第01讲 物质的质量与密度(讲义)(浙江专用)2026年中考科学一轮复习讲练测
2025-12-11
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.03 MB |
| 发布时间 | 2025-12-11 |
| 更新时间 | 2025-12-11 |
| 作者 | 倪胡不归fy |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-12-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55380769.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第01讲 物质的质量与密度(讲义)
目 录
目标导图
考情剖析·命题前瞻
思维导图·网络构建
考点通关·靶向突破
考点1 质量的测量
考点2 密度
考点3 密度的测量
素养拓展·思维进阶
拓展1 材料鉴别
拓展2 跨学科融合与创新应用
优题精选·练能提分
考点
考查形式
课标要求及考查内容
考法分析
质量的测量
☑选择题
☑填空题
☑实验与探究题
理解质量是物体本身的一种属性。掌握托盘天平的正确使用方法。能进行常见物体质量的估测。
直接考查概念的客观性:常以选择题形式,判断质量是否随物体位置(如地球到太空)、状态(如冰化成水)改变。
天平使用与误差分析:在实验探究题中高频出现。难点是误差分析。尤其注意细节如“读数时视线应与游码哪一侧对齐”等。
质量估测:如2023杭州第5题:判断物体质量估测的合理性(如课本质量是否为2kg)。
密度
☑选择题
☑填空题
☑综合题(简单计算)
理解密度是物质的一种特性,同种物质密度相同,但受状态和温度影响。熟练掌握密度公式ρ=m/V及其变形,能进行单位换算。能解释生活中与密度有关的物理现象。
密度特性的理解:选择题中常考查对不同物质密度大小的比较,或判断一块金属被切去一半后密度是否变化。
公式的直接计算与比例问题:填空或计算题中,直接利用公式求质量、体积或密度。比例问题是重点。
m-V图像分析:选择题中常给出两种或多种物质的m-V图像,要求比较密度大小、判断物质种类或进行简单计算。
结合生产生活的综合应用:常以新材料选择、解释现象等为背景进行考查,体现物理与生活的联系。
密度的测量
☑实验与探究题
会用量筒测量固体和液体的体积。会用天平和量筒测量固体和液体的密度,理解实验原理、步骤,并能分析误差。特别是在缺少天平或量筒等器材时,能设计特殊方案进行测量。
常规方法测密度:测质量、体积,计算密度
特殊方法测密度(高频难点):
缺量筒(有天平):核心是利用等体积替代法。例如“补水法”或“标记法”。
缺天平(有量筒):核心是利用浮力知识。例如“漂浮法”得出质量,再使其浸没测出体积,最后计算密度。
双缺型(无天平无量筒):综合运用浮力、杠杆平衡等原理,设计创新性实验,是体现能力差异的区分点。
如2025年浙江统考卷:设计“缺天平”方案测液体密度
命题
趋势
趋势1:从概念记忆向探究能力迁移
试题减少直接套用公式,更多要求设计实验方案、分析误差。例如2025年卷中,要求学生利用杠杆平衡原理自制“密度秤”,并标定刻度,强调科学探究素养和模型建构能力。
趋势2:跨学科整合与真实情境强化
密度知识常与浮力、压强、材料选择等结合。如2024年题中要求计算稻谷堆密度以估产,体现生命科学/农业生产情境;2025年新增“工程技术”背景(如桥梁材料密度与防锈原理综合题),反映STS(科学-技术-社会)导向。
趋势3:命题载体从抽象向具体转化
m-V图像分析、密度在材料鉴别中的应用(如2023年丽水卷中玻璃廊桥的密度计算)增多,凸显物理观念与科学思维的融合。
命题
预测
1.实验题进一步创新:可能引入项目式任务,如“测量微塑料颗粒密度并评估其环境迁移”,要求学生设计实验、处理数据,并分析生态影响;误差分析从“步骤合理性”转向定量评估。
2.综合题强化跨学科整合:密度与浮力、压强的结合题可能融入地方元素,如计算杭州湾湿地淤泥密度分析重金属沉降,需运用地理、化学知识综合求解。
3.核心素养导向更加明确:试题将更注重科学态度与社会责任,例如通过密度知识辨析材料环保性。
◇考点 1 物质的质量
1.质量
概念:质量表示物体所含物质的多少。符号m。
特性:质量是物体本身的一种属性,不随形状、位置、温度和状态的改变而改变。
单位:常用单位是千克(kg),其他单位克(g)、毫克(mg)、吨(t)等。
2.天平的使用
使用步骤
放
把天平放在水平台面上
移
将游码移到标尺左端的零刻度线处
调
调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线或左右摆动幅度一致
测
先估后测:先估计被测物的质量,避免超出天平的量程
左物右码:左盘放物体,右盘放砝码
先大后小:用镊子先放大砝码,再放小砝码
游码调平衡:用镊子移动游码使天平平衡
读
物体的质量 = 砝码的质量 + 游码质量,即m物 = m砝 + m游
收
测量完毕,取下物体,用镊子将砝码放回砝码盒,游码拨回零刻度线
【易混易错】
①托盘天平在第一次调平时,游码必须归零。如果不归零,则物体的质量=实际测量值-未归零读数;
②如果砝码和物体放反,则测量值偏大,大于物体两倍的游码值,物体的质量=砝码-游码;
