内容正文:
1
2
质量与密度
第五章
3
知识全面梳理
教材图片解读
核心考点突破
练透山东真题
目
录
重点实验探究
4
知识点1 质量
1.定义:物理学中把物体____________________叫作物体的质量,通常用
字母m表示。
2.性质:质量是物体的一个基本属性,它与物体的__________、__________、
____________________无关。
3.单位及其换算
(1)在国际单位制中,质量的基本单位是__________,符号是________。
(2)单位换算:1 g=_________kg,1 mg=_______g=_______kg,1 t=______kg。
4.测量工具:日常生活用电子秤、案秤、台秤等,实验室用______________。
所含物质的多少
状态
形状
所处的空间位置
千克
kg
10-3
10-3
10-6
103
托盘天平
5
5.常考质量的估测(判断正误)
①一只鸡的质量约为15 kg( )
②一枚鸡蛋的质量约为50 g( )
③一个苹果的质量约为150 g( )
④一瓶矿泉水的质量约为500 g( )
⑤一名普通中学生的质量约为100 kg( )
⑥人体的平均密度约为1 g/cm3( )
✕
√
√
√
✕
√
6
知识点2 托盘天平和量筒的使用1.托盘天平的使用
(1)使用方法——“六步法”
A.放:将天平放在________________上。
B.拨:用镊子将游码拨至称量标尺左端的______________上。
C.调:调节平衡螺母,使指针对准________________________。
(左偏右调,右偏左调)
水平工作台
零刻度线
分度盘的中央刻度线
7
D.称:天平的__________放置需称量的物品,__________放置砝码,添加
砝码并移动__________,使指针对准分度盘的中央刻度线。
(左物右码,先大后小)
E.读:砝码质量与称量标尺上游码所在位置的示数之和,即为所称量物品的质量。
F.收:称量完毕,把被测物体取下,用镊子将砝码放回砝码盒,游码拨回称量标尺左端的零刻度线处。
左盘
右盘
游码
8
(2)注意事项
A.被测物体的质量不能超过该天平的称量,不能小于该天平的感量。
B.取砝码时,必须用__________夹取。
C.潮湿物体或化学药品不能直接放到天平的托盘中。
镊子
9
【记忆口诀】
天平的使用方法
一放:天平放平,游码归零。
二调:指针哪偏,螺母反转。
三称:左物右码,镊子取码;
接近平衡,游码调平。
四记:游砝之值,和为物值。
五收:物码归位,游码归零。
10
2.量筒的使用
(1)体积的测量
A.测量工具:量筒、量杯。
B.单位换算:1 mL=_______cm3=_________m3。
(2)使用方法
A.看:看单位、__________和____________。
B.放:放在水平工作台上。
C.读:读数时视线应与下凹液面的最____处或上凸液面的最____处在
同一水平线上。
俯视读数偏大,仰视读数偏小
1
10-6
量程
分度值
低
高
11
知识点3 密度
1.定义:由某物质组成的物体的__________与其__________之比叫作
这种物质的密度。用符号_________表示。
2.单位及其换算
(1)基本单位:千克/米3,符号是___________。
(2)常用单位:克/厘米3,符号是__________。
(3)单位换算:1 g/cm3=___________kg/m3。
3.计算公式:_________。
质量
体积
ρ
kg/m3
g/cm3
1×103
ρ=
12
4.影响因素:密度是物质的一种属性,不同物质的密度一般不同。它与物质
的质量、体积__________,与物质的状态和温度__________。(两空均选
填“有关”或“无关”)
5.水的密度:常温常压下,纯水的密度为__________________,其物理意义
是_______________________________。
无关
有关
1.0×103 kg/m3
1 m3纯水的质量是1.0×103 kg
13
知识点4 密度知识的应用
1.鉴别物质:由ρ=求出物质的密度,可以______________。
2.估测质量:由m=________可以估测物体的质量。
3.估测体积:由V=_____可以估测物体的体积。
4.生产生活:农业生产选种时配置盐水,食品工业中鉴别牛奶的品质,航空器材常采用强度高、密度小的材料,机床底座需要用坚固、密度大的材料,房间里的暖气一般都安装在墙体的下部。
鉴别物质
ρV
14
【夯基辨疑】
①质量是物体的一种属性,不随形状、状态以及地理位置的改变而改变( )
②根据公式ρ=,物质的密度与质量成正比,与体积成反比( )
③一瓶氧气,用掉一半后,密度不变( )
④一个空心物体,用天平测得质量为75 g,用量筒测其体积为10 cm3,则组成
该物体的物质的密度为7.5 g/cm3( )
⑤密度是物质的一种特性,密度大小与物质的种类和状态有关,与物质的
质量和体积无关( )
√
✕
✕
✕
√
15
教材图片 命题角度 命题内容
八年级P125图5-19节选 量筒的
读数 1.如图所示的量筒,量程是
__________,分度值是________,
读数时仰视会使读出数据偏
________(选填“大”或“小”)
0~100 mL
