第六章 质量与密度（知识清单）物理人教版2024八年级上册

第六章 质量与密度（知识清单） 思维导图 第1节 质量 一、质量 1.质量的概念 物体所含物质的多少叫作质量，通常用字母m表示。 2.质量的单位 （1）单位：在国际单位制中，质量的单位是千克，符号是kg。质量常用单位还有吨（t）、克（g）、毫克（mg）。 （2）质量单位的换算关系 1t=1000kg，1g=10-3kg，1mg=10-6kg。 （3）常见物体质量的估测 一名中学生质量约为50kg；一瓶矿泉水质量约为500g；一张课桌质量约为8kg；一个鸡蛋质量约为50g；一本物理书质量约为200g。 3.质量是物体的属性 物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变。 注意 判断质量是否改变，关键抓住“物质的多少”是否改变。 二、质量的测量工具 1.生活中经常使用案秤、台秤、电子秤等，实验室常用托盘天平测质量。 三、托盘天平的使用 1.托盘天平的结构 （1）如图所示，托盘天平的构造：分度盘、指针、横梁、游码、标尺、底座、平衡螺母、托盘等，每台天平都有一盒配套的砝码。 （2）托盘天平的“感量”和“称量” 感量：是指天平能测出的最小质量，即标尺上的分度值。 称量：是指天平所能称量的最大质量。通常天平的称量会在铭牌上标注出来。‌ 2.使用方法 （1）测量前的调节 看：观察天平的称量和标尺上的分度值； 放：把天平放在水平台上，取下橡胶垫圈； 移：将游码移到标尺左端零刻度线处； 调：调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线处。 注意 平衡螺母的调节 如果指针向左偏，应将平衡螺母向右调；如果指针向右偏，应将平衡螺母向左调，可简记为“左偏右调，右偏左调”。 （2）测量前的调节 称：把物体放在左盘，砝码放在右盘（左物右码）；估计被测物体的质量，再用镊子向右盘按“先大后小”的顺序加砝码，若添加或取下最小砝码后，天平仍不平衡，则需要用镊子向右移动标尺上的游码，直到天平平衡。 读：右盘中砝码的质量加上游码所对应的刻度值，就是被测物体的质量。即： 收：测量完毕，先将物体取下，然后用镊子把砝码放回砝码盒，把游码拨回标尺的零刻度线处，将橡胶垫圈装回天平原处，以备下次使用。 （3）注意事项 ①被测物体质量不能超过天平的称量； ②向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放，不能用手接触，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盘中，否则会腐蚀托盘，损坏天平； ④已调好的天平如果移动了位置，需重新调节横梁平衡，才能称量； ⑤天平平衡以后，两个托盘不能互换位置，否则要重新调节平衡； ⑥在称量过程中不能再调节平衡螺母； ⑦如果将物体和砝码的位置放反，那么物体质量。 3.测量质量的特殊方法 （1）测量微小物体（大头针、一张纸等）的质量方法：累积法。 （2）测量粉状物质量的方法：在托盘中各放一张相同的纸等。 （3）取样法：测量较大物体质量时，如果物体的材质相同可以采用取样法。如测量已知总长度为l总的铜线的质量m总时，若铜线的质量太大而无法用天平直接测量，可以先测量出其中一小段铜线的质量m，再测出这一小段铜线的长度l，根据这一段铜线的长度和铜线的总长度之间的比例关系计算铜线的总质量，即：。 第2节 密度 一、物质的质量与体积的关系 【实验过程】 测量被测物体的质量和体积，把实验数据填写到下面设计的表格中。 被测物体 质量m/g 体积V/cm3 铝块1 铝块2 铝块3 铝块4 …… 以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标（如下图），在坐标纸上描点，再把这些点连起来，看看它们是否大致在一条直线上。通过所作的图像，可以直观地看到铝块的质量与体积的关系。你从中能得出什么结论？与你的猜想一样吗？ 【实验结论】 铝块的质量与体积成正比。 同种物质，质量与体积的比值相同；不同物质，质量与体积的比值不同。 二、密度 1.密度的概念：在物理学中，某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度（比值定义法）。密度用ρ表示。 日常生活中，人们往往感觉密度大的物质“重”，密度小的物质“轻”。比如，常说的“铁比棉花重”，实质上是指铁的密度比棉花的密度大。 2.密度公式： 密度的变形公式：，。 3.密度的单位 （1）在国际单位制中，密度的单位是千克每立方米，符号是kg/m3。 （2）密度的常用单位还有克/厘米3，符号是g/m3。1g/cm3=1×103kg/m3。 4.