内容正文:
物理
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第七讲 质量与密度
知识网络梳理
01
经典例题详解
02
安徽中考精选
04
全国真题精选
05
实验突破
03
知识网络梳理
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质
量
与
密
度
质
量
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天
平
的
使
用
与
读
数
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量筒
的使
用与
读数
最低
B
40
1×10-3
1×10-6
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密
度
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密
度
公
式
的
应
用
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典例1 (2024·甘肃)某同学用天平测量液体质量时,将天平放到水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现天平指针位置如图甲所示,此时,应该将平衡螺母向________ (选填“左”或“右”)侧调节,直至天平平衡;将盛有水的烧杯放到天平的左盘,右盘加减砝码,天平平衡时,砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯和水的质量为 g。
经典例题详解
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[解析]如图甲所示,天平指针左偏,说明左端重,应该将平衡螺母向右侧调节,直至天平平衡。 天平横梁标尺分度值为0.2 g,则烧杯和水的质量m=100 g+50 g+10 g+1.2 g=161.2 g。
[答案]右 161.2
经典例题详解
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典例2 (2024·南充)小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量是20 kg
B.甲液体密度是2.0 g/cm3
C.乙液体密度是1.2 g/cm3
D.密度为0.8 g/cm3的液体的m-V图像应位于Ⅲ区域
经典例题详解
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[解析]由图像可知,液体体积为零时,对应的质量为20 g,所以容器的质量为20 g,A错误;当甲液体体积为V甲=40 cm3时,质量m甲=80 g-20 g=60 g,甲液体的密度ρ甲==1.5 g/cm3,B错误;当乙液体体积V乙=60 cm3时,质量m乙=80 g-20 g=60 g,乙液体的密度ρ乙==1.0 g/cm3,C错误;因密度为0.8 g/cm3的液体的密度比乙液体的密度小,根据公式ρ=可知,质量相同时,该液体的体积大于乙液体的体积,所以该液体的m-V关系图像应该在Ⅲ区域,D正确。
[答案]D
经典例题详解
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[实验装置]
[天平横梁水平调节]
使用前调节:把游码移到标尺左端“0”刻度线处,调节平衡螺母使指针对准分度盘中央刻度线
称量时调节:在右盘中加减砝码,同时移动游码使横梁水平平衡(不能调节平衡螺母)
实验1 用托盘天平测量物体的质量
实验突破
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物体质量等于右盘中所有砝码的质量加游码指示的质量。游码指示的质量以游码左侧指示的质量为准。m=20 g+10 g+2 g=32 g
[误差分析]天平是实验室较准确的测量工具,在测量时需要规范操作。粗心的小明同学在测量时发生了以下几种情况,请你判断他测量的结果是否存在偏差,并注明测量结果的具体情况(以下均选填“偏大”“偏小”或“准确”)
实验突破
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(1)在游码未归零的情况下横梁被调节平衡,接下来的测量均合理,则测量结果将① _
(2)调节横梁平衡时,指针偏在分度盘中央刻度线的右侧,小明就开始测量,其他步骤均合理,则测量结果将② _
(3)小明规范地调节横梁平衡,而且测量操作也是规范的,但所选择的砝码有一个缺损了一块,则测量结果将③ _
(4)小明在天平的左盘中放上一张纸后,横梁被调节平衡,接下来他将物体放在左盘的纸上,在右盘放入砝码,并调节游码使横梁再次平衡,则测量结果将④ _
准确
偏大
偏小
偏大
实验突破
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基础考法
(1)首先取来托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,若天平的指针静止在图甲所示的位置,则可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置平衡。
小明同学在“用天平测物体质量”的实验中。
右
实验突破
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(2)天平调节水平平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,小华立即对小明说:“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的两个错误是:
① ;② 。
(3)小明虚心地听取了小华的建议,重新进行操作。在称量过程中,当在右盘中加上最小的砝码后,又出现了如图甲所示的情况,他应该 。
(4)天平再次调到水平平衡后,所用砝码和游码位置如图丙所示,那么小明所称量物体的质量是 g。
47.4
向右移动游码
物体与砝码位置放反
用手拿砝码
实验突破
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丁
能力提升
(5)小明将托盘天平放在水平工作台面上,取下垫圈,发现指针静止在图丁中的A位置处,他接下来的操作应该是
,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
向右调节平衡螺母
实验突破
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(6)在测物体质量时,他先将物体放在天平的左盘,然后把50 g的砝码放在天平的右盘,指针静止在图丁中A位置,当他再向右盘中加5 g的砝码时,指针静止在图丁中的B位置,则他接下来的操作是 ,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
取下5 g砝码,移动游码
实验突破
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戊
核心素养
(7)小明测小石块质量时,将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图戊所示。小明所用托盘天平配套的砝码盒中有5 g、10 g、50 g、100 g的砝码各一个以及20 g的砝码两个。测量时,下列四种加减砝码的顺序中,你认为最合理的是 (“+”表示向右盘中加入砝码,“-”表示取出砝码)。
