般来说,同种物质温度越高,密度越小,但水比较特殊,4℃时密度最大
应用
鉴别物质;鉴别是否“空心”;已知体积求质量;已知质量求体积 不同物质的密度可能是相同的。要准确地鉴别物
质,常常需要多种方法并用。
测量物质的密度(10年2考)
1.体积的测量
单位及换算
基本单位是立方米,符号是m3;1m3=103dm3=106cm3,1L=103mL
体积的
测量
测量工具
量筒 量筒可以直接测量液体的体积,也可以间接测量固体的体积。
使用方法
一看:观察量筒的量程与分度值
二放:把量筒放在水平台面上
三读:读数时视线要与 凹液面底部或凸液面顶部 在同一水平线上(如右图中的B所示)
四记:记录数据和单位,并注意单位换算(右图中液体的体积为26mL)
a、b、c三个实心物体由不同材料组成,它们的体积与质量的关系如图所示。则密度最大的是 c (选填“a”“b”或“c”)物体,它的密度是 2×103 kg/m3。
在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像。下列说法正确的是 ( C )
A.量杯的质量为40g
B.40cm3该液体的质量为50g
C.该液体的密度为1g/cm3
D.该液体的密度为1.25g/cm3
用托盘天平测量物体的质量(10年3考,2022年版课标要求学生必做实验)
【实验过程】
1.测量工具:托盘天平。
2.天平的放置:将天平放在水平桌面上,然后取下两侧的垫圈。
3.天平的调节:(1)用镊子将游码移到标尺的零刻度线处;(2)调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处,或在中央刻度线左右两侧做等幅摆动。
4.实验操作注意事项:(1)左物右码;(2)用镊子加减砝码;(3)按“先大后小”加入砝码;(4)当加入质量最小的砝码,右侧更重时,应用镊子取下最小的砝码,再调节游码使天平平衡;(5)测量中,不能再调节平衡螺母。
5.天平的读数:右盘中砝码的质量加游码左侧对应的刻度值。
【合作与交流】质量测量的常见误差分析:
(1)物、码放反:未使用游码时,m读数=m物;使用了游码时,m读数>m物。
(2)砝码磨损或缺角:m读数>m物。砝码沾上油污或生锈:m读数<m物。
1.(2024合肥瑶海区模拟改编)用天平测盐水的质量:
(1)小明把天平放在水平桌面,并进行调平,如图甲所示。小明在操作上存在错误,你认为错误之处是 调节天平平衡时,游码没有调到零刻度线上 。改正错误后,发现指针位置偏向分度盘的左侧,此时应将横梁上的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)图乙所示的是与托盘天平配套的砝码盒,里面有六个砝码,包含一个100g的砝码、一个50g的砝码、两个20g的砝码,剩下的两个砝码分别是 10g 、 5g 的。
(3)用天平测出空烧杯的质量mA=50g。向烧杯内倒入适量的盐水,并把烧杯放入左盘;天平平衡后,右盘砝码及游码所在位置如图丙所示。被测盐水的质量m= 44 g。
(4)如果使用了生锈的砝码测空烧杯的质量(其他操作正确),则空烧杯质量的测量值与真实值相比 偏小(选填“偏大”“偏小”或“无差别”)。在月球上用天平测烧杯的质量与在地球上测同一个烧杯的质量相比,结果将 相同 (选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【实验操作】
(5)①使用天平称量前,要调节平衡螺母使天平平衡,这是为了 消除横梁自重对测量结果的影响 。
②实验中将最小的5g砝码放入天平右盘后,发现分度盘上的指针向右偏,那么接下来的操作应该是: 先把5g的砝码拿走,然后移动游码 。
③在天平的两次平衡调节中,指针均在分度盘的中央刻度线处。假如放砝码时,砝码集中在托盘的一侧,这对物体质量的测量结果 无 (选填“有”或“无”)影响。
【实验误差分析】
(6)①若使用的砝码磨损了一小块,则测量结果比物体的真实质量 大 ;若使用的砝码沾上油污,则测量结果比物体的真实质量 小 。(均选填“大”或“小”)
②调节天平平衡后,将盛有另一种液体的烧杯放在天平的左盘(如图丁所示),当天平再次平衡时,右盘的砝码和游码在标尺上的位置如图戊所示,接着将烧杯中的液体全部倒出,测出了烧杯的质量(如图己所示),则烧杯内液体的质量为 40.4 g。用该方法测得的液体质量与真实值相比偏 小 (选填“大”或“小”)。
测量固体的密度(10年未考,2022年版课标要求学生必做实验)
【设计与进行实验】
1.实验原理:ρ=。
2.测量固体的体积
(1)测量规则物体的体积:可用刻度尺测出物体的长、宽、高,由此计算得出。
(2)利用量筒测体积时,向量筒中注入适量的水。“适量”是指水不能太少(要以能淹没被测物体为准),也不能太多(在物体浸没后,水面不能超出量筒量程)。
【分析与论证】误差分析:
(1)实验顺序不合理:利用排水法先测物体体积,再测物体质量,所测物体的密度会偏大(因为物体会沾水,所测物体质量偏大)。
(2)实验仪器损坏:
①砝码生锈或沾有杂物,质量增加,而砝码标示的克数不变,测得的质量偏小,则测得的密度偏小。
②砝码磨损或缺角,质量减小,而砝码标示的克数不变,测得的质量偏大,测得的密度偏大。
(3)量筒读数不规范:仰视时测得的体积偏小,则测得的密度偏大;俯视时测得的体积偏大,则测得的密度偏小。