1 mL
小
16
教材图片 命题角度 命题内容
八年级P106图5-2 质量、密度的理解 2.如图所示,冰熔化成水后质量
________,体积________,密度
________。(均选填“变大”
“变小”或“不变”)
八年级P118图5-13 密度的应用 3.如图是我国古代著名水利工程
都江堰飞沙堰,其排沙功能利用
了水和沙石________不同的原理
不变
变小
变大
密度
17
核心考点1密度的相关计算
【母题1】 一枚实心纪念币的质量为21 g,体积为2 cm3,则这枚纪念币的
密度是______________kg/m3。由下面密度表可知,该纪念币可能是用
________制成的。
物质 金 铅 银 铜 铁 铝
密度ρ/(×103 kg·m-3) 19.3 11.3 10.5 8.9 7.9 2.7
10.5×103
银
18
【思维路径】
【解题模型】
19
【变式1】 质量不变
一块体积是0.05 m3的冰熔化成水后,其质量是________kg,体积是
__________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3)
45
0.045
20
【变式2】 密度不变
同学们想知道一张质量为14.8 kg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7.4 g,体积是 10 cm3,则样本的密度为
_________g/cm3,课桌材料的体积为_________m3。
0.74
0.02
21
【变式3】 体积不变
用电子秤、一个玻璃杯和水可以粗略测量椰子油的密度。先后测出空杯,
装满水、装满油的杯子的质量,数据如表。杯子两次“装满”,是为了使被
测量的油和水的__________相同。根据测量数据计算,椰子油的密度是
______________kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
空杯的质量/g 水和杯的质量/g 油和杯的质量/g
100 300 268
体积
0.84×103
22
核心考点2m-V图像的理解及应用
【母题2】 如图为甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,分析图像
可知( )
A.甲物质的密度与质量成正比
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.甲、乙两种物质的密度之比为4∶1
D.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
23
【思维路径】
【解题模型】
24
【变式1】 不同物质的V-m图像
由a、b、c三种不同材料组成的实心物体,它们的体积与质量的关系
如图所示,则密度最大的是______(选填“a”“b”或“c”)材料,它的密度是
___________kg/m3。
c
2×103
25
【变式2】 相同物质的m-V图像
【易错题】 图甲是带体积刻度的油瓶,它的质量m与油的体积V的
关系如图乙所示,则空油瓶的质量为_________g,图乙中油的体积V1为
__________cm3。
100
462.5
26
【实验5】测量固体的密度
1.实验原理: ρ= 。
2.实验器材:天平、量筒、水、细线、待测固体。
3.实验装置
27
4.实验过程
(1)用 天平 测出固体的质量m。
(2)在量筒中倒入 适量的水 ,读出量筒的示数V1。
(3)将待测固体用细线拴住 浸没 在盛水的量筒中,读出量筒的示数V2。
(4)固体的密度ρ= 。
28
【实验分层训练】
1.小明和同学们在卧龙山公园游玩时,观察到山体是近似圆锥体的石头山。好学的小明想与同学们估算卧龙山的质量。要想估算出卧龙山的质量,需要首先测出山石的密度。于是他们用山上的小石块进行“密度的测量”实验。
29
【基础设问】
(1)[天平调平]测量前,小明将天平放在水平台面上,图甲是他刚调节完天平
平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤:________________
________________________。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡
螺母向________调节。
(2)[测量质量]天平调平后,小明将石块放在__________,用镊子向右盘中
______________(选填“由大到小”或“由小到大”)地加减砝码,当放入最小的
5 g砝码时,指针偏向分度盘的右侧,则接下来的操作是________________
________________,直到横梁恢复水平平衡。这时所用砝码和游码在标尺
上的位置如图乙所示,则石块的质量为________g。
没有将游码移到
标尺左端的零刻度线处
右
左盘
由大到小
用镊子取下5 g的
砝码,移动游码
52
30
(3)[测量体积]接下来,小明按图丙、丁所示的操作测量石块的体积。
图丁中量筒的正确读数视线是_______(选填“a”“b”或“c”),石块的体积为
________cm3。
(4)[计算密度]石块的密度为________g/cm3。小明和同学们通过查阅资料