③放置砝码的时候,应该按照“先大后小”的原则,装砝码的时候,则相反;
④放置好最小的砝码后,通过调节游码使托盘天平平衡;
⑤整个过程中,砝码都要用镊子夹取,不能用手直接拿取;
⑥如果被测物体具有腐蚀性或潮湿,需用烧杯称量;若不具腐蚀性不潮湿则用称量纸;若称量氢氧化钠固体,氢氧化钠具有潮解性,则需用烧杯称量;
⑦托盘天平平衡的标志是:指针指在刻度盘的零刻度线或者在零刻度线左右均匀摆动。
【方法技巧】
类型
具体操作
误差分析
与真实值相比
调平环节的误差
游码未归零就调节平衡螺母
指针未指分度盘中央便开始测量
称量过程的误差
物体和砝码位置放反,且使用了游码
物体和砝码位置放反,但未使用游码
称量过程的误差
称量时,错误地调节平衡螺母
称量时指针未指分度盘中央便读数
砝码和读数本身的误差
砝码磨损(质量变小)
砝码生锈或沾有污物(质量变大)
按游码右侧所对刻度读数
考法01:基本概念的理解与应用
典例1:(2025·浙江·中考真题)中国科研团队在微型飞行器技术领域取得重大突破。重4.21g、巴掌大小的太阳能动力微型无人机,仅靠两片微型太阳能电池就能驱动,且能够依靠自然光持续飞行。其中,“4.21g”描述的是无人机的( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.比热容
考法02:天平的使用
典例2:(2023·浙江绍兴·中考真题)规范的操作可以保证实验的科学性和安全性。下列实验操作正确的是( )
A.滴加液体
B.读取体积
C.点燃酒精灯
D.取用砝码
◇考点 2 密度
1.密度的概念
概念:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
计算公式:
单位:或 换算: =
影响因素:温度、状态
特性:密度是物质的一种特性,与质量多少、体积大小无关,同种物质相同物态下的密度一般相同。
2.正确理解密度公式
①是密度的计算式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量
成正比、与体积成反比。
②不同物质的密度一般不同,但密度相同的物质不一定是同种物质。
③物质的密度受物态变化和温度的影响。
考法01:质量和体积的关系
典例1: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,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为
D.若将c的体积增大到,它的密度不变
考法02:密度及其特性
典例2:某同学根据表中提供几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,正确的是( )
物质
密度(g/cm3)
物质
密度(g/cm3)
蜂蜜
1.4
冰
0.9
酒精
0.8
铝
2.7
水银
13.6
铜
8.9
A.液体的密度一定小于固体的密度
B.蜂蜜和酒精混合后的液体密度为2.2g/cm3
C.把50g酒精倒掉一半,剩余酒精密度仍为0.8g/cm3
D.铝的密度小于铜的密度,所以铝的质量比铜小
考法03:公式的计算与比例问题
典例3:如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。则制成甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A.3︰4
B.4︰3
C.2︰1
D.1︰2
考法04:结合生产生活的综合应用
典例4:我国自行研制的C919大型喷气客机的机身和机翼采用了“极轻”的碳纤维材料:医生手术用的手术刀非常“轻薄”。前后二个“轻”分别指的是( )
A.密度小;质量小
B.质量小;密度小
C.质量小;质量小
D.密度小;密度小
◇考点 3 密度的测量
1.常规测量方法
(1)固体密度测量
①测质量:用天平测出固体的质量m
②测体积:规则形状直接计算;不规则形状用排水法
(向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1,用细线将固体拴住,缓缓放入量筒中的水里,
并使之完全浸入,记下水面刻度值V2,体积= V2-V1)
③计算密度:ρ=m/(V2-V1)
注意:
①测量顺序:应先测质量,再测体积。如果先测体积,固体表面会沾水,导致质量测量偏大,从而使计算出的密度偏大。
②固体状态:此方法要求固体不溶于水且密度大于水(能沉入水中)。
若固体密度小于水,物体漂浮在水面,无法直接用排水法测体积。可采用:针压法、沉坠法
(2)液体密度测量
对于液体,核心是测量其质量和体积,为避免容器内壁残留液体引起误差,常用差量法:
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1。
②将烧杯中部分液体倒入量筒,读出量筒中液体的体积V。
③用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
④计算密度:ρ=(m1-m2)/V
常见误差较大的方法及原因:
若先测空烧杯质量,再将全部液体倒入量筒测体积,则所测体积偏小,使密度计算结果偏大;
或先用量筒测液体体积,再将液体倒入烧杯测质量,则所测质量偏小,使密度计算结果偏小。
除了操作顺序,还有一些细节需要注意:
量筒的读数时俯视或仰视带来的读数误差;天平的使用误差等。
