内容正文:
第2节 密度
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、探究同种物质的质量与体积的关系 2
知识点二:密度 6
知识点三:常见物质的密度 8
知识点四:密度的相关计算 11
【方法技巧】 14
技巧1:密度的图像分析 14
【巩固训练】 17
【学习目标】
1、掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;
2、知道密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同;
3、会查密度表,记住水的密度值及其含义;
4、能运用公式及变形计算;
5、能够用密度知识解决简单的问题。
重点:
1. 密度概念的建立
2. 密度的公式与单位
3. 实验探究:质量与体积的关系
难点:
1.理解密度是物质的基本属性
2.运用密度公式进行有关计算
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、探究同种物质的质量与体积的关系
不同物质构成的物体,如体积相同的木块、铝块、铁块,它们的质量不同,铁块的质量最大,铝块质量较小,木块质量最小,即体积相同的不同物质,质量不同。同种物质构成的不同物体,体积越大,质量越大,它们的质量与体积的比是一定的吗?
提出问题
同种物质的质量与它的体积是否成正比
设计实验
选取大小不同的几个长方形铝块,分别用太平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验数据记录表格并记录数据。然后以体积V为横轴,以质量m为纵轴,依据数据早坐标纸上描点,再把这些点用平滑的线连接起来,分析归纳图像的特点。
实验器材
称量质量为200g托盘天平(含砝码)1架、刻度尺、3个大小不同的铝块,如图所示。
托盘天平(含砝码) 刻度尺 铝块1 铝块2 铝块3
进行实验
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测量出铝块1的质量,将数据填入表格中;
(3)用刻度尺测出铝块1的长、宽、高,计算出其体积,将数据填入表格中;
(4)重复上述步骤(2)、(3),分别测出铝块2、铝块3的质量和体积,并将数据记入表格中;
(5)分别计算出铝块的质量与对应的体积的比值,将数据填入表格中。
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积(m/V)/(g·cm-3)
铝块1
27
10
2.7
铝块2
54
20
2.7
铝块3
81
30
2.7
(6)以体积V为横轴、质量m为纵轴建立坐标系,在坐标纸上分别描出三个铝块的质量与体积的对应点(当体积为0时,质量也为0,所以根据V=0、m=0也可作出一个点),再把这些点用线连接起来,如图所示。
分析论证
(1)分析表格中的数据可知:铝块的体积增大为原来几倍,其质量也增大为原来的几倍。即同种物质构成的不同物体,质量与体积的比值相等;
(2)分析图像可知:铝块的质量-体积图像是一条通过原点的直线,即同种物质的质量与体积成正比。
交流与评估
如果换用不同铜块做实验,我们也会发现,铜块的质量也与它的体积成正比,但比值与铝块不同。
实验结论
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。
【典例1】为研究某种物质的特性,小明同学测得六组数据,填在下表中:
序号
物体
质量m/g
体积v/cm3
(质量/体积)/( g/cm3)
1
铝块1
54
20
2
铝块2
108
40
2.7
3
铝块3
162
60
4
铁块1
158
20
5
铁块2
316
40
7.9
6
铁块3
474
60
(1) 将表中空白处填写完整;
(2) 比较1、2(2与3、1与3)这两组数据,可得出结论: ;
(3) 比较1、4(2与5、3与6)这两组数据,可得出结论: 。
【变式1】“探究同种物质的质量与体积的关系”的数据如表:
次数
物体
m/g
V/cm3
1
铝块1
26.8
10
2
铝块2
54.0
19
3
铝块3
82.2
30
4
铁块1
78.2
10.
5
铁块2
157.6
20
6
铁块3
236.8
31
①根据实验数据分析,在实验误差范围内可以初步得出:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值______;不同物质的物体其质量与体积的比值______(以上两空选填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值用______表示;
②实验过程中选用多种物质、多次实验的目的是:______(选填字母)。
A.减小误差
B.避免偶然性,得出普遍结论
【变式2】(2024春•高邮市期中)在“探究物质质量与体积的关系”实验中,对于某种物质的质量与体积的测量,应该测量 (选填“一次”或“多次”)数据,为了得出普遍性的实验结论,还需选择 (选填“相同”或“不同”)物质的物块进行实验。
【变式3】小西做“探究密度概念的建构”实验时,得到如下数据:
(1)比较 (填实验次序编号)两次实验数据,可得出结论:同种物质的质量与体积的比值是 (相同/不同)的;比较2、3两次实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是 (相同/不同)的。
(2)由上述实验我们引入了密度的概念。可见,密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积
(无关/有关)。
(3)小西做实验时还选用了“铝块3”,但是“铝块3”有一部分磨损了。那么磨损掉一部分的铝块与完整的铝块相比,它的密度 (变大/不变/变小)。
实验
次序
物体
m/g
V/cm3
/(g•cm﹣3)
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木1
108
216
0.5
4
松木2
10
20
0.5
知识点二:密度
1、概念:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
要点诠释:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度不同,即其质量与体积的比值也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
(3)密度与组成该物质的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
2.密度的公式
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
要点诠释:
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即当ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当 V一定时,=;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,=。