(4)特殊物质引起的误差:
①固体吸水,用排水法测得的体积偏小,测出的密度值偏大。
②颗粒状物质之间存在间隙,测得的体积偏大,测得的密度值偏小。
2.(2024扬州)小华测量手链(图甲)上花生形状小饰品的密度。
(1)拆下穿过“花生”的细绳,用天平测“花生”质量,操作正确,如图乙所示,“花生”的质量为 2.6 g。
(2)因“花生”体积较小,选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图丙,步骤②中摇动注射器的目的是:摇出“花生”表面气泡 。
(3)测得“花生”的密度为 2.6 g/cm3。若在步骤③中,不慎挤出少许水,则密度测量值偏 大 。
【实验推理】
(4)在测鹅卵石的密度的实验中,如果使用天平时在左盘放置砝码,在右盘放置鹅卵石,那么该天平 可以 (选填“可以”或“不可以”)准确测量鹅卵石的质量。因为 在左盘放置砝码,在右盘放置鹅卵石时,用砝码的读数减去游码的读数,仍可以准确测出鹅卵石的质量 。
【误差分析】
(5)在量筒里倒入适量的水,记下量筒示数,用细线拴住鹅卵石,将鹅卵石缓慢浸没在量筒内的水中,再次记下量筒示数,从而测出该鹅卵石的体积。鹅卵石浸没在水中时,表面附有小气泡,会使鹅卵石体积的测量值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【拓展实验】
(6)回家后,小华自主创新实验,利用家里的电子秤、水、烧杯和记号笔来测量一个小石块的密度,实验步骤如图丁所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
为了精确测量,实验中图 C 的数据是不必要的,小石块的密度为 2.68 (结果保留两位小数)g/cm3。
测量液体的密度(10年2考,2022年版课标要求学生必做实验)
【设计与进行实验】
1.实验原理:ρ=。
2.实验步骤
(1)用天平测出烧杯和液体的总质量m1。
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,记下体积V。
(3)用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2,算出量筒中液体的质量m=m1-m2。
(4)利用公式ρ=算出液体的密度。
【分析与论证】常见测液体密度的实验误差分析:(针对将液体全部倒入或倒出量筒后测体积或质量的实验)
(1)先测质量后测体积:先测质量,再测体积时,烧杯内的液体不能全部倒入量筒(会有一部分液体沾在烧杯壁上),导致所测体积偏小,密度偏大。
(2)先测体积后测质量:先测体积,再测质量时,量筒内的液体不能全部倒入烧杯(会有一部分液体沾在量筒壁上),导致所测质量偏小,密度偏小。
3.(2024芜湖模拟)小明想知道某品牌果醋的密度,于是他和小红用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺的零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,要使天平平衡,应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调。
(2)往烧杯中倒入适量的果醋,小明测得烧杯和果醋的总质量为106g。他发现另一名同学在测量时出现了图丙所示的做法。请你指出其中存在的错误: 测量过程中调节平衡螺母 。
(3)将烧杯中部分果醋倒入量筒,如图乙;再测出烧杯和剩余果醋的质量,如图丁。依据上述过程,算出果醋的密度为 1.1×103 kg/m3,它表示的物理意义是 1m3果醋的质量是1.1×103kg 。
(4)若在步骤(3)中,不慎将少量果醋沾在量筒口的内壁上,则测得的果醋密度将会 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【拓展实验】
(5)小华认为不用量筒也能测量出果醋的密度,他进行了如下实验操作:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m。
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③把烧杯中的水倒尽,再装满果醋,用天平测出烧杯和果醋的总质量为m2,则果醋的密度表达式为ρ= ·ρ水 。(已知水的密度为ρ水)
1.(2024安徽题4)某同学用托盘天平测一个物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如下图所示,则物块的质量为 61 g。
2.(2022安徽题4)用托盘天平测量一个金属块的质量,按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则金属块的质量为 36.6 g。
3.(2016安徽题5)小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量。天平平衡时,盘中所加砝码情况和游码位置如图所示。则被测小石块的质量为 71.6 g。
4.(2020安徽题19)实验室用的托盘天平的砝码盒中常配备的砝码规格有:100g、50g、20g、10g、5g。现要测量某物体的质量(约为70g)。