A.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+5 g、+游码
B.+100 g、-100 g、+5 g、+20 g、+50 g、+游码
C.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+20 g、-20 g、+5 g、+游码
D.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+20 g、-20 g、+10 g、-10 g、+5 g、+游码
D
实验突破
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实验名称 测量固体的密度 测量液体的密度
实验步骤 (1)用天平测量① _ 的质量(图甲)
(2)向量筒中注入适量的水,读出水的体积V1(图乙)
(3)将固体② _ 在水中,读出体积为V2(图丙)
(1)测量出③ _ 的质量m1(图甲)
(2)向量筒中倒入适量的液体,读出体积V(图乙)
(3)测量出④______________ 的质量m2(图丙)
烧杯和剩余液体
烧杯和液体
全部浸没
固体
实验2 测量固体和液体的密度
实验突破
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实验
结论 ρ= ρ=
交流与反思 1.质量测量引起的误差:若先测体积,再测质量,由于物体上沾了水,使所测质量偏大,导致所测密度偏大
2.体积测量引起的误差:测体积时,物体没有浸没在水中,所测体积偏小,导致所测密度偏大 1.先测烧杯质量,再测烧杯和液体的总质量,最后测全部液体的体积。由于少许液体残留在烧杯壁上,导致所测体积偏小,所测密度偏大
2.先测液体体积,再测烧杯质量,最后测全部液体和烧杯的质量。由于少许液体残留在量筒壁上,导致所测质量偏小,所测密度偏小
实验突破
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化学创新实验小组的同学,在老师的带领下配制了可用于消毒的次氯酸钠溶液。小明对该溶液的密度很感兴趣,他利用托盘天平、量筒和烧杯对其进行测量。
实验突破
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基础考法
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)在烧杯中倒入适量的次氯酸钠溶液,用调节好的天平测得溶液和烧杯的总质量m1,如图乙所示,m1= g。再把烧杯中部分溶液倒入量筒中,如图丙所示,读出量筒中溶液的体积V。
136.2
左
实验突破
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(3)测出烧杯和剩余溶液的总质量m2为94.2 g,则该溶液的密度ρ= kg/m3。
能力提升
(4)在“天宫课堂”中,航天员王亚平为大家直播演示了很多有趣的实验,如果请航天员在天宫做此实验,她 _ (选填“能”或“不能”)成功完成。
(5)实验结束后,爱思考的小敏指出,以上实验过程中,烧杯的杯壁上残留部分液体会导致所测密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
不变
不能
1.05×103
实验突破
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核心素养
(6)实验结束后,爱动脑筋的小明用天平(配有砝码)、一个带盖的空玻璃瓶以及足量的水,测量某种未知液体的密度。已知水的密度为ρ水,待测液体足够多。请帮助小明补充完整下面的实验步骤(所述步骤中所测物理量要设定字母符号)。
①用天平测出空玻璃瓶的质量m0。
②在空玻璃瓶中装满水盖好瓶盖,用天平测量出总质量记为
。
m1
实验突破
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③将玻璃瓶中的水全部倒出并擦拭干净,在瓶中装满待测液体后盖好瓶盖,并用天平称出瓶和待测液体的总质量
。
(7)待测液体的密度表达式为 。(用上述已知及步骤中所设定的字母表示)
ρ水
m2
实验突破
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考点1 用天平测量物体的质量
1.(2024·安徽)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为
g。
61.0(或61)
安徽中考精选
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甲
2.(2020·安徽)实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有:100 g、50 g、20 g、10 g、5 g。现要测量一物体的质量(约为70 g)。
(1)调节横梁平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为________________________________
。
调平衡螺母,使指针对准分度盘中央刻度线处
把游码移到横梁标尺左端零刻线处,
安徽中考精选
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乙
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码……当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是 _
,直到横梁恢复平衡。
的砝码,移动游码
取下5 g
安徽中考精选
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考点2 密度的单位换算及相关计算
3.(2019·安徽节选)完成下列单位换算:
19.3 g/cm3= kg/m3。
4.(2016·安徽)2016年5月,科学家又发现了9颗位于宜居带(适合生命存在的区域)的行星。若宜居带中某颗行星的质量约为地球的6倍,体积为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为 (行星与地球均看作质量均匀分布的球体)。
3∶4
19.3×103
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考点3 测量物质的密度
5.(2017·安徽)同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度。
(1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为76.4 g。
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(2)另取一只100 mL的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,如图a所示,量筒内液体的体积为 mL。
(3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图b所示,托盘天平的读数为 g;则该液体的密度为
(小数点后保留三位有效数字)kg/m3。
0.803×103
28.2
60
安徽中考精选
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6.(2015·安徽)某同学按照以下步骤测量盐水的密度。