2.特殊测量方法
缺少主要仪器是常见问题
(1)缺量筒
核心是等体积替代:测出物体质量m后,关键在于求体积。可用排水法,固体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,可用天平测量排开水的质量,再根据密度公式计算体积。
(2)缺天平
核心是等质量替代:可利用浮力解决。
一漂一沉法:适用能漂浮物体,先漂浮G物=G排,得到物体质量,再浸没得到V物=V排;
浮舟法:适用于下沉但可借助工具漂浮的物体,体积可以排水法测量,浮舟漂浮时记下V1,浮舟和物体漂浮几下V2,则物体漂浮的V排=V2-V1,根据物体漂浮G物=G排=ρ(V2-V1)g,得到质量。
也可利用弹簧测力计测量重力和浮力。
考法01:常规方法测固体和液体密度
典例1:过度饮酒有损健康。标准酒度是法国著名化学家盖·吕萨克提出,它是指在20℃时,每100毫升酒液中含有多少毫升的酒精。白酒的密度随度数变化的关系见下表。
白酒度数/度
密度/克·厘米3
38
0.951
42
0.945
46
0.938
50
0.930
52
0.926
56
0.918
(1)结合表中数据分析,可以得出: ;
(2)某同学想知道自己家一坛散装白酒的度数,开展了以下探究:
①用电子秤先称出一个空瓶的质量m0;
②在其中装满水(水的密度为)称出总质量m1;
③再取一个相同空瓶装满白酒称出总质量m2。
计算白酒的表达式为: (用所测物理量的字母表示),根据测得结果查出白酒度数。
考法02:特殊方法测密度
典例2:如图所示为“顶针”,是民间常用的缝纫用品,一般为铁质或铜制,能顶着针尾,手指发力来穿透衣物。小云发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针,查阅完资料得知ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铁=7.8×103kg/m3。
方案一:利用天平和量筒测量。实验操作如下:
①小云将顶针放在调节好的天平左盘,天平重新平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。
②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中,如图乙所示,用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积(顶针大于量筒口)
方案二:利用电子秤测量。实验操作如下:
①给烧杯中装入适量水,按电子秤清零键,如图a;
②用细线悬挂顶针,慢慢放入烧杯的水中,不接触烧杯底部,此时电子秤的示数为m1;
③慢慢松开细线,使顶针沉底,如图c,此时电子秤的示数为m2。
(1)用顶针套在手指上推针的目的是通过 减小对手指的压强;
(2)方案一中测量的顶针的质量为 。方案二中测出顶针的密度ρ= ; (用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)
(3)你认为 (选填“方案一”或“方案二”)的测量方法更精确,理由是: 。
拓展1 材料鉴别
材料鉴别的根本原理在于:
密度是物质的一种特性。这意味着,在相同条件下,同种物质的密度是确定的,而不同物质的密度通常不同。因此,我们可以通过测量和计算未知物质的密度,再与密度表中的标准值进行比对,来初步判断它是何种物质,或者检验其纯度、判断其是否空心等。
在实际鉴别中,主要有以下两种思路:
鉴别思路
操作方法
关键点
直接比较密度
计算密度直接比较
最直观的方法
判断空心实心
假设物体是实心的,利用密度、质量或体积公式进行反推,将计算结果与实际测量值进行比较。
是中考的高频考点
鉴别方法的适用性与注意事项:
局限性:不同物质的密度有可能相同。例如,某些合金的密度可能与某种纯金属的密度非常接近。因此,单靠密度鉴别并不绝对可靠,有时需要结合颜色、硬度、导电性等其他物理属性进行综合判断。
精确操作:在实验测量中,质量和体积的测量精度直接决定密度计算的准确性。
【教考衔接】有一枚质量约为6g的金戒指,测得其体积为0.32cm³。已知纯金的密度约为19.3g/cm³,请通过计算判断这枚戒指是否由纯金制成。
拓展2 跨学科融合与创新应用
密度作为一个基础物理量,与物理、化学、地理乃至时事新闻等知识结合考查,这类题目旨在检验我们的知识迁移和综合应用能力。如探究原油在水中的运动,分析油污对海洋生态的影响,并讨论如何利用密度差进行海面浮油回收。
面对这类综合题,可以把握以下要点:
夯实基础:深刻理解密度公式ρ=m/V及其变形,知道密度是物质本身的一种特性。
掌握方法:熟练掌握利用天平和量筒测量固体、液体密度的基本方法,特别是等体积替代法在缺天平或缺量筒时的灵活运用。
关注情境:平时多留意科技新闻和社会热点,思考其中可能蕴含的科学知识,特别是与密度相关的现象和应用。
规范表达:在解答实验设计和原因分析类题目时,要逻辑清晰,使用准确的科学语言表述。
【教考衔接】我国自主研发的“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。其载人舱球壳采用了我国自主发明的Ti62A(钛合金) 材料。查阅资料可知,Ti62A钛合金的密度约为4.5g/cm³,强度极高。另一种常见金属铝的密度约为2.7 g/cm³。
