摘要:
**基本信息**
以质量和密度核心概念为基础,通过知识梳理-题型速练-方法提炼三阶设计,系统整合概念辨析、实验操作与误差分析,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|质量概念及估算|3小题|概念属性辨析、生活估测技巧|从质量定义→单位换算→属性理解,构建基础认知|
|质量的测量|3小题|天平使用口诀(放调测读收)、误差分析(砝码磨损/生锈等)|工具构造→操作步骤→误差归因,形成实验操作逻辑链|
|密度概念、公式及应用|4小题|公式理解(ρ=m/V非决定式)、图像分析、比例计算|密度定义→公式推导→应用拓展(鉴别物质、混合计算)|
|密度的测量|3小题|固体(排水法/累计法)、液体(剩余法)测量方案,特殊方法(无量筒/吸水性物体处理)|实验原理→步骤设计→误差控制,培养科学探究能力|
内容正文:
(
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月
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min
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)
暑假作业08 质量和密度
(
目 录
01 知识积累
02 题型速练
一
.
质量概念及估算
(共
3
小题)
(难★)
二.
质量的测量
(共
3
小题)
(难★
★
)
三
.
密度概念、公式及其应用
(共
4
小题)
(难★★
★
)
四.密度的测量(共
3
小题)
(难★★
★
)
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
一、质量概念及估算
1.质量
(1)物体含有物质的多少叫作质量,通常用字母m表示。
(2)质量的基本单位是千克,符号是kg。常用的比千克大的单位有吨(t)比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)等。它们之间的关系是:1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg
(3)质量是物体本身的一种属性。物体的质量不随它的位置、形状、温度或状态等的改变而改变物体质量大小取决于该物体所含物质的多少。
2.质量的测量
(1)测量工具:案秤、磅秤、电子秤等,实验室常用托盘天平和物理天平。
(2)天平构造:左盘、右盘、平衡螺母、游码、底座、分度盘、指针、横梁标尺、砝码及砝码盒、镊子。
平衡螺母:用来调节天平横梁的平衡。
指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摇摆幅度是否相等来判断,不必等到指针完全停止摆动,只要摆动幅度相同即可。
(3)使用步骤
放:把天平放在水平面上易于操作的地方;
拨:用镊子把游码拨到横梁标尺左端的“0”刻度线处;
调:调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡——指针指在分度盘中央的刻度线,或指针在中央刻度线左右摆动幅度相等;
测:将被测物体放在左盘,估测物体质量,在右盘按从大到小的顺序添加砝码(先大后小),并调节游码,直到天平恢复平衡;
读:所测物体质量=右盘中砝码总质量+游码读数;
收:称量完毕,把砝码放入砝码盒内,游码归零。
(4)注意事项
①被测物体的质量不能超过天平的称量——所能测的最大质量;
②不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。向托盘中加减砝码时要用镊子;
③托盘应保持干燥、清洁,不能把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘中;
④天平一旦调节平衡就不能再移动位置,否则应重新调节;
⑤移动游码相当于向右盘添加小砝码,游码的示数与右盘中砝码总质量相加等于物体质量,即左盘物体的质量=右盘中砝码总质量+游码读数;
⑥对游码读数时应以游码左侧为标准。
(5)误差分析
测量值偏大的原因:砝码磨损、砝码比标准量小,读数是指针偏右。
测量值偏小的原因:砝码生锈、沾上灰尘或水,读数时指针偏左。在用天平测量时,如果开始没有调平,指针偏右,会造成测量值偏小,指针偏左,会造成测量值偏大。
若物体错放在了右盘,则物体质量=左盘所放砝码总质量-游码所示刻度值
(6)测量质量的特殊方法
①累计法:用于测微小物体(物体规格相同)的质量。
②取样法:可用于测较大物体(规格一致)的质量。
二、密度
1.密度的概念