3.密度的单位
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
【例2】(2025春•常熟市校级期中)对于密度公式ρ=的理解,下列说法正确的是( )
A.密度ρ与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成反比
C.密度ρ与物体的质量m和体积V都有关
D.密度是物质本身的一种特性,密度ρ在数值上等于质量m与体积V的比值
【变式1】一个量杯中盛有密度为0.8×103kg/m3的某种液体,质量为160g,把一个质量为100g的石块投入量杯中,液面上升至240mL刻度处,则量杯中液体的体积为_______cm3,石块的密度为_______kg/m3。
【变式2】(多选)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油( )
A.密度减为原来一半 B.密度增为原来2倍
C.密度不变 D.体积减为原来一半
【变式3】(2025•宿豫区校级月考)下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.氧气瓶中氧气被消耗的过程中,瓶内氧气密度变小
C.铁的密度大于棉花的密度,因此铁比棉花质量大
D.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,密度变大
知识点三:常见物质的密度
(1)常见物质的密度值都是由条件的。如“常温常压下”、“0℃”、“标准大气压下”等,若这些条件改变了,则物质的密度值会有所变化。
(2)通常情况下,不同物质的密度不同。
(3)液体中,水银的密度为13.6×103kg/m3,是常见液体中密度最大的,比大多数固体的密度都大;油类的密度一般比水的密度小。
(4)常见金属中,铝的密度最小。
(5)在气体中,氢的密度最小。
(6)密度相同的物质不一定是同种物质,如冰和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
【典例3】下列物质中,密度最大的是( )
A.水 B.植物油 C.煤油 D.酱油
【典例4】小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )。
0℃,1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
煤油
0.8×103
干松木
0.4×103
酒精
0.8×103
冰
0.9×103
水
1.0×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.同种物质的密度一定相同;
B.不同物质的密度一定不同;
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大;
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【变式1】在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,小明对A、B两种物质进行了探究。对实验数据进行处理,得到了如图所示的图象,由图象得到的信息可知,同种物质的质量和体积成 关系,A、B两种物质中, 物质的密度较大。其中B物质可能是 。
【变式2】下表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是( )
A、固体的密度都比液体的大
B、不同的物质,密度一定不同
C、同种物质在不同状态下,其密度不同
D、质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
【变式3】已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后( )。
A.质量是1 g B.质量是0.9 g
C.体积是1.11 cm3 D.体积是1 cm3
知识点四:密度的相关计算
【角度1】等容积原理计算液体的密度
(1)解答此类问题的关键,就是由酒精的体积求出容器的容积,进而求出液体的体积,挖掘出V酒精=V容器=V液体这一隐含的条件。
(2)应用密度公式进行计算时,要注意有四个不能却:不能缺少文字说明,不能缺少公式,不能缺少运算过程,不能缺少单位。
【典例6】一个瓶子的质量为20g,装满水时,用天平测得总质量为120g,若用这个瓶子装密度为1.8×103kg/m3的硫酸最多可装多少千克?
【变式1】2020年以来,新型冠状病毒疫情影响了人们的生活,人们更加关注健康卫生问题。如图所示是一种含75%酒精的酒精消毒液,其体积约为100mL,即________cm3;若用该瓶装纯酒精,装满时纯酒精的质量是________g(酒精=0.8×103kg/m3)。
【变式2】小明郊游时捡到一块外形不规则的石头。为了测定它的密度,小明称出石头和一个盛满水的容器的质量分别为0.56kg、2kg,然后将石头轻轻放入容器中,又测出了容器的总质量为2.36kg。(石头吸水不计,g取10N/kg)求:
(1)石头的体积;
(2)石头的密度;
(3)若石头吸水,所测石头的密度是偏大还是偏小,为什么?
【变式3】能装下1kg水的瓶子,用它能装下1kg的( )
A、酒精 B、汽油 C、盐水 D、煤油
【角度2】气体密度的计算
★易错警示:气体密度不像液体和固体都有固定的体积,气体总时充满整个容器。
【典例7】装在烧杯中的水被倒出一部分后,烧杯中剩余水的密度 ;密封在容器中一定质量的气体被抽出一部分后,容器中气体的质量 、体积 、密度 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【变式1】一个氧气瓶里的氧气原来的密度是ρ,用去一半后,余下的氧气密度为( )
A.ρ B.2ρ C.0.5ρ D.0.25ρ
【变式2】下列说法中的物体,质量和密度都不变的是( )
A.密封容器内的冰熔化成水
B.宇航员王亚平将冰墩墩从地面带入空间站
C.一支粉笔被老师用去了一半
D.不断吹大的气球
【变式3】医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
【方法技巧】
技巧1:密度的图像分析
接法通则:对图像进行分析→选取特殊数据→代入公式→求得物体的密度。
(1)取同体积的物体比较它们的质量的大小关系,质量大的物体密度大;
(2)取同质量的物体比较它们的体积的大小关系,体积小的物体密度大。
【典例8】(2025•苏州模拟)三个实心物体的质量与体积的关系如图所示,由图可知( )
A.甲的密度最大 B.丙的密度最大
C.乙的密度是1kg/m3 D.以上判断都不对
【变式1】如图所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙、丙、甲 B.甲、丙、乙 C.甲、乙、丙 D.丙、乙、甲
【变式2】甲、乙两种物质的m﹣V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.甲、乙两物质的密度之比为4∶1;