(1)调节天平平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后,指针在分度盘上的位置如图甲所示。则接下来的操作是 将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央(或使指针在中央刻度线两侧等幅摆动) 。
(2)调节天平平衡后,将物体放在左盘中,用镊子按由大到小的顺序在右盘中加减砝码……当放入5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是 取下5g的砝码,用镊子向右移动游码 ,直到天平恢复平衡。
5.(2019安徽题19)小明使用天平测小石块的质量。测量前,他先将天平放在水平桌面上,然后调节天平平衡。调节完成后,指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤:将游码移至零刻度线处 。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节天平平衡,他需向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线处,或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(3)调节天平平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到天平再次恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示。则小石块的质量为 78.4 g。
6.(2016安徽题4)早在2016年5月,科学家就又发现了9颗位于宜居带(适合生命存在的区域)的行星。若宜居带中某颗行星的质量约为地球的6倍,体积约为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为 3∶4 (行星与地球均看作质量均匀分布的球体)。
7.(2017安徽题18)同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度。
(1)取一个烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此
时烧杯(包括其中的液体)的质量为76.4g。
(2)另取一个100mL的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,
如图甲所示,量筒内液体的体积为 60 cm3。
(3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图乙
所示,托盘天平的读数为 28.2 g,则该液体的密度ρ= 0.8
(结果精确到0.1)g/cm3。
8.(2015安徽题19)某同学按照以下步骤测量盐水的密度:
①在烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。
②将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,测出烧杯和剩余盐水的总质量m2。
③ 读出量筒内盐水的体积V 。
④把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。
(1)请补充步骤③的内容。
(2)为了记录相关数据,他设计了如下表格。请将表格中第一行所缺的项目补充完整。
烧杯和盐水的总质量/g
烧杯和剩余盐水的总质量/g
量筒内盐水
的质量/g
量筒内盐水
的体积/cm3
盐水的密度/(g·cm-3)
(3)盐水密度的表达式为ρ= 。(用测量的物理量符号表示)
9.全国视野 (2024临沂,有改动)2024年5月12日,临沂日报登载了一篇题为《时光奔涌日日新 沂蒙风光处处好》的文章,该文章介绍了临沂市全面推进乡村振兴的具体做法,其中采用原位生态净化槽净化农村生活污水是乡村生态振兴的有效措施之一。小明想知道经过净化槽净化后的水的密度,他进行了如下测量。
(1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,指针的位置如图甲所示,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡。原因是 游码未移到称量标尺左端的零刻度线处 。
(2)将天平调平衡后,先测空烧杯的质量。天平平衡时,右盘中的砝码和称量标尺上游码的位置如图乙所示,则空烧杯的质量为 32.6 g。
(3)将适量的净化后的水倒入烧杯中,并通过烧杯上的刻度直接读出水的体积为50mL,然后用天平测出烧杯和水的总质量为78.2g,则净化后的水的密度为 0.912 g/cm3。此测量值误差太大,主要原因是 用烧杯测量净化后的水的体积误差太大 。
(4)将烧杯中的水全部倒入量筒中,如图丙所示,则水的体积为 45 mL。利用这一数据计算出净化后的水的密度 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
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