请从密度和强度的角度,分析“奋斗者”号选择钛合金而非铝合金制造载人舱球壳的可能原因。
1. 【质量的估算】(2022·杭州·中考真题)下列物体质量最接近20kg的是( )
A.一个鸡蛋
B.一本科学书
C.一辆自行车
D.一辆汽车
2. 【质量及其特点】(2025·舟山·一模)如图把一个乒乓球放在吹风口上方,乒乓球能悬停在空中某一位置,此时( )
A.乒乓球质量变小了
B.乒乓球只受浮力作用
C.乒乓球受平衡力作用
D.乒乓球的惯性消失
3. 【密度公式应用】(2023·浙江宁波·一模)甲、乙两个实心金属球,其密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶5,质量之比m甲∶m乙=1∶2,那么甲乙两球的体积之比V甲∶V乙为( )
A.1∶5
B.5∶1
C.4∶5
D.5∶4
4. 【天平的使用】小嘉用一架实验室的旧天平测量一枚鸡蛋的质量。
(1)小嘉将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺“0”刻度线,发现指针在分度盘前左右摆动,如图甲所示。小嘉接下来的操作应是 ;
(2)小嘉发现无论怎样操作,天平指针总略偏向分度盘左侧。于是,他在天平右盘中放入几粒米,调节天平平衡后再进行测量。放入鸡蛋,调节天平再次平衡时,砝码和游码如图乙所示。此时,测出的鸡蛋质量为 g;
(3)用此方法测出的鸡蛋质量 (选填“偏小”、“准确”或“偏大”)。
5. 【密度测量】明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度。
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
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第01讲 物质的质量与密度(讲义)
目 录
目标导图
考情剖析·命题前瞻
思维导图·网络构建
考点通关·靶向突破
考点1 质量的测量
考点2 密度
考点3 密度的测量
素养拓展·思维进阶
拓展1 材料鉴别
拓展2 跨学科融合与创新应用
优题精选·练能提分
考点
考查形式
课标要求及考查内容
考法分析
质量的测量
☑选择题
☑填空题
☑实验与探究题
理解质量是物体本身的一种属性。掌握托盘天平的正确使用方法。能进行常见物体质量的估测。
直接考查概念的客观性:常以选择题形式,判断质量是否随物体位置(如地球到太空)、状态(如冰化成水)改变。
天平使用与误差分析:在实验探究题中高频出现。难点是误差分析。尤其注意细节如“读数时视线应与游码哪一侧对齐”等。
质量估测:如2023杭州第5题:判断物体质量估测的合理性(如课本质量是否为2kg)。
密度
☑选择题
☑填空题
☑综合题(简单计算)
理解密度是物质的一种特性,同种物质密度相同,但受状态和温度影响。熟练掌握密度公式ρ=m/V及其变形,能进行单位换算。能解释生活中与密度有关的物理现象。
密度特性的理解:选择题中常考查对不同物质密度大小的比较,或判断一块金属被切去一半后密度是否变化。
公式的直接计算与比例问题:填空或计算题中,直接利用公式求质量、体积或密度。比例问题是重点。
m-V图像分析:选择题中常给出两种或多种物质的m-V图像,要求比较密度大小、判断物质种类或进行简单计算。
结合生产生活的综合应用:常以新材料选择、解释现象等为背景进行考查,体现物理与生活的联系。
密度的测量
☑实验与探究题
会用量筒测量固体和液体的体积。会用天平和量筒测量固体和液体的密度,理解实验原理、步骤,并能分析误差。特别是在缺少天平或量筒等器材时,能设计特殊方案进行测量。
常规方法测密度:测质量、体积,计算密度
特殊方法测密度(高频难点):
缺量筒(有天平):核心是利用等体积替代法。例如“补水法”或“标记法”。
缺天平(有量筒):核心是利用浮力知识。例如“漂浮法”得出质量,再使其浸没测出体积,最后计算密度。
双缺型(无天平无量筒):综合运用浮力、杠杆平衡等原理,设计创新性实验,是体现能力差异的区分点。
如2025年浙江统考卷:设计“缺天平”方案测液体密度
命题
趋势
趋势1:从概念记忆向探究能力迁移
试题减少直接套用公式,更多要求设计实验方案、分析误差。例如2025年卷中,要求学生利用杠杆平衡原理自制“密度秤”,并标定刻度,强调科学探究素养和模型建构能力。
趋势2:跨学科整合与真实情境强化
密度知识常与浮力、压强、材料选择等结合。如2024年题中要求计算稻谷堆密度以估产,体现生命科学/农业生产情境;2025年新增“工程技术”背景(如桥梁材料密度与防锈原理综合题),反映STS(科学-技术-社会)导向。
趋势3:命题载体从抽象向具体转化
m-V图像分析、密度在材料鉴别中的应用(如2023年丽水卷中玻璃廊桥的密度计算)增多,凸显物理观念与科学思维的融合。
命题
预测
1.实验题进一步创新:可能引入项目式任务,如“测量微塑料颗粒密度并评估其环境迁移”,要求学生设计实验、处理数据,并分析生态影响;误差分析从“步骤合理性”转向定量评估。
2.综合题强化跨学科整合:密度与浮力、压强的结合题可能融入地方元素,如计算杭州湾湿地淤泥密度分析重金属沉降,需运用地理、化学知识综合求解。
3.核心素养导向更加明确:试题将更注重科学态度与社会责任,例如通过密度知识辨析材料环保性。
