内容正文:
第1讲 质量与密度
(2025年3分,2024年2分)
栏目说明:针对课程内容中使用的行为动词,黑体词汇为二级水平;着重号标注黑体词汇为三级水平;加下划线的内容为2022年版课程标准新增内容。同时,针对新旧课标中行为动词水平有变化的,以批注的形式呈现。
学习内容
内容要求
1.1 物质具有一定的特性与功能
①知道质量的定义,学会用天平测量质量;理解密度所反映的物质属性,会测量固体和液体的密度。
②知道不同物质具有不同的物理性质和化学性质,如硬度、弹性、磁性、导热性、导电性、溶解性、酸碱性等。
③知道外界条件(如温度、压力等)能影响物质的性质。
【思维导图】
知识点1 质量的测量(七上P129~133)
1.质量(2025.1)
(1)定义:物体含有物质的多少,用字母m表示。
(2)单位:千克(kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
(3)单位换算:1吨=① 千克;1千克=② 克。
(4)常见的质量:一枚硬币的质量约5克,一个鸡蛋的质量约50克,一瓶矿泉水的质量约500克,一名初中生的质量约50千克。
(5)理解:质量是物体的属性,它③ (选填“随”或“不随”)物体的位置、形状、温度和状态等的改变而改变。
2.质量的测量
(1)实验室常用仪器:托盘天平。
(2)托盘天平的使用
构造
正确
使用
方法
调平
把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的④ 刻度线处。调节横梁两端的⑤ ,直到横梁上的指针⑥ ,横梁平衡
指针左偏⑦ 调,右偏⑧ 调
称量
把被测物体放在⑨ 盘,用⑩ 向⑪ 盘逐个加减砝码,并调节游码在横梁标尺上的位置,直到横梁平衡
先试加质量⑫ 的砝码,若偏大则改为小一挡
读数
被测物体的质量=右盘里砝码的总质量+游码指示的质量值
注意
事项
(1)称量前要先估计待测物体的质量,称量值不能超过天平的称量
(2)加减砝码、拨动游码时要用镊子,不能用手接触砝码和游码
(3)称量过程中不能再调节平衡螺母;天平移动位置后,要重新调节天平平衡
(4)潮湿的物品或有腐蚀性的化学药品可放在烧杯里称量
(5)没有腐蚀性的化学药品可在天平两盘各放一张同样的白纸,然后称量
误差
分析
游码未归零就调平
相当于右盘加重量,测量结果偏⑬
砝码生锈/沾上污渍
砝码质量变大,标示质量不变,测量结果偏⑭
砝码磨损
砝码质量变小,标示质量不变,测量结果偏⑮
物、码放反
左盘质量=右盘质量+游码示数,物体质量m=m码-m游
特殊
测量
方法
积累法测微小物体的质量(一粒米、一枚大头针等):测出一定数量(n)的物体的总质量m总,一个物体的质量m=⑯
知识点2 体积的测量(七上P20~22)
1.体积
(1)定义:物体占有空间的大小。
(2)单位:立方米(m3)、立方厘米(cm3)、升(L)、毫升(mL)。
(3)单位换算:1毫升=① 厘米3;
1升=② 米3;1厘米3=③ 米3。
2.体积的测量
(1)a.形状规则物体:用米尺(刻度尺)测量其长、宽、高,再进行计算;单位要统一
b.形状不规则的物体(不溶于水也不吸水):可用量筒通过排水法测量。
(2)液体:用量筒或量杯进行测量。
(3)量筒的使用
首先看清它的测量范围和最小刻度
测量前,量筒必须放在水平面上
读数时,视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平(如左图视线④ )
(4)排水法测量物体体积 等效替代法
V物=⑤
V蜡=⑥
知识点3 物质的密度(七上P133~138)
1.密度
(1)定义:单位体积的某种物质的质量,用字母ρ表示。
(2)公式:① 。
(3)单位:千克/米3(kg/m3),克/厘米3(g/cm3)。
(4)单位换算:1克/厘米3=② 千克/米3。