D.甲、乙两物质的密度之比为1∶4
【变式3】如图所示,A、B、C是三个完全相同的圆柱形玻璃容器,分别将质量相等的酒精、硫酸和盐水三种液体倒入容器中。根据下表中提供的有关数据,试判断A、B、C三个容器中分别装的是( )
A.硫酸、盐水、酒精 B.盐水、酒精、硫酸
C.酒精、硫酸、盐水 D.硫酸、酒精、盐水
【巩固训练】
1.(2025春•句容市期末)下列说法中的物体,质量和密度都不变的是( )
A.密封容器内的冰熔化成水
B.宇航员王亚平将冰墩墩从地面带入空间站
C.一支粉笔被老师用去了一半
D.不断吹大的气球
2.鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的如图所示,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒具有不同的( )
A.质量 B.密度 C.温度 D.体积
3.(2024春•姑苏区校级期中)密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中,正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.同种物质的密度与物体的体积成反比
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.对于不同种的物质组成的物体,质量和体积的比一定不同
4.(2024春•姑苏区校级期中)密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中,正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.同种物质的密度与物体的体积成反比
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.对于不同种的物质组成的物体,质量和体积的比一定不同
5.(多选)关于物质的质量和密度,下列说法正确的是( )。
A.某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比;
B.同种物质的密度可能不同;
C.人们常说的“铁比木头重”是指铁块的质量比木块的质量大;
D.冰的密度是0.9×103kg/m3,表示1m3冰的质量是0.9×103kg
6.甲、乙两个物体质量之比3:2,体积之比1:3,那么它们的密度之比为:( )。
A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1
7.在已调好的天平左盘放3个用甲物质制成的体积相等的球,在右盘放入5个用乙物质制成的体积相同的球,且左、右盘中每个球的体积也相同,天平平衡,设甲物质密度为ρ甲,乙物质密度为ρ乙,则ρ甲:ρ乙为( )
A、5:3 B、3:5 C、1:1 D、5:9
8.铝块的密度是2.7×103kg/m3它表示的意思是 ,若将铝块截去,剩下部分铝块的密度是 g/cm3。
9.用75%的酒精消毒液能杀死新型冠状病毒,一瓶酒精消毒液的质量为85g、体积为100cm3,则消毒液的密度是___________g/cm3。在使用过程中,瓶内消毒液的密度将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.甲、乙两实心金属块,它们的体积之比为3:1,将它们分别放在调好的天平的左右盘中,天平恰好平衡,甲和乙的质量之比为______;若将甲切去一半,乙切去三分之一,那么甲和乙剩余部分的密度之比是______。
11.为了探究“物体的质量跟体积的关系”,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示。
(1)在图所示方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 ;不同物质的物体其质量与体积的比值 (以上两格选填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为密度,由上可知密度是 (选填“物体”或“物质”)的一种属性。
物体
质量m/g
体积V/cm3
蜡块1
9
10
蜡块2
18
20
蜡块3
27
30
干松木1
5
10
干松木2
10
20
干松木3
15
30
(3)由实验可知;干松木的密度为 kg/m3。
(4)在做这个实验时,我们为什么要选取多种物质,且对每种物质都要收集多组数据?
12.为了探究某种物质的特性,某同学测得几组数据,填在下表中.
实验次数
蜡块
干松木
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
18
20
10
3
30
27
15
4
40
36
40
20
(1)请将表中所缺的数据填写完整。
(2)比较第1、2次实验可得出结论:同一种物质,它的质量与它的体积成________。
(3)比较每次实验的两组数据,可得出结论是:
(4)以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在同一坐标系(如图所示)中画出石蜡和干松木的质量-体积图象。
(5)从实验中可知,石蜡的密度为________kg/m3,干松木的密度为________kg/m3。
13.日本广岛大学高分子材料科研小组研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)
14.在测定液体密度时,一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
试求:(1)液体的密度;
(2)容器的质量。
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第2节 密度
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、探究同种物质的质量与体积的关系 2
知识点二:密度 6
知识点三:常见物质的密度 8
知识点四:密度的相关计算 11
【方法技巧】 14
技巧1:密度的图像分析 14
【巩固训练】 17
【学习目标】
1、掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;
2、知道密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同;
3、会查密度表,记住水的密度值及其含义;
4、能运用公式及变形计算;
5、能够用密度知识解决简单的问题。
重点:
1. 密度概念的建立
2. 密度的公式与单位
3. 实验探究:质量与体积的关系
难点:
1.理解密度是物质的基本属性
2.运用密度公式进行有关计算
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、探究同种物质的质量与体积的关系
不同物质构成的物体,如体积相同的木块、铝块、铁块,它们的质量不同,铁块的质量最大,铝块质量较小,木块质量最小,即体积相同的不同物质,质量不同。同种物质构成的不同物体,体积越大,质量越大,它们的质量与体积的比是一定的吗?