◇考点 1 物质的质量
1.质量
概念:质量表示物体所含物质的多少。符号m。
特性:质量是物体本身的一种属性,不随形状、位置、温度和状态的改变而改变。
单位:常用单位是千克(kg),其他单位克(g)、毫克(mg)、吨(t)等。
2.天平的使用
使用步骤
放
把天平放在水平台面上
移
将游码移到标尺左端的零刻度线处
调
调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线或左右摆动幅度一致
测
先估后测:先估计被测物的质量,避免超出天平的量程
左物右码:左盘放物体,右盘放砝码
先大后小:用镊子先放大砝码,再放小砝码
游码调平衡:用镊子移动游码使天平平衡
读
物体的质量 = 砝码的质量 + 游码质量,即m物 = m砝 + m游
收
测量完毕,取下物体,用镊子将砝码放回砝码盒,游码拨回零刻度线
【易混易错】
①托盘天平在第一次调平时,游码必须归零。如果不归零,则物体的质量=实际测量值-未归零读数;
②如果砝码和物体放反,则测量值偏大,大于物体两倍的游码值,物体的质量=砝码-游码;
③放置砝码的时候,应该按照“先大后小”的原则,装砝码的时候,则相反;
④放置好最小的砝码后,通过调节游码使托盘天平平衡;
⑤整个过程中,砝码都要用镊子夹取,不能用手直接拿取;
⑥如果被测物体具有腐蚀性或潮湿,需用烧杯称量;若不具腐蚀性不潮湿则用称量纸;若称量氢氧化钠固体,氢氧化钠具有潮解性,则需用烧杯称量;
⑦托盘天平平衡的标志是:指针指在刻度盘的零刻度线或者在零刻度线左右均匀摆动。
【方法技巧】
类型
具体操作
误差分析
与真实值相比
调平环节的误差
游码未归零就调节平衡螺母
调平时,游码的初始示数a克相当于一个提前加入右盘的小砝码
测量值偏大,偏大a克
指针未指分度盘中央便开始测量
指针偏左,说明初始状态左盘重,称量时需在右盘多加砝码才能平衡
测量值偏大
指针偏右,说明初始状态右盘重,称量时可在右盘少加砝码
测量值偏小
称量过程的误差
物体和砝码位置放反,且使用了游码
正确关系为m物 = m砝 - m游,但读数时仍按 m读 = m砝 + m游计算
测量值偏大,偏大2m游
物体和砝码位置放反,但未使用游码
此时平衡关系仍为 m物 = m砝,读数正确
准确无误
称量过程的误差
称量时,错误地调节平衡螺母
通过调节平衡螺母强行让横梁“平衡”,破坏了初始调平状态,相当于人为改变了某一盘的质量
左调螺母,测量值偏大;右调螺母,测量值偏小
称量时指针未指分度盘中央便读数
指针偏左,说明左盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加得不够
测量值偏小
指针偏右,说明右盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加多了
测量值偏大
砝码和读数本身的误差
砝码磨损(质量变小)
为使天平平衡,需加入更多或更重的砝码,但读数仍按砝码标示值计算
测量值偏大
砝码生锈或沾有污物(质量变大)
为使天平平衡,所需砝码比实际应加的少,但读数仍按砝码标示值计算
测量值偏小
按游码右侧所对刻度读数
游码读数应以左侧边缘对准的刻度为准。按右侧读数会导致游码示数读取偏大
测量值偏大
考法01:基本概念的理解与应用
典例1:(2025·浙江·中考真题)中国科研团队在微型飞行器技术领域取得重大突破。重4.21g、巴掌大小的太阳能动力微型无人机,仅靠两片微型太阳能电池就能驱动,且能够依靠自然光持续飞行。其中,“4.21g”描述的是无人机的( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.比热容
本题命题意图:考查对物理量“质量”及其单位“克(g)”的识别。
【答案】B
【解析】生活中我们常用重表示物体的质量,质量的国际标准单位是kg,常有单位有g、t等,故重4.21g描述的是物体的质量。
故选B。
考法02:天平的使用
典例2:(2023·浙江绍兴·中考真题)规范的操作可以保证实验的科学性和安全性。下列实验操作正确的是( )
A.滴加液体
B.读取体积
C.点燃酒精灯
D.取用砝码
本题命题意图:考查常见实验操作、天平的使用规范。
【答案】B
【解析】胶头滴管不能伸入到试管内;量取液体读数时,视线与液体的凹液面最低处保持水平;禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯;用砝码应使用镊子,不可用手拿,图中所示操作错误。
故选B。
◇考点 2 密度
1.密度的概念
概念:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
计算公式:
单位:或 换算: =
影响因素:温度、状态
特性:密度是物质的一种特性,与质量多少、体积大小无关,同种物质相同物态下的密度一般相同。
2.正确理解密度公式
①是密度的计算式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量
成正比、与体积成反比。
②不同物质的密度一般不同,但密度相同的物质不一定是同种物质。
③物质的密度受物态变化和温度的影响。
考法01:质量和体积的关系
典例1: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,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为