得到卧龙山高度和山体的底面积,利用圆锥体体积公式和密度公式顺利
计算出了卧龙山山体的质量。
(5)[误差分析]若小明在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线俯视,则测
得石块的密度比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”)。
(6)[误差分析]若小明先测石块的体积再测石块的质量,所测石块的密度
值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
b
20
2.6
偏小
大于
31
【能力设问】
(7)[评估交流]完成实验后,同组小华同学提出自己的看法:石块可能有一定
吸水性,这样测出的石块密度比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”),
请帮助小华同学设计一个判断石块是否具有吸水性的方法:______________
_____________________________________________________________
______________________________。
偏大
选一个分度
值较小的量筒装入适量水,将石块浸没在量筒中,液面稳定后记下示数,
过一段时间观察示数是否减小
32
(8)[方案设计]若实验中量筒不慎被损坏无法使用,小华认为用烧杯代替量
筒也可完成实验,其步骤如下:
①用天平测出石块的质量m1;
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③将石块浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记;
④取出石块,________________________,用天平测出此时烧杯和水的总质量m3;
⑤石块密度的表达式ρ石=____________(水的密度为ρ水)。步骤④中取出石块时
会带出一些水,对石块密度的测量结果__________(选填“有”或“没有”)影响。
向烧杯中加水至标记处
ρ水
没有
33
【实验6】测量液体的密度
1.实验原理: ρ= 。
2.实验器材:天平、量筒、烧杯、待测液体。
3.实验装置
34
4.实验过程
(1)在烧杯中倒入适量的待测液体,用天平测出液体和烧杯的总质量m1 。
(2)将烧杯中的液体 倒入量筒中一部分 ,读出量筒中液体的体积V。
(3)用天平测出 烧杯和剩余液体的总质量m2 。
(4)液体的密度ρ= 。
35
【实验分层训练】
2.小王同学买了一种果汁,他想在实验室中测量出这种果汁的密度,进行了如下实验:
36
【基础设问】
(1)[天平调平]将托盘天平放在__________工作台上,将游码移至标尺
左端的______________处,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将
平衡螺母向________调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)[实验步骤]天平调平后,小王的操作步骤如下:
①用天平测出烧杯的质量m1;
②将适量的果汁倒入烧杯,测出烧杯和果汁的总质量m2;
③将烧杯中的果汁全部倒入量筒,测出体积V;
④计算果汁的密度ρ=_________。
水平
零刻度线
左
37
(3)[误差分析]小王与同学交流后发现:上述方法测量的果汁密度值比真
实值________(选填“偏大”或“偏小”),原因是_____________________
_____________________________________________________。
只需将①②③④的操作顺序稍事调整即可减小这种误差,调整后的
顺序是______________。
偏大
烧杯中仍有少量液体残
留,导致体积测量值偏小,由密度公式可知,密度测量值偏大
②③①④
38
(4)[数据分析]小王按照调整后的方案进行实验,过程如图乙、丙、丁所示,请你将表格缺失的实验数据补充完整。
烧杯的质量m1/g 烧杯和果汁的总质量m2/g 量筒中果汁的体积V/cm3 果汁的密度
ρ/(g·cm-3)
32 ①_____ ②____ ③______
(5)[评估交流]同学建议小王设计的表格可以增加一列,你认为增加的
这一列可以用来记录______________________。
75.4
40
1.085
量筒中果汁的质量
39
【能力设问】
(6)[方案设计]实验中,量筒不小心损坏,小王同学经过思考后,认为利用原
有的实验器材和水也能测出果汁的密度。他的实验步骤如下:
①调好天平,用天平测出烧杯的质量为m3;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m4;
③将烧杯中的水倒尽,擦干再装满果汁,用天平测出烧杯和果汁的总质量
为m5;
④果汁密度的表达式为ρ果汁=____________(水的密度为ρ水)。
ρ水
40
(7)[创新设计]实验中,小王同学发现天平的砝码已污损,于是他又找来两个
完全相同的容积为V0的瓶子进行实验。他将两个瓶子分别装满水和果汁
后放在已调平的天平左右两盘,再移动游码使天平平衡,读出游码示数为