提出问题
同种物质的质量与它的体积是否成正比
设计实验
选取大小不同的几个长方形铝块,分别用太平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验数据记录表格并记录数据。然后以体积V为横轴,以质量m为纵轴,依据数据早坐标纸上描点,再把这些点用平滑的线连接起来,分析归纳图像的特点。
实验器材
称量质量为200g托盘天平(含砝码)1架、刻度尺、3个大小不同的铝块,如图所示。
托盘天平(含砝码) 刻度尺 铝块1 铝块2 铝块3
进行实验
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测量出铝块1的质量,将数据填入表格中;
(3)用刻度尺测出铝块1的长、宽、高,计算出其体积,将数据填入表格中;
(4)重复上述步骤(2)、(3),分别测出铝块2、铝块3的质量和体积,并将数据记入表格中;
(5)分别计算出铝块的质量与对应的体积的比值,将数据填入表格中。
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积(m/V)/(g·cm-3)
铝块1
27
10
2.7
铝块2
54
20
2.7
铝块3
81
30
2.7
(6)以体积V为横轴、质量m为纵轴建立坐标系,在坐标纸上分别描出三个铝块的质量与体积的对应点(当体积为0时,质量也为0,所以根据V=0、m=0也可作出一个点),再把这些点用线连接起来,如图所示。
分析论证
(1)分析表格中的数据可知:铝块的体积增大为原来几倍,其质量也增大为原来的几倍。即同种物质构成的不同物体,质量与体积的比值相等;
(2)分析图像可知:铝块的质量-体积图像是一条通过原点的直线,即同种物质的质量与体积成正比。
交流与评估
如果换用不同铜块做实验,我们也会发现,铜块的质量也与它的体积成正比,但比值与铝块不同。
实验结论
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。
【典例1】为研究某种物质的特性,小明同学测得六组数据,填在下表中:
序号
物体
质量m/g
体积v/cm3
(质量/体积)/( g/cm3)
1
铝块1
54
20
2
铝块2
108
40
2.7
3
铝块3
162
60
4
铁块1
158
20
5
铁块2
316
40
7.9
6
铁块3
474
60
(1) 将表中空白处填写完整;
(2) 比较1、2(2与3、1与3)这两组数据,可得出结论: ;
(3) 比较1、4(2与5、3与6)这两组数据,可得出结论: 。
【答案】(1)2.7 2.7 7.9 7.9
(2)同种物质的质量与体积的比值相同,质量与体积成正比。
(3)体积相同的不同物质,它们的质量与体积的比值不同。
【详解】根据1、2、3或4、5、6可看出,同种物质的体积增大几倍其质量也增大几倍,但质量与体积的比值是不变的,并且进一步看出不同物质(铝与铁)的质量与其体积的比值是不同的。
【变式1】“探究同种物质的质量与体积的关系”的数据如表:
次数
物体
m/g
V/cm3
1
铝块1
26.8
10
2
铝块2
54.0
19
3
铝块3
82.2
30
4
铁块1
78.2
10.
5
铁块2
157.6
20
6
铁块3
236.8
31
①根据实验数据分析,在实验误差范围内可以初步得出:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值______;不同物质的物体其质量与体积的比值______(以上两空选填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值用______表示;
②实验过程中选用多种物质、多次实验的目的是:______(选填字母)。
A.减小误差
B.避免偶然性,得出普遍结论
【答案】相同;不同;密度;B。
【详解】①[1][2][3]分别计算出1、2、3次铝块的质量与体积之比,在实验误差范围内可以认为
分别计算出4、5、6次铁块的质量与体积之比,在实验误差范围内可以认为
故初步得出:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值相同;不同物质的物体其质量与体积的比值不同;质量与体积的比值反映了物质的一种特性,物理学中将质量与体积的比值用密度来表示。
②[4]实验过程中选用多种物质、多次实验的目的是避免偶然性,得出普遍结论,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2】(2024春•高邮市期中)在“探究物质质量与体积的关系”实验中,对于某种物质的质量与体积的测量,应该测量 (选填“一次”或“多次”)数据,为了得出普遍性的实验结论,还需选择 (选填“相同”或“不同”)物质的物块进行实验。
【答案】多次;不同。
【详解】解:探究物质质量与体积的关实验中,对于某种物质的质量与体积的测量,为避免实验的偶然性,应该测量多组数据,为了得出比较完整的实验结论,还需选择不同物质的物块进行实验。
故答案为:多次;不同。
【变式3】小西做“探究密度概念的建构”实验时,得到如下数据:
(1)比较 (填实验次序编号)两次实验数据,可得出结论:同种物质的质量与体积的比值是 (相同/不同)的;比较2、3两次实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是 (相同/不同)的。
(2)由上述实验我们引入了密度的概念。可见,密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积
(无关/有关)。
(3)小西做实验时还选用了“铝块3”,但是“铝块3”有一部分磨损了。那么磨损掉一部分的铝块与完整的铝块相比,它的密度 (变大/不变/变小)。
实验
次序
物体
m/g
V/cm3
/(g•cm﹣3)
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木1
108
216
0.5
4
松木2
10
20
0.5
【答案】(1)1、2(或3、4);相同;不同;(2)无关;(3)不变。
【解析】解:(1)由表格数据可知,铝块1和铝块2都是由铝这种物质构成的,其质量随体积的增大而增大,但质量与体积的比值相同;
松木1和松木2都是松木,物质的种类相同,其质量随体积的减小而减小,但质量与体积的比值相同;
铝块2和松木1物质的种类不同,质量相同,但体积不同,所以它们的质量与体积的比值不同;
(2)密度是物质本身的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关;
(3)磨损掉一部分的铝块与完整的铝块相比,物质的种类没变,则密度不变。
故答案为:(1)1、2(或3、4);相同;不同;(2)无关;(3)不变。
知识点二:密度
1、概念:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
要点诠释:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度不同,即其质量与体积的比值也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
(3)密度与组成该物质的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
2.密度的公式
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
要点诠释:
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即当ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当 V一定时,=;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,=。
3.密度的单位
