内容正文:
知识点1 质量及其测量
1.质量
(1)表示物体所含物质的多少,常用字母________表示。
(2)基本单位:________;其他常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)等。
(3)换算关系:1 t=________kg=________g=________mg。
(4)基本属性:物体的质量不随它的________、________和________而改变。
2.质量的测量工具:实验室中——________;生活中——台秤、案秤、杆秤等。
3.天平的使用
(1)放:把天平放在________桌面上,用镊子把游码拨至标尺____________处。
(2)调:调节横梁上的________,使指针指在分度盘的________(左偏右调,右偏左调)。
(3)称:物体放在________,用镊子向________盘中加减砝码(从大到小),并调节游码,直到横梁平衡。
(4)记:被测物体的质量=右盘中________+游码________侧所对的刻度值。
(5)收:测量完毕,用镊子将砝码放回盒中,游码拨回标尺的零刻度线处,再将天平装回盒。
注意事项:
①被测物体的质量不能超过天平的________(最大测量值)。
②向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。
③潮湿物体和化学药品________直接放到天平托盘中。
关键点拨:(1)天平两次调平:①测量前:调平衡螺母;②称量时:调游码。
(2)游码相当于——小砝码。
知识点2 密度
1.某种物质________与________之比——物质的密度。
2.公式________;公式应用:①(求质量)________,②(求体积)________。
3.基本单位:kg/m3;其他常用单位:g/cm3;换算关系:1g/cm3=________kg/m3。
4.水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,表示________________。
关键点拨:(1)与物体的质量、体积、形状无关。
(2)不同物质的密度一般不同。
5.m-V图象:图1中ρ甲________ρ乙,图2中ρ甲________(均选填“>”“<”或“=”)ρ乙。
知识点3 测量物质的密度
1.体积的测量工具:________——测量液体体积(可间接测固体体积)
(1)单位:1 mL=______cm3,1 L=______dm3。
(2)量筒没有零刻度线。
(3)读数时,视线要与凹液面的底部________,或与凸液面的顶部________。
2.实验原理:________。
知识点4 密度与社会生活
1.密度与温度
(1)气体密度受温度影响较大,一定质量的气体,温度升高(降低),体积膨胀(收缩),密度变________(变________)。
(2)水的反常膨胀:4 ℃时水的密度________。
2.密度与物质鉴别
(1)密度是物质的特性之一,不同物质的密度一般不同。
(2)密度在实际生活中的应用。
3.材料与社会发展
重难点1 天平的使用
【典例1】 小杰把天平放在水平实验台上并将游码归零,发现托盘天平的指针如图甲所示,此时他应该将天平平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。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乙所示,则金属块的质量为________g。
关键点拨:(1)称量前天平调节原则“左偏右调、右偏左调”。
(2)游码读数,读游码左侧对应的刻度线。
[听课记录]
【变式1】 如图所示是小云为妈妈测量手镯质量时的部分操作,请找出图中的2处错误操作:①______________________________________________________;
②___________________________________________________________________。
重难点2 密度及其计算
【典例2】 (2022·枣庄T15)由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图所示,则密度最大的是______(选填“a”“b”或“c”)物体,它的密度是______kg/m3。
[听课记录]
【变式2】 (2024·枣庄T18)俗话说的好“只要功夫深,铁杵磨成针“,此过程中铁棒的密度________;在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水结冰后,密度________,体积________。
【变式3】 如图所示,一只容积为300 cm3的瓶内盛有200 g的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为10 g的小石块投入瓶中,当乌鸦投入了25块相同的小石块后,水面升到了瓶口,求:
(1)石块的质量;
(2)瓶内石块的总体积;
(3)石块的密度。
实验 测量固体和液体的密度
小红用托盘天平和量筒测量金属块的密度。
基础设问:
(1)她在调节天平时,把天平放在水平桌面上后,发现天平如图甲所示,接下来应进行的操作是____________________________,然后调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。