密度的物理意义 密度表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如，纯水的密度为1.0×103kg/m3，表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。 5.密度是物质的一种特性，与物质的种类、状态、温度有关。 （1）同种物质，ρ不变，m与V成正比； （2）物体的密度与物体的质量、体积、形状无关； 注意 ρ不随m或V的变化而变化，是密度的定义式，而不是决定式，密度取决于物质的种类、状态、温度等，不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。 三、密度与温度 1.物质的密度与温度的关系 一般物体在温度升高时，体积增大，温度降低时，体积减小，由于物体的质量不变，由公式可知，物体的密度会发生变化。即一般情况下，一定质量的物体，温度升高时，密度减小，温度降低时，密度增大。气体密度除受温度影响较大。 2.水的反常膨胀现象 （1）水在4℃时的密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；在0~4℃，随着温度的降低，水的密度越来越小。 （2）水凝固成冰时，体积变大，密度变小。 第3节 测量液体和固体的密度 一、量筒的使用 1.量筒上的标度 （1）单位：量筒上标度单位一般是mL（毫升）；1mL=1cm3=10-6m3；1L=1dm3=10-3m3；1L=1000mL。 （2）分度值：量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。 （3）最大测量值：量筒最上面的刻度所对应的数值。 2.量筒的使用方法 （1）应将量筒放在水平台面上。 （2）读数时，视线要与量筒内液体的液面相平。量筒内的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水银的液面）。 注意 量筒读数时，视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部相平。若仰视液面，视线向上斜，读出的值比真实值偏小；若俯视液面，视线向下斜，读出的数值比真实值偏大。 3.用量筒测量不规则固体的体积 方法 具体步骤 示意图 排水法 （1）先在量筒中倒入适量的水（“适量”是指水能够浸没固体，且固体浸没后，液面仍在量筒的量程内），读出此时量筒中水的体积V1； （2）将形状不规则的固体用细线拴住，使其慢慢地浸没在量筒的水中，读出此时量筒中水与固体的总体积V2； （3）计算出固体的体积V=V2-V1。 针压法 （1）在量筒中倒入适量的水，读出体积V1； （2）用一细长针刺入固体并用力将其压入量筒内的水中，使其浸没，读出此时的总体积V2； （3）被测固体的体积V=V2-V1（由于针很细，它排开水的体积可以忽略不计）。 沉坠法 （1）将待测固体和能沉入水中的重物用细线拴在一起（重物在下，待测固体在上），用手提着待测固体上方的细线，只将能沉入水中的重物浸没在量筒内的水中，读出体积V2； （2）将待测固体和重物一起浸没水中，读出体积V3； （3）被测固体的体积V=V3-V2。 溢水法 当固体较大时，无法放入量筒中，可把它慢慢浸入装满水（水刚好不溢出）的烧杯中，使烧杯中的水溢出；浸没后将溢出的水收集起来倒入量筒中，溢出水的体积即为固体的体积V。 二、测量盐水的密度 【实验原理】 【实验过程】 （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）将适量的盐水倒入烧杯中，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1（如图甲所示）； （3）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V（如图乙所示）； （4）用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2（如图丙所示）； （5）待测液体的密度为。 【实验数据】 杯和盐水的总质量m1/g 杯和剩余盐水的总质量m2/g 量筒中盐水的质量m（=m1-m2）/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g/cm3) 三、测量小石块的密度 【实验原理】 【实验过程】 （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）用天平测出固体的质量m（如图甲所示）； （3）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1（如图乙所示）； （4）将待测固体用细线拴住浸没在量筒内的水中，读出固体和水的总体积V2（如图丙所示）； （5）待测固体的密度为。 