①在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出烧杯和剩余盐水的总质量m2。
③ 。
④把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。
(1)请补充步骤③的内容。
读出量筒内盐水的体积V
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烧杯和盐
水的总质
量/g 烧杯和剩
余盐水的
总质量/g 量筒内
盐水的
质量/g 盐水的
密度/
(g·cm-3)
m2
m1
m1-m2
(2)为了记录相关数据,他设计了如下表格,请将表格中第一行所缺的项目补充完整。
(3)盐水密度的表达式为ρ=
(用测量的物理量符号表示)。
量筒内盐
水的体
积/cm3
V
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考点1 质量
1.(2024·内江)手机已经成为我们工作、生活中非常重要的一部分,人们使用的手机越来越智能化,越来越精致。某款新型手机的质量大约为0.15 (选填“ kg”或“g”)。
kg
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2.(2024·滨州)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一,被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
不变
变小
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3.(2024·广东)嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球,样品的质量( )
A.变为原来的一半 B.保持不变
C.变为原来的2倍 D.变为原来的4倍
B
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考点2 质量的测量
4.(2024·自贡)某同学用已调节好的托盘天平测量物体的质量,他将物体放入天平左盘里,通过增、减砝码后,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,这时他应该( )
A.把横梁右端螺母向右旋出一些
B.把横梁右端螺母向左旋进一些
C.把天平右盘的砝码减少一些
D.把游码向右移动一些
D
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考点3 密度及其计算
5.(2024·枣庄)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 。
增大
减小
不变
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6.(2024·遂宁)芳芳学习了密度知识后,在实验室对一块从涪江边捡回的鹅卵石进行密度测量,她先用天平测量鹅卵石的质量,当天平平衡时,游码位置及右盘中的砝码如甲图所示,鹅卵石的质量为 g,然后用量筒测鹅卵石的体积如乙图所示,鹅卵石体积为 cm3,则鹅卵石的密度为
g/cm3。
2.2
20
44
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7.(2024·乐山)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则ρ甲 ρ乙(选填“>”“<”或“=”),
ρ丙= kg/m3。
0.5×103
>
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8.(2024·深圳)田田同学想要测量质量为6.9 g的筷子密度,筷子很长,因此田田将筷子分成高度一样的两部分,中间画上一条横线,把筷子一段浸入量筒中,横线在图甲与水面重合时读出体积V1,取出;然后再把筷子另一段放入水中,横线在图乙与水面重合时读出体积V2。
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(1)筷子的体积是 cm3,田田同学通过计算得出密度
ρ筷= g/cm3。
(2)这样求出的密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)请帮助田田同学如何用现有装置来改进实验:
_
。
40 mL刻度处
将筷子另一段放入水中之前,把量筒中的水补充到
偏大
1.15
6
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9.(2024·绥化)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确的是( )
A.质量和密度都不变
B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半
D.质量变为原来的一半,密度不变
D
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10.(2024·枣庄)密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是( )
A.1 kg的铁块比1 kg的棉花重
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D.一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度小,向上方聚集
D
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考点4 密度的测量
11.(2024·滨州)用天平和量筒测量固体密度的实验中,下列说法正确的是( )
A.测量时先测物体的体积,再测物体的质量
B.用调好的天平称量物体质量时,物体应放在天平的左盘中
C.称量物体质量过程中,若横梁不平衡,可调节平衡螺母
D.使用量筒测量体积时,可以俯视读数
B
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(1)将托盘天平放在水平台面上,将游码移至标尺 _
处,发现指针静止时的位置如图1所示,则应将平衡螺母向 调节,使托盘天平平衡。
左
零刻度线
12.(2024·齐齐哈尔)小红结合所学的物理知识来测量小石块的密度。
左端的
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(2)小红调节托盘天平平衡,估计小石块的质量后,把小石块放在左盘,向右盘从大到小加减砝码,当加入最小的砝码(5 g)前,指针偏向分度盘中线左侧。此时,将最小的砝码(5 g)加入右盘,指针偏向分度盘中线右侧,接下来应进行的实验操作是: ,直至托盘天平平衡。托盘天平平衡时砝码的质量和游码在标尺上的位置如图2所示,则小石块的质量为 g。用量筒和适量的水测出小石块的体积为20 mL。
54
取下最小的砝码,并向右移动游码
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(3)根据所测数据计算出小石块的密度ρ石= ,
合 。
(4)若小石块吸水,则测量出的小石块密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
偏大
2.7×103 kg/m3
2.7 g/cm3
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