(5)理解:密度是物质的一种特性,与质量的多少、体积的大小③ ,当温度、状态等改变时,物质的密度也将改变。
特殊情况:密闭容器内气体的密度,会随质量或体积的变化而变化。
2.密度的测量:使用天平、量筒等常用工具测量固体和液体的密度。
3.常见物质的密度:ρ水=1.0×103 千克/米3、ρ冰=0.9×103 千克/米3。
知识点4 物质的性质与用途
物质的性质
用途
熔点
用钨制作白炽灯的灯丝(熔点高)等
弹性
用钢丝制作弹簧(弹性好)等
比热容
用水银制作温度计(比热容小)等
导热性
炒菜的锅用铁物质制造(导热性好)等
导电性
电线的内芯用铝或铜制作(导电性强)等
磁性
电动汽车磁吸门(能吸引铁、钴、镍等物质)等
延展性
将银块拉伸成银丝制作首饰(延展性好)等
硬度
用金刚石作为刀尖裁切玻璃(硬度大)等
题型一 质量的理解(2025.1)
(2025浙江统考1题)我国科学家研制出一款仅4.21 g的超轻微型飞行器。“4.21 g”指的是该飞行器的 ( )
A.体积 B.质量
C.长度 D.密度
针对训练1 运动员在进行跳伞练习期间,会有“轻盈”或“漂浮”的感觉,即“失重”感。已知运动员的质量为70千克,伞的质量为10千克。在下落阶段,运动员的质量 ( )
A.等于0千克 B.等于80千克
C.等于70千克 D.等于60千克
题型二 密度的理解与应用[2024.27(2)]
(2025宁波鄞州区期末)密度公式因能被写成如图所示的样式,而被称为“科学最美公式”。下列关于密度、质量、体积的说法中正确的是( )
例2题图
A.由公式可知ρ与m成正比,m越大ρ越大
B.铁比铝“重”,“重”指的是铁的质量比铝的质量大
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
D.同种物质组成的不同物体,其质量m与体积V的比值为定值
针对训练2-1 古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石:冬季,在白天给石头打一个洞,往洞里灌满水并封实,水结冰后石头就裂开了。下列有关说法正确的是 ( )
A.石头裂开后体积变大,密度变大
B.石头裂开后质量变小,密度变小
C.洞中的水结冰后体积变大,从而使石头裂开
D.洞中的水结冰后质量变大,从而使石头裂开
针对训练2-2 (2024浙江统考27题节选)浓硫酸具有吸水性和脱水性。老师演示
了如下实验:在一定量的饱和硫酸铜溶液中加入浓硫酸,可以观察到液体上部呈蓝色、下部为无色,出现白色固体沉积(如图所示)。无色液体在下部的原因是 。
针对训练2-2题图
题型三 密度相关计算
某矿泉水瓶标有“550 mL”字样,装满水后的总质量为570克,已知水的密度为1.0×103千克/米3。求:
(1)矿泉水瓶内水的质量为 千克。
(2)瓶子的质量为 千克。
(3)用空矿泉水瓶装满某种调和油后,测得调和油和瓶子的总质量为526克,该调和油的密度为 千克/米3。
针对训练3-1 (2022杭州中考节选)小金利用厚度均匀的合金板(厚度为1厘米),制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1 440克。求:合金板的密度。
针对训练3-1题图
针对训练3-2 小新在西安旅游时,购买了一个如图所示用纯铜制成的“杜虎符”作为纪念品。用天平测出其质量为178克,把它缓慢浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出30克的水。已知ρ水=1.0×103千克/米3,ρ铜=8.9×103千克/米3。求:
(1)这个“杜虎符”的体积是多少?
(2)通过计算判断这个“杜虎符”是否为实心的?
(3)若这个“杜虎符”是空心的,空心部分的体积是多少?