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
【例2】(2025春•常熟市校级期中)对于密度公式ρ=的理解,下列说法正确的是( )
A.密度ρ与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成反比
C.密度ρ与物体的质量m和体积V都有关
D.密度是物质本身的一种特性,密度ρ在数值上等于质量m与体积V的比值
【答案】D
【详解】解:对同种物质,公式ρ=只是用于计算密度,但密度大小与质量、体积大小都无关;质量体积的比值是确定的,故选项ABC错误,D正确。
故选:D。
【变式1】一个量杯中盛有密度为0.8×103kg/m3的某种液体,质量为160g,把一个质量为100g的石块投入量杯中,液面上升至240mL刻度处,则量杯中液体的体积为_______cm3,石块的密度为_______kg/m3。
【答案】200;2.5×103。
【详解】[1]由可得,质量为160g该液体的体积为
[2]量杯中液体的体积为200cm3,放入石块后石块和液体的总体积为240mL=240cm3,则石块的体积为
;
石块的密度为。
【变式2】(多选)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油( )
A.密度减为原来一半 B.密度增为原来2倍
C.密度不变 D.体积减为原来一半
【答案】C、D
【详解】一桶汽油用去一半后物体的质量、体积发生变化,即含油少了,但作为物质的特性——密度只跟物质种类有关,与m、V无关,因为物质没变,故密度不变。
【变式3】(2025•宿豫区校级月考)下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.氧气瓶中氧气被消耗的过程中,瓶内氧气密度变小
C.铁的密度大于棉花的密度,因此铁比棉花质量大
D.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,密度变大
【答案】B
【详解】解:A、根据可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的体积大,故冰密度小,故A错误;
B、氧气瓶中氧气被消耗的过程中,体积不变,质量减小,所以瓶内的氧气密度减小,故B正确;
C、铁的密度大于棉花的密度,根据密度公式可知,体积相等的铁和棉花,铁比棉花质量大,选项中缺少体积相等这个条件,故无法比较其质量大小,故C错误;
D、密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关,故粗铜丝拉伸后变成了细铜丝密度不变,故D错误。
故选:B。
知识点三:常见物质的密度
(1)常见物质的密度值都是由条件的。如“常温常压下”、“0℃”、“标准大气压下”等,若这些条件改变了,则物质的密度值会有所变化。
(2)通常情况下,不同物质的密度不同。
(3)液体中,水银的密度为13.6×103kg/m3,是常见液体中密度最大的,比大多数固体的密度都大;油类的密度一般比水的密度小。
(4)常见金属中,铝的密度最小。
(5)在气体中,氢的密度最小。
(6)密度相同的物质不一定是同种物质,如冰和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
【典例3】下列物质中,密度最大的是( )
A.水 B.植物油 C.煤油 D.酱油
【答案】D
【详解】解:植物油和煤油会漂浮在水面上,所以植物油和煤油的密度小于水;
酱油的主要成分是水和少量的食盐,其中食盐的密度大于水,所以酱油的密度大于水。
故选:D。
【典例4】小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )。
0℃,1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
煤油
0.8×103
干松木
0.4×103
酒精
0.8×103
冰
0.9×103
水
1.0×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.同种物质的密度一定相同;
B.不同物质的密度一定不同;
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大;
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【答案】D
【详解】A.水和冰属于同一种物质,但密度不同,故A错误;
B.酒精和煤油不是同一种物质,但密度相等,故B错误;
C.水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故C错误;
D.实心铜块和铝块,已知质量相同,铝块密度小于铜块密度,根据公式可知铜块体积小于铝块体积,故D正确。
故选D。
【变式1】在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,小明对A、B两种物质进行了探究。对实验数据进行处理,得到了如图所示的图象,由图象得到的信息可知,同种物质的质量和体积成 关系,A、B两种物质中, 物质的密度较大。其中B物质可能是 。
【答案】正比;A;水
【详解】解:(1)如图所示的图象横轴表示体积,纵轴表示质量,且ABC三种物质的图象都是过原点的直线,所以同种物质的质量和体积成正比关系;
(2)密度是物体单位体积的质量。当体积相同的时候,A物质的质量要比B物质的质量大,由ρ=可知,A物质密度大于B物质的密度。
(3)由图象可知,当B物质的m=10g时,对应的体积V=10cm3,
所以B物质的密度ρ===1g/cm3,
所以B物质可能是水。
故答案为:正比;A;水。
【变式2】下表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是( )
A、固体的密度都比液体的大
B、不同的物质,密度一定不同
C、同种物质在不同状态下,其密度不同
D、质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
【答案】C
【详解】解:A、由表中数据可知,煤油和酒精密度是相同的,所以不同物质密度不一定不同,故A错误;
B、由表中数据可知,干松木的密度就比水的密度小,所以固体的密度不是都比液体的密度大,故B错误;
C、水和冰虽是同种物质,但由状态不同,所以密度也不同,故同种物质在不同状态下,其密度一般不同,故C正确;
D、质量相等的实心铜块和实心铅块,由于铜的密度小于铅的密度,根据
可知,铅块的体积比铜块的体积小,故D错误.
故选C.
【变式3】已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后( )。
A.质量是1 g B.质量是0.9 g
C.体积是1.11 cm3 D.体积是1 cm3
【答案】B
【详解】根据题中“已知冰的密度是0.9×103 kg/m3,1 cm3的冰熔化成水后”可知,本题考查密度公式的应用,知道质量是物体的一种属性与物体的状态无关.计算出冰的质量,然后利用公式得出水的体积,通过分析比较得出答案.
因为质量是物体的一种属性,与物体的状态无关,
根据可得,冰熔化成水后水的质量:m水=m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×1cm3=0.9g;
水的体积:,故选项ACD错误,选项B正确.
知识点四:密度的相关计算
【角度1】等容积原理计算液体的密度
(1)解答此类问题的关键,就是由酒精的体积求出容器的容积,进而求出液体的体积,挖掘出V酒精=V容器=V液体这一隐含的条件。
(2)应用密度公式进行计算时,要注意有四个不能却:不能缺少文字说明,不能缺少公式,不能缺少运算过程,不能缺少单位。
【典例6】一个瓶子的质量为20g,装满水时,用天平测得总质量为120g,若用这个瓶子装密度为1.8×103kg/m3的硫酸最多可装多少千克?
