内容正文:
物质的密度
物质
单位体积
特性
无关
m/V
克/厘米3
天平
量筒
D
C
122
60
0.8
变小
变小
例1 变小 变小 【解析】氧气瓶中氧气是气态的,
用去一半后,其质量变小,体积不变,由密度公式ρ
=可知氧气密度变小。
C
1.C 【解析】A.由图像可知,在4℃时水的密度是
最大的,故A正确;B.在0~4℃范围内,温度越高,
密度越大,体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热
缩冷胀的性质,故B正确;C.因为水的凝固点是0℃,
当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温
度也为0℃,故A点为0℃,故C错误;D.温度不同
的水密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层密度
小的水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖
水不断地交换位置,使整个的水温逐渐降低。
这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃
时为止,故如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水
可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确。
C
例2 C 【解析】由图可知,当V甲=V乙=10cm3
时,m甲=30g,m乙=10g,则甲、乙两种物质的密度
之比为:==×=×=3∶1。故选
C。
0.74
0.02
C
例3 C 【解析】A.天平称量物体质量时,不能用
手直接加减砝码,要用镊子,故A错误;B.测量时为
使横梁平衡,可通过增减砝码和调节游码,不能调节
平衡螺母,故B错误;C、D.水的质量m水=m总1-
m烧杯=132.2g-32.2g=100g,由ρ=可得,水的体
积V水===100cm3;烧杯的体积V=V水=
100cm3,待测液体的体积V液=V=V水=100cm3;
这只烧杯装满待测液体后总质量m总2=100g+10g+
2.2g=112.2g,所以待测液体的质量m液=m总2-m烧
杯=112.2g-32.2g=80g,待测液体的密度ρ==
=0.8g/cm3,故C正确,D错误。
21.20
1.06
3.21.20 1.06 【解析】由左图可知注射器的质
量是18.29g,由右图可知注射器和液体的总质量是
39.49g,所以液体的质量是39.49g-18.29g=21.20g,
根据密度的公式ρ=可得液体的密度为1.06g/cm3。
C
例4 C 【解析】①测量牛奶的密度:需要用天平
测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式
求出密度,可以完成;②用天平测量戒指的质量,用
量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可
以鉴别金戒指的真伪,可以完成;③取一小段铜导线,
可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜
导线的直径、总质量,就无法得出它的总长度,不能
完成实验;
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的
质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,
然后和铜的密度比较,可以完成实验;⑤测定一堆大
头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求
出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总
质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。
C
例5 C 【解析】(1)向烧杯内倒入适量水,放
在电子秤上,按清零键,显示数变为零;把玉镯接触
杯底,手放开细线,电子秤示数为m2,所以玉镯的质
量m=m2;故②正确,①错误。
(2)手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯
底和壁接触,此时电子秤示数为m1,玉镯受到水对
它竖直向上的浮力,由力的作用是相互的可知,电子
秤受到压力增大量等于玉镯受到的浮力,由阿基米德
原理知,F浮=G排=m排g=m1g,即:m排=m1,得玉
镯体积V=V排= , 所以玉镯的密度ρ==,
故③正确,④错误。
A
C
A
3.A 【解析】如图,当三个物体的体积都为V′时,
m1>m2>m3,∵ρ=,∴ρ1>ρ2>ρ3。故选A。
B
D
26
3
间隙
右
62
0.95
偏大
偏小
不能
直接
能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3
【答案】m=ρV=1.6×103千克/米3×8米3=
1.28×104千克=12.8吨>7吨,所以超载。
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考点1 知道物体有质量,概述物质密度的含义
1.物体所含 物质 的多少叫质量。
2. 单位体积 的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
密度是物质的一种 特性 ,与质量的多少、体积的大小 无关 ,但当温度、状态等发生改变时,物质的密度也将发生改变。同种物质的密度相等,可以根据密度来鉴别物质,并可用于计算物质的质量或体积。
考点3 应用ρ=m/V进行简单的计算
1.密度公式ρ= m/V (ρ表示密度,m表示质量,V表示体积)。
2.密度的单位有: 克/厘米3 或千克/米3,1克/厘米3=1000千克/米3。
(1)利用公式ρ=m/V计算某种物质的密度或鉴别物质。
(2)利用公式m=ρV计算体积为V的某种物质的质量。
(3)利用公式V=m/ρ计算质量为m的某种物质的体积。
考点4 使用天平、量筒、刻度尺等常用工具测定固体或液体的密度
1.主要仪器: 天平 、 量筒 (或量杯)。
2.固体密度的测定:用天平称出物体的质量m,用量筒(或量杯)测出物体的体积V(形状规则的物体可直接用刻度尺测量后计算出体积;不规则的物体通常用排水法),然后运用公式计算出物体的密度ρ。
3.液体密度的测定:质量的测量一般使用天平,体积的测量一般使用量筒,但其中有一个顺序问题要注意。
例如,测量油的密度的过程如下:
方案一
方案二
步
骤
1.用天平测量空烧杯的质量为m1
2.将油倒入烧杯,用天平测量烧杯和油的总质量为m2
3.将烧杯中的油倒入量筒中,测出油的体积为V
4.油的密度ρ=
1.将适量的油倒入量筒中,测出体积为V
2.用天平测出空烧杯的质量为m1
3.将量筒中的油倒入烧杯,测出总质量为m2
4.油的密度ρ=
方案一