【实验数据】 小石块的质量m/g 小石块放入量筒前量筒中水的体积V1/cm3 小石块和水的总体积V2/cm3 小石块的体积V（=V2-V1）/cm3 小石块的密度ρ/(g/cm3) 第4节 密度的应用 一、利用密度求出质量 根据公式，可以推导出。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质量的庞大物体，这种办法很方便。 二、利用密度求出体积 根据公式，可以推导出。利用这个公式，知道了物体的质量，查出组成物质的密度，就可以算出物体的体积。对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，这是一种很方便的求体积的办法。 三、利用密度鉴别物质 1.如果测出由某种物质组成的物体的密度，再把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下，就可以知道该物体可能是由什么物质构成的了。 2.由于不同物质的密度可能是相同的，故只通过密度鉴别物质并不完全可靠。因此要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用，如气味、颜色、硬度等。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度是0.8×103kg/m3，但是通过气味可以区分它们；冰和蜡都是固体，它们的密度也相同，但从它们的颜色、透明度、能否燃烧、硬度等性质的差异，也能区分它们。 3.根据密度鉴别优劣。例如：酒、牛奶等物质，其产品质量的好坏与密度有关，因此其密度是质检的重要参数。 4.根据密度选择合适的材料（物质） （1）航空器材采用高强度、低密度的合金或新型合成材料； （2）在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，一是为了防震，二是为了便于运输； （3）大型机床的底座需要用坚固、密度大的材料制成，以增加稳定性。 （4）超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能的碳纤维材料。 四、材料与社会发展 1.一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。 2.青铜器的出现大大促进了农业和手工业的发展。青铜是由铜、锡等元素组成的合金，它的熔点低、硬度高、耐用性强。 3.气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 质量与密度（知识清单） 思维导图 第1节 质量 一、质量 1.质量的概念 物体所含 叫作质量，通常用字母 表示。 2.质量的单位 （1）单位：在国际单位制中，质量的单位是 ，符号是 。质量常用单位还有吨（t）、克（g）、毫克（mg）。 （2）质量单位的换算关系 1t= kg，1g= kg，1mg= kg。 （3）常见物体质量的估测 一名中学生质量约为50kg；一瓶矿泉水质量约为500g；一张课桌质量约为8kg；一个鸡蛋质量约为50g；一本物理书质量约为200g。 3.质量是物体的属性 物体的质量不随它的 、 和 而改变。 注意 判断质量是否改变，关键抓住“物质的多少”是否改变。 二、质量的测量工具 1.生活中经常使用案秤、台秤、电子秤等，实验室常用 测质量。 三、托盘天平的使用 1.托盘天平的结构 （1）如图所示，托盘天平的构造：分度盘、指针、横梁、游码、标尺、底座、平衡螺母、托盘等，每台天平都有一盒配套的砝码。 （2）托盘天平的“感量”和“称量” 感量：是指天平能测出的最小质量，即标尺上的 。 称量：是指天平所能称量的 质量。通常天平的称量会在铭牌上标注出来。‌ 2.使用方法 （1）测量前的调节 看：观察天平的 和标尺上的 ； 放：把天平放在 上，取下橡胶垫圈； 移：将游码移到标尺左端 处； 调：调节横梁右端的 ，使指针指在分度盘中央刻度线处。 注意 平衡螺母的调节 如果指针向左偏，应将平衡螺母向右调；如果指针向右偏，应将平衡螺母向左调，可简记为“左偏右调，右偏左调”。 （2）测量前的调节 称：把物体放在左盘，砝码放在右盘（左物右码）；估计被测物体的质量，再用 向右盘按“先大后小”的顺序加砝码，若添加或取下最小砝码后，天平仍不平衡，则需要用镊子向右移动标尺上的游码，直到天平平衡。 读： 盘中砝码的质量加上 所对应的刻度值，就是被测物体的质量。即： 收：测量完毕，先将物体取下，然后用镊子把砝码放回砝码盒，把游码拨回标尺的零刻度线处，将橡胶垫圈装回天平原处，以备下次使用。 （3）注意事项 ①被测物体质量不能超过天平的 ； ②向盘中加减砝码时要用 并轻拿轻放，不能用手接触，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盘中，否则会腐蚀托盘，损坏天平； ④已调好的天平如果移动了位置，需重新调节横梁平衡，才能称量； ⑤天平平衡以后，两个托盘不能互换位置，否则要重新调节平衡； ⑥在称量过程中不能再调节平衡螺母； ⑦如果将物体和砝码的位置放反，那么物体质量。 3.测量质量的特殊方法 （1）测量微小物体（大头针、一张纸等）的质量方法：累积法。 （2）测量粉状物质量的方法：在托盘中各放一张相同的纸等。 （3）取样法：测量较大物体质量时，如果物体的材质相同可以采用取样法。如测量已知总长度为l总的铜线的质量m总时，若铜线的质量太大而无法用天平直接测量，可以先测量出其中一小段铜线的质量m，再测出这一小段铜线的长度l，根据这一段铜线的长度和铜线的总长度之间的比例关系计算铜线的总质量，即：。 第2节 密度 一、物质的质量与体积的关系 【实验过程】 测量被测物体的质量和体积，把实验数据填写到下面设计的表格中。 被测物体 质量m/g 体积V/cm3 铝块1 铝块2 铝块3 铝块4 …… 以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标（如下图），在坐标纸上描点，再把这些点连起来，看看它们是否大致在一条直线上。通过所作的图像，可以直观地看到铝块的质量与体积的关系。你从中能得出什么结论？与你的猜想一样吗？ 【实验结论】 铝块的质量与体积成 。 同种物质，质量与体积的比值 ；不同物质，质量与体积的比值 。 二、密度 1.密度的概念：在物理学中，某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度（比值定义法）。密度用 表示。 日常生活中，人们往往感觉密度大的物质“重”，密度小的物质“轻”。比如，常说的“铁比棉花重”，实质上是指铁的密度比棉花的密度大。 2.密度公式： 密度的变形公式： ， 。 3.密度的单位 （1）在国际单位制中，密度的单位是 ，符号是 。 （2）密度的常用单位还有克/厘米3，符号是g/m3。1g/cm3= kg/m3。 4.密度的物理意义 密度表示单位体积的某种物质组成的物体的质量。例如，纯水的密度为1.0×103kg/m3，表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。 5.密度是物质的一种特性，与物质的 、 、 有关。 （1）同种物质，ρ不变，m与V成 ； （2）物体的密度与物体的质量、体积、形状 ； 注意 ρ不随m或V的变化而变化，是密度的定义式，而不是决定式，密度取决于物质的种类、状态、温度等，不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。 三、密度与温度 1.物质的密度与温度的关系 一般物体在温度升高时，体积增大，温度降低时，体积减小，由于物体的质量不变，由公式可知，物体的密度会发生变化。即一般情况下，一定质量的物体，温度升高时，密度减小，温度降低时，密度增大。气体密度除受温度影响较大。 2.水的反常膨胀现象 （1）水在4℃时的密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；在0~4℃，随着温度的降低，水的密度越来越小。 （2）水凝固成冰时，体积变大，密度变小。 第3节 测量液体和固体的密度 一、量筒的使用 1.量筒上的标度 （1）单位：量筒上标度单位一般是 （毫升）；1mL=1cm3=10-6m3；1L=1dm3=10-3m3；1L=1000mL。 （2）分度值：量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。 （3）最大测量值：量筒最上面的刻度所对应的数值。 2.量筒的使用方法 （1）应将量筒放在 面上。 （2）读数时，视线要与量筒内液体的液面 。量筒内的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水银的液面）。 注意 量筒读数时，视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部相平。若仰视液面，视线向上斜，读出的值比真实值偏小；若俯视液面，视线向下斜，读出的数值比真实值偏大。 3.用量筒测量不规则固体的体积 方法 具体步骤 示意图 排水法 （1）先在量筒中倒入适量的水（“适量”是指水能够浸没固体，且固体浸没后，液面仍在量筒的量程内），读出此时量筒中水的体积V1； （2）将形状不规则的固体用细线拴住，使其慢慢地浸没在量筒的水中，读出此时量筒中水与固体的总体积V2； （3）计算出固体的体积V=V2-V1。 针压法 （1）在量筒中倒入适量的水，读出体积V1； （2）用一细长针刺入固体并用力将其压入量筒内的水中，使其浸没，读出此时的总体积V2； （3）被测固体的体积V=V2-V1（由于针很细，它排开水的体积可以忽略不计）。 