D.若将c的体积增大到,它的密度不变
本题命题意图:考查对密度概念(m-V图像斜率)及其特性(物质固有属性)的理解
【答案】D
【解析】故,a物质的密度是b物质密度的,故AB错误;
因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以b和c的密度均不变。故C错误,D正确。
故选D。
考法02:密度及其特性
典例2:某同学根据表中提供几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,正确的是( )
物质
密度(g/cm3)
物质
密度(g/cm3)
蜂蜜
1.4
冰
0.9
酒精
0.8
铝
2.7
水银
13.6
铜
8.9
A.液体的密度一定小于固体的密度
B.蜂蜜和酒精混合后的液体密度为2.2g/cm3
C.把50g酒精倒掉一半,剩余酒精密度仍为0.8g/cm3
D.铝的密度小于铜的密度,所以铝的质量比铜小
本题命题意图:考查对“密度是物质特性”这一核心概念的深度理解与辨析能力。解题需采用概念辨析与特例排除法
【答案】C
【解析】A.冰、铝、铜的密度都小于水银的密度,故液体的密度可能大于固体的密度,故A错误;
B.无法计算混合后的液体密度,混合液的密度介于酒精密度和蜂蜜密度之间,故B错误;
C.密度是物质本身的一种特性,同种物质,状态不变时,密度不变,故C正确;
D.铝的密度小于铜的密度,当体积相同的铝和铜,铝块质量小于铜的质量,故D错误。
故选C。
考法03:公式的计算与比例问题
典例3:如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。则制成甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A.3︰4
B.4︰3
C.2︰1
D.1︰2
本题命题意图:结合天平平衡原理考查密度公式的综合运用
【答案】C
【解析】根据公式 ρ = 得,m = ρV,
天平左右两侧的质量相等,所以:2ρ甲V + ρ乙V = ρ甲V + 3ρ乙V
ρ甲V = 2ρ乙V
ρ甲 : ρ乙 = 2:1
故C正确。
故选C。
考法04:结合生产生活的综合应用
典例4:我国自行研制的C919大型喷气客机的机身和机翼采用了“极轻”的碳纤维材料:医生手术用的手术刀非常“轻薄”。前后二个“轻”分别指的是( )
A.密度小;质量小
B.质量小;密度小
C.质量小;质量小
D.密度小;密度小
本题命题意图:考查在实际情境中辨析“密度”与“质量”两个核心概念。
【答案】A
【解析】极轻是生活生产中的说法,它蕴含的物理意义是:在体积相同的情况下,物质的质量小,即物质的密度小;医生手术用的手术刀非常“轻薄”形容手术刀细小,指的是手术刀的质量小。
故选A。
◇考点 3 密度的测量
1.常规测量方法
(1)固体密度测量
①测质量:用天平测出固体的质量m
②测体积:规则形状直接计算;不规则形状用排水法
(向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1,用细线将固体拴住,缓缓放入量筒中的水里,
并使之完全浸入,记下水面刻度值V2,体积= V2-V1)
③计算密度:ρ=m/(V2-V1)
注意:
①测量顺序:应先测质量,再测体积。如果先测体积,固体表面会沾水,导致质量测量偏大,从而使计算出的密度偏大。
②固体状态:此方法要求固体不溶于水且密度大于水(能沉入水中)。
若固体密度小于水,物体漂浮在水面,无法直接用排水法测体积。可采用:针压法、沉坠法
(2)液体密度测量
对于液体,核心是测量其质量和体积,为避免容器内壁残留液体引起误差,常用差量法:
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1。
②将烧杯中部分液体倒入量筒,读出量筒中液体的体积V。
③用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
④计算密度:ρ=(m1-m2)/V
常见误差较大的方法及原因:
若先测空烧杯质量,再将全部液体倒入量筒测体积,则所测体积偏小,使密度计算结果偏大;
或先用量筒测液体体积,再将液体倒入烧杯测质量,则所测质量偏小,使密度计算结果偏小。
除了操作顺序,还有一些细节需要注意:
量筒的读数时俯视或仰视带来的读数误差;天平的使用误差等。
2.特殊测量方法
缺少主要仪器是常见问题
(1)缺量筒
核心是等体积替代:测出物体质量m后,关键在于求体积。可用排水法,固体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,可用天平测量排开水的质量,再根据密度公式计算体积。
(2)缺天平
核心是等质量替代:可利用浮力解决。
一漂一沉法:适用能漂浮物体,先漂浮G物=G排,得到物体质量,再浸没得到V物=V排;
浮舟法:适用于下沉但可借助工具漂浮的物体,体积可以排水法测量,浮舟漂浮时记下V1,浮舟和物体漂浮几下V2,则物体漂浮的V排=V2-V1,根据物体漂浮G物=G排=ρ(V2-V1)g,得到质量。
也可利用弹簧测力计测量重力和浮力。
考法01:常规方法测固体和液体密度