针对训练3-2题图
题型四 m-V图像的理解与计算
制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知 ( )
例4题图
A.铝合金的密度为5.4克/厘米3
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
利用m-V图像解题的一般方法
(1)明确横坐标、纵坐标对应的物理量。
(2)对于同一种物质,m和V成正比,m-V图像斜率为:k==ρ。
比较两种物质密度大小
①看斜率:ρ1>ρ2
②看横线或竖线
竖线:相同体积,1质量大
横线:相同质量,1体积小
(3)如果加上容器,m=m器+ρV,斜率ρ=。
针对训练4 如图所示为某容器内某种液体的体积V与容器和液体总质量m的关系图。据图回答下列问题:
针对训练4题图
(1)容器的质量是 克。
(2)该液体的密度是 千克/米3。
(3)当容器内装120厘米3的液体时,容器和液体的总质量为 克。
题型五 物质的性质与用途
为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是 ( )
A.熔点低 B.密度小
C.硬度大 D.着火点高
针对训练5 小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上,加热纸条(如图),木棒上的纸条立即燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的( )
针对训练5题图
A.密度 B.导热性
C.硬度 D.延展性
实验1 用天平测量固体和液体的质量(2022年版课标要求学生必做探究实践活动)
小红用托盘天平测量一块橡皮的质量。
甲 乙 丙
例1题图
(1)把天平放在水平的桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁水平平衡。
(2)调节天平平衡后,把橡皮放在左盘中,在右盘中加减砝码后,观察到指针左偏,于是进行如图乙所示的操作,请指出其操作的不当之处: 。
(3)经过正确操作,横梁达到水平平衡时,右盘砝码的质量及游码的位置如图丙所示,此橡皮质量为 克。
针对训练1 小滨利用托盘天平称取4克食盐,步骤如下:
(1)先将天平放在水平台上,在左右托盘中放上两张相同的称量纸。将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节 ,使天平横梁平衡。
(2)将游码移动至“4 g”的位置,向左盘中加入一定量的食盐,分度盘的指针如图所示,接下来的操作是: ,直至天平横梁平衡。
针对训练1题图
(3)小滨在整理器材时发现天平左盘上粘有一小块橡皮泥。下列分析正确的是 。
A.橡皮泥无论是在什么时候粘上去的,称取结果都不准确
B.若橡皮泥是在第(1)步前粘上去的,则称取结果仍旧准确
C.若橡皮泥是在第(1)步后、第(2)步前粘上去的,则称取结果偏小
实验2 ★测量固体和液体的密度(2022年版课标要求学生必做探究实践活动)
实验名称
测量固体的密度
测量液体的密度
实验原理
①__________
实验装置
实验步骤
(1)用天平测出石块的质量m
(2)向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1
❶适量的标准是什么?
(3)用细线系住石块,使其浸没在量筒的水中,读出此时水和石块的总体积V2
❷怎样用量筒测出比量筒直径大的石块的体积?
(1)向量筒中倒入适量盐水,读出其体积V
(2)用天平测出空烧杯的质量m1
(3)将量筒中的盐水全部倒入烧杯中,用天平测得烧杯和盐水的总质量m2
密度
表达式
ρ=②________
ρ=③__________
误差分析
分析思路:根据ρ=,分析在测量过程中是质量的测量引起的误差还是体积的测量引起的误差
(1)将石块放入量筒时有水溅出,测得石块的体积偏④ ,密度偏⑤
(2)若石块吸水,测得石块的体积偏⑥ ,密度偏⑦
(3)先测石块体积,再测质量,石块上沾水,所测
⑧ 偏大,密度偏⑨
(1)将量筒中的盐水全部倒入烧杯时,会有少量盐水残留在量筒壁,测得盐水的⑩ 偏小,密度偏⑪
(2)若先测质量,再将烧杯中盐水全部倒入量筒中,有少量盐水残留在烧杯壁,测得盐水的⑫ 偏小,密度偏⑬
测量特殊
物质的
密度
(1)密度小于水的物体:用细铁丝将物体压入水中使其完全浸没测体积或利用排水法测量(见排水法测体积)
(2)吸水性物体:
a.使物体吸满水无法吸水后测体积;
b.在物体表面包裹较薄的不溶于水的物质;
c.用蜡封住物体;
d.用粉末状固体(如细沙)代替水,利用“排水法”测体积
(3)固体小颗粒:将小颗粒倒入量筒中充分摇动,尽量压实并抹平后测体积