方案二
误
差
分
析
先测出油的质量,再将油从烧杯中倒入量筒中时,有少许油残留在烧杯壁上,导致所测V偏小,ρ偏大
先测出油的体积,再将量筒中的油倒入烧杯中,会有少许油残留在量筒壁上,导致所测m2偏小,ρ偏小
方法
判断思路
判断结果
比
质
量
假设此物体是实心的,查密度表中此物质的密度,根据m=ρV计算物体的理论质量m
若m物<m,
则是空心
若m物=m,则是实心
方法
判断思路
判断结果
比体积
假设此物体是实心的,查密度表中此物质的密度,根据V=计算物体的理论体积V
若V物>V,
则是空心
若V物=V,
则是实心
方法
判断思路
判断结果
比密度
根据质量和体积计算出物体的密度,通过比较物体的密度与制成该物体材料的密度ρ的大小关系来判断
若ρ物<ρ,则是空心
若ρ物=ρ,则是实心
1.“嫦娥五号”返回器携带了约2千克的月球岩石及土壤样本,在预定区域成功着陆。下列有关说法正确的是( D )
A.月球岩石带回地球后质量变大
B.月球岩石带回地球后受到的重力不变
C.月球土壤带回地球后密度变大
D.月球土壤和地球土壤相比不含空气
2.为了测出金属块的密度,某实验小组制定了如下的实验计划:
①用天平测出金属块的质量;
②用细线系住金属块,轻轻放入空量筒中;
③在量筒中装入适量的水,记下水的体积;
④将金属块从量筒中取出,记下水的体积;
⑤用细线系住金属块,把金属块浸没在量筒的水中,记下水的体积;
⑥根据实验数据计算金属块的密度。
以上实验步骤安排最合理的是( C )
A.①②③④⑥ B.②③④①⑥
C.①③⑤⑥ D.①②③⑥
3.测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为 122 g。
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图所示,量筒中液体的体积为 60 cm3。
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g。
(4)计算出液体的密度为 0.8 g/cm3。
某医院急诊室的一个氧气瓶充满氧气,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,则氧气瓶中剩余氧气的质量 变小 ,密度 变小 (两空均填“变大”“不变”或“变小”)。
例1 变小 变小 【解析】氧气瓶中氧气是气态的,用去一半后,其质量变小,体积不变,由密度公式ρ=可知氧气密度变小。
如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图像及水的其他性质,下列分析判断错误的是( C )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.图乙中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
1.C 【解析】A.由图像可知,在4℃时水的密度是最大的,故A正确;B.在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B正确;C.因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,故A点为0℃,故C错误;D.温度不同的水密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层密度小的水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,使整个的水温逐渐降低。
这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止,故如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确。
甲、乙两种物质的质量与体积关系mV图像如图所示,甲、乙密度之比为( C )
A.2∶1 B.1∶2
C.3∶1 D.1∶3
例2 C 【解析】由图可知,当V甲=V乙=10cm3时,m甲=30g,m乙=10g,则甲、乙两种物质的密度之比为:==×=×=3∶1。故选C。
2.同学们想知道一张质量是14.8kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本,测得其质量是7.4g,体积是10cm3,则样本的密度为 0.74 g/cm3,课桌材料的体积为 0.02 m3。
某同学做“测量液体密度”的实验后,进行了操作总结和新的探索。没有量筒,只用天平、烧杯、水,也能测出某种未知液体的密度。他先测出空杯的质量和装满水时的质量分别为32.2g和132.2g。再用这只烧杯装满待测液体后,天平示数如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,以下正确的是( C )
A.用手直接在右盘中加减砝码
B.测量时为使横梁平衡,可移动平衡螺母
C.待测液体的密度是0.8×103kg/m3
D.待测液体的密度是0.9×103kg/m3
例3 C 【解析】A.天平称量物体质量时,不能用手直接加减砝码,要用镊子,故A错误;B.测量时为使横梁平衡,可通过增减砝码和调节游码,不能调节平衡螺母,故B错误;C、D.水的质量m水=m总1-m烧杯=132.2g-32.2g=100g,由ρ=可得,水的体积V水===100cm3;烧杯的体积V=V水=100cm3,待测液体的体积V液=V=V水=100cm3;
这只烧杯装满待测液体后总质量m总2=100g+10g+2.2g=112.2g,所以待测液体的质量m液=m总2-m烧杯=112.2g-32.2g=80g,待测液体的密度ρ===0.8g/cm3,故C正确,D错误。
测量某液体密度的实验如图所示,液体的质量为 21.20 g,依据公式ρ= ,液体的密度为 1.06 g/cm3。
3.21.20 1.06 【解析】由左图可知注射器的质量是18.29g,由右图可知注射器和液体的总质量是39.49g,所以液体的质量是39.49g-18.29g=21.20g,根据密度的公式ρ=可得液体的密度为1.06g/cm3。
【提醒】本题用天平、量筒、水做多个实验,难度较大,学生可能做出一个、两个,全做对要求有较高的能力。
学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( C )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪
③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的
⑤测定一大堆大头针的数目
A.①② B.①②④
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