典例1:过度饮酒有损健康。标准酒度是法国著名化学家盖·吕萨克提出,它是指在20℃时,每100毫升酒液中含有多少毫升的酒精。白酒的密度随度数变化的关系见下表。
白酒度数/度
密度/克·厘米3
38
0.951
42
0.945
46
0.938
50
0.930
52
0.926
56
0.918
(1)结合表中数据分析,可以得出: ;
(2)某同学想知道自己家一坛散装白酒的度数,开展了以下探究:
①用电子秤先称出一个空瓶的质量m0;
②在其中装满水(水的密度为)称出总质量m1;
③再取一个相同空瓶装满白酒称出总质量m2。
计算白酒的表达式为: (用所测物理量的字母表示),根据测得结果查出白酒度数。
本题命题意图:考查学生从数据表格中归纳结论的能力,以及利用等体积法(控制变量)设计和推导密度公式的实验探究能力。
【答案】 见解析
【解析】(1)根据表中数据信息可知,白酒的度数越大,密度越小,白酒的密度随度数的增大而减小。
(2)瓶的容积:
白酒的体积:
白酒的密度:
考法02:特殊方法测密度
典例2:如图所示为“顶针”,是民间常用的缝纫用品,一般为铁质或铜制,能顶着针尾,手指发力来穿透衣物。小云发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针,查阅完资料得知ρ铜=8.9×103kg/m3、ρ铁=7.8×103kg/m3。
方案一:利用天平和量筒测量。实验操作如下:
①小云将顶针放在调节好的天平左盘,天平重新平衡时,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。
②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中,如图乙所示,用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积(顶针大于量筒口)
方案二:利用电子秤测量。实验操作如下:
①给烧杯中装入适量水,按电子秤清零键,如图a;
②用细线悬挂顶针,慢慢放入烧杯的水中,不接触烧杯底部,此时电子秤的示数为m1;
③慢慢松开细线,使顶针沉底,如图c,此时电子秤的示数为m2。
(1)用顶针套在手指上推针的目的是通过 减小对手指的压强;
(2)方案一中测量的顶针的质量为 。方案二中测出顶针的密度ρ= ; (用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)
(3)你认为 (选填“方案一”或“方案二”)的测量方法更精确,理由是: 。
本题命题意图:综合考查压强、密度等核心知识的实际应用与实验探究能力。
【答案】(1)增大受力面积
(2) 17.8g
(3) 方案二 见解析
【解析】(1)用顶针套在手指上推针,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)甲图中天平标尺的分度值是0.2g,顶针的质量为
根据阿基米德定律,顶针的体积等于它浸没所排开水的体积,即量筒里水的体积,那么顶针的体积为,则顶针的密度为水
(3)方案二测量结果更精确,因为方案一在测量体积时,将溢出的水倒入量筒中时会有残留,导致体积测量误差较大。
拓展1 材料鉴别
材料鉴别的根本原理在于:
密度是物质的一种特性。这意味着,在相同条件下,同种物质的密度是确定的,而不同物质的密度通常不同。因此,我们可以通过测量和计算未知物质的密度,再与密度表中的标准值进行比对,来初步判断它是何种物质,或者检验其纯度、判断其是否空心等。
在实际鉴别中,主要有以下两种思路:
鉴别思路
操作方法
关键点
直接比较密度
计算密度直接比较
最直观的方法
判断空心实心
假设物体是实心的,利用密度、质量或体积公式进行反推,将计算结果与实际测量值进行比较。
是中考的高频考点
鉴别方法的适用性与注意事项:
局限性:不同物质的密度有可能相同。例如,某些合金的密度可能与某种纯金属的密度非常接近。因此,单靠密度鉴别并不绝对可靠,有时需要结合颜色、硬度、导电性等其他物理属性进行综合判断。
精确操作:在实验测量中,质量和体积的测量精度直接决定密度计算的准确性。
【教考衔接】有一枚质量约为6g的金戒指,测得其体积为0.32cm³。已知纯金的密度约为19.3g/cm³,请通过计算判断这枚戒指是否由纯金制成。
①比较密度法
计算戒指的密度:ρ戒指=m/V=6g/0.32cm³≈18.75g/cm³。
与纯金密度比较:18.75g/cm³<19.3g/cm³。因此不是纯金制成的。
②比较体积法(假设戒指是实心纯金)
计算等质量纯金应有的体积:V纯金=m/ρ金=6g/19.3g/cm³≈0.31cm³。
与实际体积比较:0.31cm³<0.32cm³。说明戒指内部是空心的,或者掺入了密度更小的金属
③比较质量法(假设戒指是实心纯金)
计算等体积纯金应有的质量:m纯金=ρ金×V=19.3g/cm³×0.32 cm³=6.176g。
与实际质量比较:6.176g>6g。证明不是纯金
拓展2 跨学科融合与创新应用
密度作为一个基础物理量,与物理、化学、地理乃至时事新闻等知识结合考查,这类题目旨在检验我们的知识迁移和综合应用能力。如探究原油在水中的运动,分析油污对海洋生态的影响,并讨论如何利用密度差进行海面浮油回收。
面对这类综合题,可以把握以下要点:
夯实基础:深刻理解密度公式ρ=m/V及其变形,知道密度是物质本身的一种特性。