沉坠法 （1）将待测固体和能沉入水中的重物用细线拴在一起（重物在下，待测固体在上），用手提着待测固体上方的细线，只将能沉入水中的重物浸没在量筒内的水中，读出体积V2； （2）将待测固体和重物一起浸没水中，读出体积V3； （3）被测固体的体积V=V3-V2。 溢水法 当固体较大时，无法放入量筒中，可把它慢慢浸入装满水（水刚好不溢出）的烧杯中，使烧杯中的水溢出；浸没后将溢出的水收集起来倒入量筒中，溢出水的体积即为固体的体积V。 二、测量盐水的密度 【实验原理】 【实验过程】 （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）将适量的盐水倒入烧杯中，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1（如图甲所示）； （3）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V（如图乙所示）； （4）用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2（如图丙所示）； （5）待测液体的密度为 。 【实验数据】 杯和盐水的总质量m1/g 杯和剩余盐水的总质量m2/g 量筒中盐水的质量m（=m1-m2）/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g/cm3) 三、测量小石块的密度 【实验原理】 【实验过程】 （1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； （2）用天平测出固体的质量m（如图甲所示）； （3）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1（如图乙所示）； （4）将待测固体用细线拴住浸没在量筒内的水中，读出固体和水的总体积V2（如图丙所示）； （5）待测固体的密度为 。 【实验数据】 小石块的质量m/g 小石块放入量筒前量筒中水的体积V1/cm3 小石块和水的总体积V2/cm3 小石块的体积V（=V2-V1）/cm3 小石块的密度ρ/(g/cm3) 第4节 密度的应用 一、利用密度求出质量 根据公式，可以推导出。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质量的庞大物体，这种办法很方便。 二、利用密度求出体积 根据公式，可以推导出。利用这个公式，知道了物体的质量，查出组成物质的密度，就可以算出物体的体积。对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，这是一种很方便的求体积的办法。 三、利用密度鉴别物质 1.如果测出由某种物质组成的物体的密度，再把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下，就可以知道该物体可能是由什么物质构成的了。 2.由于不同物质的密度可能是相同的，故只通过密度鉴别物质并不完全可靠。因此要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用，如气味、颜色、硬度等。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度是0.8×103kg/m3，但是通过气味可以区分它们；冰和蜡都是固体，它们的密度也相同，但从它们的颜色、透明度、能否燃烧、硬度等性质的差异，也能区分它们。 3.根据密度鉴别优劣。例如：酒、牛奶等物质，其产品质量的好坏与密度有关，因此其密度是质检的重要参数。 4.根据密度选择合适的材料（物质） （1）航空器材采用高强度、 密度的合金或新型合成材料； （2）在产品包装中，常采用密度 的泡沫塑料作填充物，一是为了防震，二是为了便于运输； （3）大型机床的底座需要用坚固、密度 的材料制成，以增加稳定性。 （4）超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度 、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能的碳纤维材料。 四、材料与社会发展 1.一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。 2.青铜器的出现大大促进了农业和手工业的发展。青铜是由铜、锡等元素组成的合金，它的熔点低、硬度高、耐用性强。 3.气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。 1 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