(2)天平平衡后,小红按图乙所示的方法来测量金属块的质量。指出她的实验操作中的错误: _________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)改正错误后,小红重新调节天平,并进行正确测量。天平平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则金属块的质量为________g。测量过程中用到了5 g、20 g、50 g的砝码各1个,则她向天平盘中依次添加这3个砝码的合理顺序是________。
(4)小红将金属块用细线系好放进盛有20 mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丁所示的位置,则金属块的体积为______cm3。该金属块的密度为______g/cm3,根据表中数据可判断组成该金属块的物质可能是________。
物质
密度/(kg·m-3)
银
10.5×103
铜
8.9×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
变式设问:
(5)小田用天平和量筒测量牛奶的密度时,进行了一系列实验操作,请回答下列问题:
往烧杯中倒入适量牛奶,测得烧杯和牛奶的总质量为106 g,将烧杯中部分牛奶倒入量筒,如图戊,则倒出的牛奶体积为V=________mL。
(6)再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图己,为________g,则量筒中的牛奶质量为m=________g。
(7)根据以上数据可知牛奶密度ρ=____kg/m3。
(8)若操作(5)中,将烧杯中部分牛奶倒入量筒时,有少量牛奶附着在量筒内壁上,测得的牛奶密度将________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
创新设问:
在学习了“测量物体密度”的知识后,爱探究的小明回到家中利用电子秤、烧杯等器材测量土豆的密度,测量步骤如图①、②、③、④所示(已知水的密度为1 g/cm3)。根据实验完成下列问题:
(9)步骤①的数据加上步骤③的数据为什么不等于步骤②的数据: ____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(10)若没有步骤③测量的数据,能否求出土豆的密度?请在横线上作答:
①若能,请写出土豆的密度值;
②若不能,请说明理由。
答:______(选填“能”或“不能”),________(写出土豆的密度值或是说明“不能”的理由)。
[听课记录]
[变式训练]
1.(2021·枣庄T22)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,指针静止时如图所示。要使天平水平平衡:首先将游码移到标尺左端的________处,再向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到指针指在____________________________为止。
(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m;
④利用密度公式计算出豆浆的密度。
(3)分析以上三种方案,请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式ρ豆浆=________;你再任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__________。
2.(2023·枣庄T20)我市山区在精准扶贫政策扶持下,种植的大樱桃喜获丰收,小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先把游码放到标尺左端的__________处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应该向________旋动平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用调好的天平测大樱桃的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时,天平恢复平衡,则大樱桃的质量为________g。
(3)将用细线拴好的大樱桃放入装有60 mL 水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为__________g/cm3。
(4)小丽同学设计了另一种实验方案:她先用天平正确测出了大樱桃的质量m,再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中,然后向量筒内倒入适量的水,水面到达V1刻度线处,接着将大樱桃提出,水面下降到V2刻度线处,进而测出大樱桃的体积,并计算出大樱桃的密度,则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小明回家后,还想测出妈妈手镯的密度,他找到家里的电子秤,称出手镯的质量是48.0 g,又借助细线、水、玻璃杯,进行了如图丁、戊所示的实验操作,测出了手镯的体积,则手镯的密度是__________g/cm3(水的密度ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
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第6讲 质量与密度