【答案】0.18kg
【详解】
解法一:(分步求解是最基本的解题方法)
根据水的质量m水=120g-20g=100g=0.1kg和水的密度=1.0×103 kg/m3
求出水的体积为:
则硫酸的体积为V硫酸=V容=V水
m硫酸=ρ硫酸·V硫酸=1.8×103 kg/m3×1×10-4m3 =0.18kg。
解法二:掌握了密度知识比例关系,也可以用比例方法解题
∵V硫酸=V水
【变式1】2020年以来,新型冠状病毒疫情影响了人们的生活,人们更加关注健康卫生问题。如图所示是一种含75%酒精的酒精消毒液,其体积约为100mL,即________cm3;若用该瓶装纯酒精,装满时纯酒精的质量是________g(酒精=0.8×103kg/m3)。
【答案】100;80。
【详解】[1]因为1mL=1cm3
所以100mL=100×1cm3=100cm3
[2]装满时纯酒精的质量m=ρ酒精V=0.8g/cm3×100cm3=80g。
【变式2】小明郊游时捡到一块外形不规则的石头。为了测定它的密度,小明称出石头和一个盛满水的容器的质量分别为0.56kg、2kg,然后将石头轻轻放入容器中,又测出了容器的总质量为2.36kg。(石头吸水不计,g取10N/kg)求:
(1)石头的体积;
(2)石头的密度;
(3)若石头吸水,所测石头的密度是偏大还是偏小,为什么?
【答案】答:(1)石头的体积为2×10-4m3;(2)石头的密度为2.8×103kg/m3;(3)偏大,由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积,根据可知,石头的密度偏大。
【详解】
答:(1)石头的体积为2×10-4m3;(2)石头的密度为2.8×103kg/m3;(3)偏大,由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积,根据可知,石头的密度偏大。
【变式3】能装下1kg水的瓶子,用它能装下1kg的( )
A、酒精 B、汽油 C、盐水 D、煤油
【答案】C
【详解】∵ ,质量相同,谁的密度比水大,谁的体积就比水小,即能盛下。酒精、汽油、煤油的密度都比水小,只有盐水密度比水大,∴C对。
【角度2】气体密度的计算
★易错警示:气体密度不像液体和固体都有固定的体积,气体总时充满整个容器。
【典例7】装在烧杯中的水被倒出一部分后,烧杯中剩余水的密度 ;密封在容器中一定质量的气体被抽出一部分后,容器中气体的质量 、体积 、密度 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】不变;变小;不变;变小。
【详解】解:烧杯中的水被倒出一部分后,烧杯中剩余水的密度不变,因为密度不随物体的体积的变化而变化。
气体被抽出一部分后,剩余气体的质量减小了,而气体的体积不变,还等于容器的容积,所以剩余气体的密度变小。
故答案为:不变;变小;不变;变小。
【变式1】一个氧气瓶里的氧气原来的密度是ρ,用去一半后,余下的氧气密度为( )
A.ρ B.2ρ C.0.5ρ D.0.25ρ
【答案】C
【详解】试题分析:设氧气瓶的容积为V,原来氧气瓶里氧气的质量:m0 =ρV,用去了其中一半,剩余氧气的质量:m=m0/2=ρV/2,∵瓶内氧气的体积不变,∴剩余氧气的密度:ρ="m/V=ρ" V/2V=ρ/2,故选C。
【变式2】下列说法中的物体,质量和密度都不变的是( )
A.密封容器内的冰熔化成水
B.宇航员王亚平将冰墩墩从地面带入空间站
C.一支粉笔被老师用去了一半
D.不断吹大的气球
【答案】B
【详解】解:A、密闭容器内的冰熔化成水,所含物质的多少不变,即质量不变,但是物质状态发生变化了,密度变大,故A不符合题意;
B、被宇航员从地面带入太空的冰墩墩,所含物质的多少和物质都不变,所以质量和密度都不变,故B符合题意;
C、一支粉笔被老师用去一半,物体所含物质减少,质量变小,但物质种类没变,所以密度不变,故C不符合题意;
D、气球被吹大时内部的气体逐渐变多,质量变大,故D不符合题意。
故选:B。
【变式3】医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg,剩余氧气的密度为______kg/m3。
【答案】0.02;2。
【详解】[1]医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶,装有密度为2.5 kg/m3的氧气,根据密度公式,则质量为
某次抢救病人用去了5 g氧气,则氧气瓶内剩余氧气的质量为m1=m-m2=25g-5g=20g=0.02kg
[2]剩余氧气的密度为。
【方法技巧】
技巧1:密度的图像分析
接法通则:对图像进行分析→选取特殊数据→代入公式→求得物体的密度。
(1)取同体积的物体比较它们的质量的大小关系,质量大的物体密度大;
(2)取同质量的物体比较它们的体积的大小关系,体积小的物体密度大。
【典例8】(2025•苏州模拟)三个实心物体的质量与体积的关系如图所示,由图可知( )
A.甲的密度最大 B.丙的密度最大
C.乙的密度是1kg/m3 D.以上判断都不对
【答案】B
【详解】解:由图象可知,横轴代表质量,纵轴代表体积;
AB、由图象可知,当三种物质的质量都为1×103kg时,甲物质的体积最大,丙物质的体积最小,由公式ρ=可知甲物质的密度最小,丙物质的密度最大,故A错误,B正确;
C、由图象可知,当乙物质的体积为2m3时,乙物质的质量是2×103kg,则乙物质的密度是ρb===1.0×103kg/m3,故C错误;
D、由以上ABC可知,D错误。
故选:B。
【变式1】如图所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A.乙、丙、甲 B.甲、丙、乙 C.甲、乙、丙 D.丙、乙、甲
【答案】A
【详解】解:
如图,取相同体积的三种液体V,可得质量关系m甲>m乙>m丙,由ρ=可知ρ甲>ρ乙>ρ丙;
在图1中,三种液体的质量相同,而ρ甲>ρ乙>ρ丙,由V=可知V甲<V乙<V丙,
所以左边烧杯的液体为乙,中间为丙,右边为甲,
三个杯子从左至右依次装的液体种类:乙、丙、甲。
故选:A。
【变式2】甲、乙两种物质的m﹣V图象如图所示,分析图象可知( )。
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大;