例4 C 【解析】①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成;②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成;③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的总长度,不能完成实验;
④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验;⑤测定一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。
【提醒】本题考查密度的特殊测量,关键要知道物体浸没在水中时,电子秤增大的压力大小等于物体受到的浮力,从而得到物体的体积。
电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;
步骤b:手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;
步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中( C )
①玉镯的质量为m1 ②玉镯的质量为m2
③玉镯的密度为 ④玉镯的密度为
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
例5 C 【解析】(1)向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;把玉镯接触杯底,手放开细线,电子秤示数为m2,所以玉镯的质量m=m2;故②正确,①错误。
(2)手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,此时电子秤示数为m1,玉镯受到水对它竖直向上的浮力,由力的作用是相互的可知,电子秤受到压力增大量等于玉镯受到的浮力,由阿基米德原理知,F浮=G排=m排g=m1g,即:m排=m1,得玉镯体积V=V排=,所以玉镯的密度ρ==,故③正确,④错误。
(友情提示:本栏目建议午休时间完成)
1.事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是( A )
A.气压改变时,空气的密度一定不变
B.温度改变时,玻璃的导电性会发生变化
C.位置改变时,物体的质量一定不变
D.介质改变时,声的传播速度会发生变化
2.“嫦娥五号”从月球取回质量为1731g的月壤,其密度与干燥的细沙接近,则月壤的体积最接近( C )
A.109cm3 B.106cm3
C.103cm3 D.1cm3
如图是三种不同物质的质量和体积关系的图线,则由图线可知( A )
A.ρ1>ρ2>ρ3
B.ρ1<ρ2<ρ3
C.ρ1=ρ2=ρ3
D.无法判断
3.A 【解析】如图,当三个物体的体积都为V′时,m1>m2>m3,∵ρ=,∴ρ1>ρ2>ρ3。故选A。
4.用天平测小石块质量的实验中,有如下实验计划:
①将游码移至标尺左端的“0”刻度线处;
②将托盘天平放置在水平工作台面上;
③在天平的左盘放入小石块;
④调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
⑤用镊子在右盘中加减砝码,移动游码,使天平平衡;⑥正确读出砝码和游码的示数。
正确的操作顺序是( B )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥
C.②③①④⑤⑥ D.③②①④⑤⑥
5.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度,图甲是调节天平时的情形,图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形,下列说法中正确的是( D )
A.图甲中应将平衡螺母向左调,使横梁平衡
B.图乙中测石块质量时,天平的示数是17.4g
C.由图丙量筒的示数测得石块的体积是40cm3
D.利用图中信息,可计算出石块的密度是1.72×103kg/m3
6.如图1所示,小廖利用定滑轮和两个完全相同的小桶,测量一块玉坠的密度。首先,将玉坠放入左侧小桶,再向右侧小桶内逐渐加水至19.5mL时,滑轮两侧恰好平衡。然后,取下右侧小桶置于水平桌面上,将玉坠浸没在水中(如图2所示),此时液面示数是 26 mL,由此可得该玉坠的密度为 3 g/cm3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
7.在测量水和酒精混合物的密度的实验中,将22mL水全部倒入盛有20mL酒精的烧杯中,充分混合后用天平测出烧杯和混合液的总质量如图甲所示,接着将烧杯中的混合液全部倒入量筒中,体积如图乙所示,然后用天平测出空烧杯的质量为24g。
(1)水和酒精混合后总体积减小,说明分子之间存在 间隙 。
(2)用天平测物体的质量时,应在天平 右 (填“左”或“右”)盘中加减砝码;由图甲可知烧杯和混合液的总质量为 62 g。
(3)该实验测得水和酒精混合液的密度为 0.95 g/cm3。
8.某小组同学想测量铅球的密度,准确测得铅球的质量后,测量体积过程如图所示,则测得的体积比真实值 偏大 ,测得的密度比真实值 偏小 。
9.小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。
(1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中, 不能 (填“能”或“不能”)调节平衡螺母。
(2)测量盐水密度时,有以下四个步骤:
①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量;
②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积;
③……;
④算出盐水密度,为使测量结果更准确,步骤③的操作是 直接 (填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量。
(3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:
图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在横线上作答。要求:
①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。
答: 能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3 。
10.文明出行,人人有责。近年来,因不遵守交通法规而造成的安全事故时有发生。车辆超载容易导致交通事故。现有一辆核准载重为7吨,车厢体积为8米3的货车,若该车装满沙子,试通过计算判断该车是否超载?(ρ沙=1.6×103千克/米3)
【答案】m=ρV=1.6×103千克/米3×8米3=1.28×104千克=12.8吨>7吨,所以超载。
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