m0,如图戊所示。则果汁的密度ρ果汁=__________(用字母V0、m0和ρ水来
表示)。
+ρ水
41
命题点1 质量的估测
1.(2025·菏泽曹县一模)如图所示,电暖手宝内装的是过饱和醋酸钠溶液(密度与水接近)。对电暖手宝内溶液质量的估计最接近真实值的是( )
A.10 g B.200 g
C.1 000 g D.2 000 g
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
42
2.【传统文化·计量文化】 (2025·淄博高青一模)我国计量文化博大精深、历史悠久。古代人们采用“掬手成升”的原始计量方法,使生活中的商品交易变得有据可依,掬即为双手捧,如图所示,人双手捧起的米质量约为( )
A.3 g B.3 kg
C.30 kg D.300 g
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
43
命题点2 质量和密度的理解
3.(2025·山东样卷)国产大飞机C919使用的钛合金材料具有耐高温、耐腐蚀、轻质等优点。其中“轻质”指( )
A.密度小 B.质量小 C.体积小 D.熔点高
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
44
4.【科技发展·现代科技】 (2025·菏泽巨野二模)在2024年11月珠海举办的国际航空航天博览会上,我国自主研发的目前全球最大智能货运无人机“龙城壹号”精彩亮相,其机身使用碳纤维制品让机体重量锐减40%。关于碳纤维材料,下列说法正确的是( )
A.轻量化是指材料的质量小,和密度无关
B.温度升高时碳纤维材料的质量会增大
C.同种碳纤维材料的质量与体积之比相同
D.升空后碳纤维材料密度会变小
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
45
5.(2025·泰安东平一模)下列关于质量和密度的说法中,正确的是( )
A.气体受热后体积会膨胀,密度变大而下降
B.一瓶矿泉水被喝掉一半后,剩余矿泉水的密度变小
C.能装下1 kg水的瓶子一定能装下1 kg的煤油
D.将一块橡皮泥捏成不同形状,橡皮泥质量不变
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
46
命题点3 天平的使用及读数
6.(2025·临沂临港二模)下列是小明使用托盘天平的情景,其中正确的是( )
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
47
7.(2025·菏泽牡丹一模)小明想用天平称出20 g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图甲所示,然后在右盘中增加20 g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水,指针位置如图乙所示,接下来的操作应该是( )
A.向左调节平衡螺母
B.用滴管向烧杯中加水
C.向左移动游码
D.用滴管从烧杯中取水
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
48
8.(2025·山东样卷)在“探究物体的质量与体积关系”实验中,图甲中圆柱体
的直径为______________________cm。在测量圆柱体质量时,调节天平平
衡后,将圆柱体放入左盘,在向右盘中加减砝码时,将最小的砝码放入右盘
后,指针静止时如图乙所示,接下来的操作是__________________,直至天平
平衡,如图丙所示,测得圆柱体的质量为_________g。
2.65(2.63~2.67均可)
向右移动游码
97.4
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
49
命题点4 密度的相关计算
9.(2025·枣庄台儿庄一模)一只空瓶装满水时的总质量是350 g,装满酒精时的总质量是300 g(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3),则该瓶的容积是( )
A.350 cm3 B.300 cm3
C.250 cm3 D.150 cm3
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
50
10.(2025·青岛城阳一模)由同种材料制成的甲、乙两个小球,体积分别是
8 cm3和27 cm3,质量分别是24 g和36 g。已知其中有一个是空心的,则空
心的是________球,这种材料的密度为_______g/cm3。
乙
3
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
51
11.【本土素材·人文景观】(2025·济南商河一模)2025年3月2日,济南市区迎来了一场大雪,大地银装素裹。为了估测雪的密度,小智在足球场上量出雪的深度是10 cm,然后他用力竖直向下把雪深踩成近冰状,量出脚印深7 cm(图甲)。小智估测出自己的鞋底面积约为180 cm2(图乙),已知冰的密度为0.9 g/cm3,请计算:
(1)小智踩住的雪的体积约是多大?