小滨去南京旅游时,获得了一枚很漂亮的雨花石。他利用天平和量筒测量雨花石的密度,经历了以下步骤(尚未排序)。
甲 乙 丙 丁
例2题图
①向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
②将雨花石小心地浸没在量筒内的水中,读出雨花石和水的总体积V2;
③根据密度公式,算出雨花石的密度ρ;
④用调节好的天平测出雨花石的质量m。
(1)为了更精准地测量出雨花石的密度,同时考虑到操作的连贯性,你认为合理的实验步骤是 。(将上述步骤用其序号排序)
(2)如图甲所示,小滨在调节过程中的错误操作是 。
(3)小滨纠正错误后,重新调节天平平衡并测量雨花石的质量,由图乙、丙、丁中数据可知:该雨花石的质量为 克。该雨花石的密度为 千克/米3。
(4)同组的小江用电子秤、玻璃杯和水测量雨花石的密度,测量步骤如图所示,依次读出图中电子秤显示的质量。若读出A、C、E三次的质量分别是mA、mC和mE,则雨花石的密度ρ= (用mA、mC、mE和ρ水表示),该结果 (选填“受”或“不受”)雨花石取出时带走水多少的影响。
在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中:
甲 乙
例3题图
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向 调,使天平横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量为30克,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是 克。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为 千克/米3。
(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1,倒入盐水后测出其总质量m2。在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,他及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度。你认为增加的步骤是: ,请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ= 。
参考答案
知识梳理 夯基础
知识点1 ①1 000 ②1 000 ③不随 ④“0” ⑤平衡螺母 ⑥对准分度盘中央的刻度线 ⑦右 ⑧左 ⑨左 ⑩镊子 ⑪右 ⑫大 ⑬大 ⑭小 ⑮大 ⑯
知识点2 ①1 ②10-3 ③10-6 ④B ⑤V2-V1 ⑥V3-V2
知识点3 ①ρ= ②1 000 ③无关
题型精讲 攻重难
例1 B
针对训练1 C
例2 D
针对训练2-1 C
针对训练2-2 浓硫酸的密度大于硫酸铜的密度
例3 (1)0.55 (2)0.02 (3)0.92×103
针对训练3-1 解:合金板的体积V合金=V外-V空心=12 cm×12 cm×5 cm-10 cm×10 cm×4 cm=320 cm3
合金板的密度ρ合金===4.5 g/cm3=4.5×103 kg/m3
针对训练3-2 解:(1)溢出水的体积V水===30 cm3
“杜虎符”的体积V=V水=30 cm3
(2)假设“杜虎符”是实心的,根据密度公式可得
实心铜的体积V铜===20 cm3
因为V铜<V,所以这个“杜虎符”是空心的
(3)空心部分的体积V空=V-V铜=30 cm3-20 cm3=10 cm3
例4 D
针对训练4 (1)40 (2)1×103 (3)160
例5 B
针对训练5 B
实验突破 提素养
例1 (1)右 (2)测量过程中不能调节平衡螺母 (3)11.2
针对训练1 (1)平衡螺母 (2)向左盘中继续加入适量食盐 (3)BC
实验2 ①ρ= ② ③ ④小 ⑤大 ⑥小 ⑦大 ⑧质量 ⑨大 ⑩质量 ⑪小 ⑫体积 ⑬大
实验思考
❶量筒中倒入的水要能完全浸没小石块,同时,浸没后小石块和水的体积之和不超过量筒的量程
❷溢水法:在烧杯中装满水,用细线系住小石块,缓慢浸没于烧杯的水中,让溢出的水流入量筒,读取量筒中溢出水的体积,此体积即为小石块的体积
例2 (1)④①②③ (2)游码未归零 (3)27 2.7×103
(4)ρ水 不受
例3 (1)右 (2)32 1.07×103
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量m3
学科网(北京)股份有限公司
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