过教材 串知识 夯基础
知识点1
1.(1)m (2)千克(kg) (3)103 106 109 (4)形状 状态
位置 2.托盘天平 3.(1)水平 左端的零刻度线 (2)平衡螺母 中央刻度线处 (3)左盘 右 (4)砝码总质量 左 ①称量 ③不能
知识点2
1.质量 体积 2.ρ= m=ρV V= 3.103 4.体积为1 m3的水的质量为1.0×103 kg 5.> <
知识点3
1.量筒(或量杯) (1)1 1 (3)相平 相平 2.ρ=
知识点4
1.(1)小 大 (2)最大
研重难 学方法 提能力
典例1 解析:由题图甲知,指针指在盘中央刻度线的右侧,根据“左偏右调、右偏左调”可知,应将平衡螺母向左调节;标尺的分度值为0.2 g,金属块的质量为20 g+10 g+5 g+1.6 g=36.6 g。
答案:左 36.6
变式1 解析:题图中的2处错误操作分别是:①物体和砝码的位置放反了;②用手拿砝码。
答案:①物体和砝码的位置放反了 ②用手拿砝码
典例2 解析:由题图可知,当a、b、c三种物质体积相同时,c的质量最大,由ρ=可知,c物质的密度最大;由题图可知,当体积Vc=2 cm3时,c物质的质量mc=4 g,c物质的密度ρc===2 g/cm3=2×103 kg/m3。
答案:c 2×103
变式2 解析:密度是物质的一种特性,把铁棒放在石头上磨的过程中,其质量变小,体积变小,但密度大小不变;在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水结冰后,质量不变,但冰的密度小于水的密度,根据ρ=可知其体积增大。
答案:不变 减小 增大
变式3 解析:(1)石块的总质量为m石=10 g×25=250 g。
(2)瓶内水的体积为V水===200 cm3
石块的总体积为V石=V容-V水=300 cm3-200 cm3=100 cm3。
(3)石块的密度为ρ石===2.5 g/cm3。
答案:(1)250 g (2)100 cm3 (3)2.5 g/cm3
练实验 重迁移 强素养
实验 解析:(1)题图甲所示天平的游码没有在标尺的零刻度线处,故应进行的操作是用镊子把游码拨到标尺左端零刻度线处。
(2)天平平衡后,在测量金属块的质量时,通过增减砝码或移动游码使天平平衡,由题图乙可知,小红通过调节天平的平衡螺母使天平平衡,故她的实验操作中的错误是调节了天平的平衡螺母。
(3)由题图丙可知游码在标尺上对应的刻度值为4 g,则金属块的质量m=50 g+20 g+5 g+4 g=79 g,天平右盘添加砝码的顺序为先大后小,故她向天平盘中依次添加这3个砝码的合理顺序是50 g、20 g、5 g。
(4)由题图丁可知金属块和水的总体积为30 mL,金属块的体积V=30 mL-20 mL=10 mL=10 cm3,金属块的密度为ρ===7.9 g/cm3,金属块的密度为7.9 g/cm3=7.9×103 kg/m3,根据表中数据可知该金属块可能是铁。
(5)量筒的分度值为2 mL,量筒中牛奶的体积为V=40 mL。
(6)已知测得烧杯和牛奶的总质量m总=106 g,烧杯和剩余牛奶的质量m剩=50 g+10 g+2 g=62 g,量筒中牛奶的质量为m=m总-m剩=106 g-62 g=44 g。
(7)牛奶的密度ρ===1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3。
(8)若操作(5)时有少量牛奶附着在量筒内壁上,使得体积偏小,由密度公式ρ=可知,密度测量偏大。
(9)取出土豆后,土豆上会沾有一部分水,导致步骤③剩余的水偏少,所以步骤①的数据加上步骤③的数据不等于步骤②的数据。
(10)若没有步骤③测量的数据,能求出土豆的密度。后加水的质量m水=202.0 g+80.5 g-212.5 g=70 g,由密度定义公式得,土豆的体积等于后加水的体积V土=V水===70 cm3,土豆的密度ρ土===1.15 g/cm3。
答案:(1)用镊子把游码拨到标尺左端零刻度线处 (2)调节了天平的平衡螺母 (3)79 50 g、20 g、5 g (4)10 7.9 铁 (5)40 (6)62 44 (7)1.1×103 (8)偏大 (9)取出土豆后,土豆上会沾有一部分水,导致步骤③剩余的水偏少
(10)能 1.15 g/cm3
变式训练
1.(1)零刻度线 右 分度盘中央刻度线处 (3) 一
体积 大(或“三 质量 小”)
2.解析:(2)由题图乙可知,游码的分度值为0.2 g,故樱桃的质量为m=10 g+0.6 g=10.6 g。
(3)由题图丙可知,樱桃的体积为V=70 mL-60 mL=10 mL=10 cm3。则樱桃的密度为ρ===。
(4)由测量过程可知,用细线将大樱桃从水中提出时,细线上会带出一部分水,使得量筒中剩余的水变少,从而使得樱桃的体积测量值偏大,故由ρ=可得,会使得所测的樱桃密度值与真实值相比偏小。
(5)由题意可知,手镯的质量为m0=48.0 g,由题图丁、戊可知,手镯浸入水中后,电子秤的示数变化量为Δm=668.5 g-666 g=2.5 g=0.0025 kg;由受力分析可得,手镯所受浮力为F浮=ρ水gV排=Δmg=0.0025 kg×10 N/kg=0.025 N;故可得手镯的体积为V0=V排===2.5×10-6m3;可得手镯的密度为ρ0===。
答案:(1)零刻度线 左 (2)10.6 (3)1.06 (4)偏小 (5)19.2
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