(2)小智踩下冰层的质量是多大?
(3)雪的密度是多大?
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
52
【答案】解:(1)小智踩住的雪的体积:
V雪=Sh1=180 cm2×10 cm=1 800 cm3。
(2)小智踩下冰层的体积:
V冰=Sh冰=S(h1-h2)=180 cm2×(10 cm-7 cm)=540 cm3,
由ρ=可得其质量:m冰=ρ冰V冰=0.9 g/cm3×540 cm3=486 g。
(3)雪的质量:m雪=m冰=486 g,
则雪的密度: ρ雪===0.27 g/cm3。
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
53
命题点5 m-V图像的理解及应用
12.(2025·枣庄峄城三模)甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示,ρ甲、ρ乙、ρ丙、ρ水分别代表甲、乙、丙三种物质和水的密度,据图可知下列说法正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3) ( )
A.ρ丙>ρ乙>ρ甲且ρ甲>ρ水
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙且ρ丙>ρ水
C.ρ乙>ρ丙>ρ甲且ρ甲<ρ水
D.ρ丙<ρ乙<ρ甲且ρ乙=ρ水
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
54
13.(2025·济南平阴二模)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.容器的质量为20 kg
B.甲液体密度为2.0 g/cm3
C.乙液体密度为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
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
55
命题点6 测量物质的密度
14.(2025·淄博张店一模)一同学用调好的托盘天平和量筒测量某液体的密度,实验步骤如下:①用天平测出空烧杯的质量为46 g;②用天平测出烧杯与液体的总质量为142 g;③把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,记下量筒中液体的体积,如图甲;④测出烧杯与杯中剩余液体的质量,如图乙。下列说法正确的是( )
A.步骤①测出空烧杯的质量必不可少
B.烧杯和剩余液体的质量是94.2 g
C.量筒中液体的质量是96 g
D.液体的密度是0.8×103 kg/m3
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
56
15.【创新考法·开放探究】 (2025·山东)镓铟锡合金常温下处于液态,且无
毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量
大气压强,他们决定先测量镓铟锡合金的密度,再测量大气压强。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图甲所示的三种
注射器中选择__________(选填“5 mL”“20 mL”或“30 mL”)的注射器。
5 mL
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
57
(2)同学们先测量了所选用注射器的质量m1,随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平测量它们的总质量m2。将测量和计算出的数据填入表格。
实验
次数 注射器
的质量m1/g 注射器和合金
总质量m2/g 抽取的
合金体积V/mL 合金密度
ρ/(g·cm-3)
1 6.2 13.9 1.2 6.4
2 28.5 3.6 6.2
3 4.0
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
58
第3次实验所测m2如图乙所示,为_________g,计算得合金密度为
________g/cm3。通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为
________g/cm3。
31.4
6.3
6.3
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
59
(3)将PU耐压透明软管注满镓铟锡液态合金后,手持软管中部缓慢上提,保持
两端管口始终在液态合金液面以下,直至软管中液柱分离,如图丙所示。测
得管内外液面高度差h为160 cm,小组测得的大气压强为_____________Pa。
(g取10 N/kg)
1.008×105
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
60
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前
端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,这部分液态合金体积未被计入,
会导致密度的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。请你利用现有器
材设计实验,消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值。简要
说明你的实验思路:____________________________________________
______________________________________________________________
____________________________________________________。
偏大
用注射器抽取适量的液态合金,读取合金的体积V1,
测出其总质量 m1;排出部分液态合金,读取剩余合金的体积V2,测出此时
总质量m2;计算液态合金的密度ρ= (回答合理即可)
1
3
5
7
9
11
13
15
题序
2
4
6
8
10
12
14
61
62
$