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小;
C.甲、乙两物质的密度之比为4∶1;
D.甲、乙两物质的密度之比为1∶4
【答案】C
【解析】A.由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A错误;
B.由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B错误;
CD.由图可知,当m甲=20g时,V甲=4cm3;当m乙=10g时,V乙=8cm3,则甲乙的密度分别为
所以,甲乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=5g/cm3∶1.25g/cm3=4∶1
故C正确,D错误。
故选C。
【变式3】如图所示,A、B、C是三个完全相同的圆柱形玻璃容器,分别将质量相等的酒精、硫酸和盐水三种液体倒入容器中。根据下表中提供的有关数据,试判断A、B、C三个容器中分别装的是( )
A.硫酸、盐水、酒精 B.盐水、酒精、硫酸
C.酒精、硫酸、盐水 D.硫酸、酒精、盐水
【答案】D
【解析】【解析】从表中可以看出,硫酸的密度最大,酒精最小,故同质量的三种物质,硫酸的体积最小,酒精的体积最大。
【巩固训练】
1.(2025春•句容市期末)下列说法中的物体,质量和密度都不变的是( )
A.密封容器内的冰熔化成水
B.宇航员王亚平将冰墩墩从地面带入空间站
C.一支粉笔被老师用去了一半
D.不断吹大的气球
【答案】B
【详解】解:A、密闭容器内的冰熔化成水,所含物质的多少不变,即质量不变,但是物质状态发生变化了,密度变大,故A不符合题意;
B、被宇航员从地面带入太空的冰墩墩,所含物质的多少和物质都不变,所以质量和密度都不变,故B符合题意;
C、一支粉笔被老师用去一半,物体所含物质减少,质量变小,但物质种类没变,所以密度不变,故C不符合题意;
D、气球被吹大时内部的气体逐渐变多,质量变大,故D不符合题意。
故选:B。
2.鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的如图所示,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒具有不同的( )
A.质量 B.密度 C.温度 D.体积
【答案】B
【详解】解:
A、质量是物体所含物质的多少,无论质量多少,不同的酒放在一起都会分层。故A不符合题意;
B、因不同酒的密度不同,导致受浮力不同而产生分层。故B符合题意;
C、温度表示物体冷热程度。与酒分层无关。故C不符合题意;
D、体积是物体所占空间的大小,无论体积多少,不同的酒放在一起都会分层。故D不符合题意。
故选:B。
3.(2024春•姑苏区校级期中)密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中,正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.同种物质的密度与物体的体积成反比
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.对于不同种的物质组成的物体,质量和体积的比一定不同
【答案】C
【详解】解:AB、同种物质的密度是保持不变的,并不会随质量和体积的改变而改变,故AB错误;
C、对于同种物质组成的不同物体,质量越大体积越大,物体的质量与体积成正比,故C正确。
D、不同种类物质,质量和体积的比值可能不同,故D错误。
故选:C。
4.(2024春•姑苏区校级期中)密度定义式因能被写成如图所示的样式,而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中,正确的是( )
A.同种物质的密度与物体的质量成正比
B.同种物质的密度与物体的体积成反比
C.对于同种物质组成的不同物体,物体的质量与体积成正比
D.对于不同种的物质组成的物体,质量和体积的比一定不同
【答案】C
【详解】解:AB、同种物质的密度是保持不变的,并不会随质量和体积的改变而改变,故AB错误;
C、对于同种物质组成的不同物体,质量越大体积越大,物体的质量与体积成正比,故C正确。
D、不同种类物质,质量和体积的比值可能不同,故D错误。
故选:C。
5.(多选)关于物质的质量和密度,下列说法正确的是( )。
A.某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比;
B.同种物质的密度可能不同;
C.人们常说的“铁比木头重”是指铁块的质量比木块的质量大;
D.冰的密度是0.9×103kg/m3,表示1m3冰的质量是0.9×103kg
【答案】B、D
【详解】【解析】A.密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关,不能理解为物质的密度与质量成正比,与体积成反比,故A错误;
B.密度的是物质的一种特性,它的大小与物体的材料、状态有关,同种物质状态不同,密度不同,故B正确;
C.生活中人们习惯说“铁比木头重”,本意是相同体积的铁和木头,铁的质量大,所以这句话的正确说法应该是铁的密度大于木头,故C错误;
D.单位体积的某种物质的质量,叫这种物质的密度,冰的密度是0.9×103kg/m3,表示1m3冰的质量是0.9×103kg,故D正确。
故选BD。
6.甲、乙两个物体质量之比3:2,体积之比1:3,那么它们的密度之比为:( )。
A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【详解】由题意可知,
所以它们的密度之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.在已调好的天平左盘放3个用甲物质制成的体积相等的球,在右盘放入5个用乙物质制成的体积相同的球,且左、右盘中每个球的体积也相同,天平平衡,设甲物质密度为ρ甲,乙物质密度为ρ乙,则ρ甲:ρ乙为( )
A、5:3 B、3:5 C、1:1 D、5:9
【答案】A
【详解】天平平衡时左右两盘物体质量相等,即3m甲=5m乙,又∵V甲=V乙,
所以, 即3ρ甲=5ρ乙 ∴ρ甲:ρ乙=5:3