掌握方法:熟练掌握利用天平和量筒测量固体、液体密度的基本方法,特别是等体积替代法在缺天平或缺量筒时的灵活运用。
关注情境:平时多留意科技新闻和社会热点,思考其中可能蕴含的科学知识,特别是与密度相关的现象和应用。
规范表达:在解答实验设计和原因分析类题目时,要逻辑清晰,使用准确的科学语言表述。
【教考衔接】我国自主研发的“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。其载人舱球壳采用了我国自主发明的Ti62A(钛合金) 材料。查阅资料可知,Ti62A钛合金的密度约为4.5g/cm³,强度极高。另一种常见金属铝的密度约为2.7 g/cm³。
请从密度和强度的角度,分析“奋斗者”号选择钛合金而非铝合金制造载人舱球壳的可能原因。
【解析】虽然钛合金的密度比铝合金大,但其强度远高于铝合金。在万米深海的巨大压强下,材料必须具有极高的强度才能保证舱体不被压垮。使用钛合金可以在满足强度要求的前提下,尽可能控制舱体的壁厚和最终重量,是一种强度与重量之间最优化的选择。如果使用铝合金,可能需要做得非常厚才能达到强度要求,反而可能导致总重量增加或内部空间不足。
1. 【质量的估算】(2022·杭州·中考真题)下列物体质量最接近20kg的是( )
A.一个鸡蛋
B.一本科学书
C.一辆自行车
D.一辆汽车
【答案】C
【解析】A.两个鸡蛋质量大概为100g,所以一个鸡蛋质量约为50g=0.05kg,故A不符合题意。
B.一本科学书的质量在300g=0.3kg左右,故B不符合题意。
C.一辆自行车的质量在20kg左右,故C 符合题意;
D.一辆汽车的质量在1500kg左右,故D不符合题意。
故选C。
2. 【质量及其特点】(2025·舟山·一模)如图把一个乒乓球放在吹风口上方,乒乓球能悬停在空中某一位置,此时( )
A.乒乓球质量变小了
B.乒乓球只受浮力作用
C.乒乓球受平衡力作用
D.乒乓球的惯性消失
【答案】C
【解析】A.质量是物体的属性,与物体所处的位置无关,因此质量不变,故A不符合题意;
BC.乒乓球能悬停在空中某一位置,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,故B不符合题意,C符合题意;
D.惯性是物体的属性,与物体的质量有关,因此惯性不会消失,故D不符合题意。
故选C。
3. 【密度公式应用】(2023·浙江宁波·一模)甲、乙两个实心金属球,其密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶5,质量之比m甲∶m乙=1∶2,那么甲乙两球的体积之比V甲∶V乙为( )
A.1∶5
B.5∶1
C.4∶5
D.5∶4
【答案】D
【解析】密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶5,质量之比m甲∶m乙=1∶2,又因为 ,故甲乙两球的体积之比V甲∶V乙为5:4。
故选D。
4. 【天平的使用】小嘉用一架实验室的旧天平测量一枚鸡蛋的质量。
(1)小嘉将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺“0”刻度线,发现指针在分度盘前左右摆动,如图甲所示。小嘉接下来的操作应是 ;
(2)小嘉发现无论怎样操作,天平指针总略偏向分度盘左侧。于是,他在天平右盘中放入几粒米,调节天平平衡后再进行测量。放入鸡蛋,调节天平再次平衡时,砝码和游码如图乙所示。此时,测出的鸡蛋质量为 g;
(3)用此方法测出的鸡蛋质量 (选填“偏小”、“准确”或“偏大”)。
【答案】(1)向右调节平衡螺母
(2)51
(3)准确
【解析】(1)根据图甲可知,指针偏左,所以平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)天平能重新平衡,左盘所放物体的质量仍然等于右盘中砝码总质量与游码示数之和,即鸡蛋的质量m=50g+1.0g=51.0g。
(3)无论怎样调节平衡螺母,指针总略偏向分度盘左侧,于是在天平的右盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量,即此时这几粒米相当于和天平的右盘是一个整体,此时天平横梁平衡,用此天平测量物体依然准确。
5. 【密度测量】明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度。
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
【答案】2.8×103 水在烧杯壁上有残留,不能完全将水倒入量筒中,所测体积偏小 偏大
【解析】(2)明矾石重力G=1.4N,由G=mg得明矾石的质量
由图示量筒可知,明矾的体积(即排出水的体积)V=50mL=50cm3
明矾石的密度
(3)把烧杯中收集水倒入量筒时,水在烧杯壁上有残留,使所测明矾的体积偏小,导致最终得到的明矾石的密度值偏大。
(4)明矾的质量
接着将明矾没入水中,并读出弹簧秤的示数F2,则明矾石受到的浮力F浮=F1﹣F2
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,明矾的体积
明矾的密度
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