8.铝块的密度是2.7×103kg/m3它表示的意思是 ,若将铝块截去,剩下部分铝块的密度是 g/cm3。
【答案】体积是1m3的铝的质量是2.7×103kg、2.7。
【解析】解:密度是物质的一种特性,是质量与体积的比值;密度的定义是﹣物体单位体积时的质量,由此可得铝的密度的物理意义就是:体积是1m3的铝的质量是2.7×103kg;
当铝块截去1/3后,其质量和体积均减小,其比值不变,故剩余部分的密度仍为2.7×103 kg/m3,即2.7g/cm3。
故答案为:体积是1m3的铝的质量是2.7×103kg、2.7。
9.用75%的酒精消毒液能杀死新型冠状病毒,一瓶酒精消毒液的质量为85g、体积为100cm3,则消毒液的密度是___________g/cm3。在使用过程中,瓶内消毒液的密度将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】0.85;不变。
【详解】[1]消毒液的密度
[2]密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与物质的质量、体积无关。故在使用过程中,瓶内消毒液的密度将不变。
10.甲、乙两实心金属块,它们的体积之比为3:1,将它们分别放在调好的天平的左右盘中,天平恰好平衡,甲和乙的质量之比为______;若将甲切去一半,乙切去三分之一,那么甲和乙剩余部分的密度之比是______。
【答案】1:1;1:3。
【详解】[1]天平平衡,说明两物体质量相同,所以甲和乙的质量之比为1:1。
[2]甲、乙物质的密度之比为
密度与物质的质量与体积的大小无关,所以若将甲切去一半,乙切去三分之一,那么甲和乙剩余部分的密度不变,即甲、乙剩余部分的密度之比等于甲、乙物质的密度之比,为1:3。
11.为了探究“物体的质量跟体积的关系”,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示。
(1)在图所示方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)分析图表可知,同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 ;不同物质的物体其质量与体积的比值 (以上两格选填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为密度,由上可知密度是 (选填“物体”或“物质”)的一种属性。
物体
质量m/g
体积V/cm3
蜡块1
9
10
蜡块2
18
20
蜡块3
27
30
干松木1
5
10
干松木2
10
20
干松木3
15
30
(3)由实验可知;干松木的密度为 kg/m3。
(4)在做这个实验时,我们为什么要选取多种物质,且对每种物质都要收集多组数据?
【答案】(1)如图;(2)相同;不同;物质;(3)0.5×103;(4)为了寻找普遍规律。
【详解】解:(1)图象的横轴是体积,纵轴是质量。在图上先做出蜡块的3个坐标点,然后将它们连起来;再在图上做出干松木的3个坐标点,将它们连起来。答案如图:
(2)①由蜡块的3组数据我们发现,每一组的质量与体积的比值都相同;由干松木的3组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同。则可得结论:同种物质的质量与体积的比值相同。
②蜡块的质量与体积的比值是0.9g/cm3,干松木的质量与体积的比值是0.5g/cm3,则可得结论:不同物质的质量与体积的比值一般不同。
③由于同种物质质量与体积的比值相同,而不同物质质量与体积的比值不相同。这说明不同物质在某种性质上存在差异,为了描述这种差异,物理学中引入了密度这个物理量,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
(3)干松木的密度为ρ===0.5g/cm3=0.5×103kg/m3。
(4)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律,本实验中多次测量是为了寻找规律。
故答案为:(1)如图;(2)相同;不同;物质;(3)0.5×103;(4)为了寻找普遍规律。
12.为了探究某种物质的特性,某同学测得几组数据,填在下表中.
实验次数
蜡块
干松木
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
18
20
10
3
30
27
15
4
40
36
40
20
(1)请将表中所缺的数据填写完整。
(2)比较第1、2次实验可得出结论:同一种物质,它的质量与它的体积成________。
(3)比较每次实验的两组数据,可得出结论是:
(4)以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在同一坐标系(如图所示)中画出石蜡和干松木的质量-体积图象。
(5)从实验中可知,石蜡的密度为________kg/m3,干松木的密度为________kg/m3。
【答案】(1)20 30 (2)正比 (3)体积相同的不同物质的密度一般是不同的
(4)如图所示 (5)0.9×103 0.5×103
取第一次实验数据计算物质的密度。
根据得
,
。
13.日本广岛大学高分子材料科研小组研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)
【答案】可减少质量204kg。
【详解】已知钢质外壳质量和密度可求体积,因为体积一样可求这种材料的质量,两个比较结果即可
14.在测定液体密度时,一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
试求:(1)液体的密度;
(2)容器的质量。
【答案】液体的密度为1.0g/cm3;容器的质量为4.9g
【详解】液体的质量根据公式可求,容器和液体的总质量等于液体的质量与容器质量之和,根据这个关系列出等式,通过解方程组可求液体的密度和容器的质量
设容器质量为m0,液体密度为ρ,根据和题给条件可得方程组:
m0+5.8ρ=10.7 (1)
m0+7.9ρ=12.8 (2)
解上列方程组得ρ=1.0g/cm3,m0=4.9g
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