在科学上,把某种物质组成的物体的质量与它的体积的比叫作这种物质的密度。
2.密度公式
(1),,m=ρV,
(2)单位:kg/m3,g/cm3,1g/cm3=1000kg/m3
物理意义:密度也是物质的一种特性,反映了物质组成的紧密程度。
(3)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,当物质在固态、液态和气态之间转换时,质量不变,体积会发生改变,从而引起密度的变化;当温度变化时,虽然质量不受影响,但体积要发生变化(如热胀冷缩),从而引起密度的变化。
3.密度的测量
实验原理:
(1)测量固体的密度(石块)
①用天平测出石块的质量m
②向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1
③用细线将小石块拴住,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
④计算密度 ρ=m/(V2-V1)
(2)测液体的密度(盐水)
①将适量盐水倒入玻璃杯,用天平测出玻璃杯和盐水的质量m1
②将玻璃杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出玻璃杯和剩余盐水的质量m2
③读出量筒中盐水的体积V
④计算密度 ρ=(m1-m2)/v
或①量筒量出液体的体积为V
②用天平称出空烧杯的质量为M1
③把液体倒入空烧杯中,称的总质量为M2
④计算液体密度ρ=(M2- M1)/V
(
题型速练
一题
一
思,查漏补缺,轻松迎开学
)
一、质量概念及估算(共3小题)
1.质量是物质的一种属性,下列有关质量的说法正确的是( )
A.质量表示物体所含物质的多少
B.物体的质量与形状、状态有关
C.一位中学生的质量约为50g
D.1kg钢材比1kg木材所含的物质多
2.根据生活经验,你认为下列数据符合实际情况的是( )
A.一个鸡蛋的质量大约是50克
B.科学书长度大约是26米
C.正常人的体温大约是
D.一间普通教室的体积约为10米
3.2024年11月15日,天舟八号货运飞船在海南文昌发射场成功发射。天舟八号搭载了由我国科学家模拟月壤成分烧制的“月壤砖”,其将用于开展空间科学实验。与在地球上相比,被带到空间站的“月壤砖”的质量( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.无法确定
二、质量的测量(共3小题)
4.实验课上,某同学用天平量取20g水,进行如下操作:第一次:实验前,调节天平水平平衡时,发现天平指针偏转情况如图甲所示;第二次:将天平调节平衡,称量空烧杯水平平衡后,在右盘中再加入20g砝码,如图乙,再往左盘空烧杯内加入适量水,发现指针位置也如图甲所示。以下操作说法正确的是( )
A.第一次中,要调节天平平衡,需向左调节平衡螺母
B.第二次中,接下来的操作是向右调节平衡螺母
C.第二次中,接下来的操作是向右移动游码
D.第二次中,接下来的操作是用胶头滴管从烧杯中取出适量水
5.用托盘天平测物体的质量时,下列情况中会出现测量结果比真实值偏小的是( )
A.按游码右侧所对的刻度读数
B.使用了已被磨损的砝码
C.测量前指针偏向分度盘右侧,未让天平在水平位置平衡直接进行测量
D.测量中指针偏向分度盘右侧,错误的调节了平衡螺母使天平在水平位置平衡
6.小明想取20g水,他先测空烧杯的质量,天平平衡时,砝码的情况、游码在标尺上的位置如图所示,此时的读数为_________ g;接着在砝码所在的托盘内加上20g的砝码,将水加入烧杯中,直至天平平衡。他整理器材时发现,在测量过程中将砝码和被测物体的位置放反了,其他操作无误,这一因素会使测量值与真实值相比_______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、密度概念、公式及其应用(共4小题)
7.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.同种物质组成的物体,其密度与质量成正比,与体积成反比
B.水的密度是,表示体积为1m3水的质量是
C.氧气瓶中的氧气用掉一部分,剩下的氧气质量变小、密度不变
D.月壤从月球带回到地球,同一物体在不同位置时质量不变
8.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属颗粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3 C.4g/cm3 D.0.4g/cm3
9.某兴趣小组利用天平和量筒分别测量甲、乙两种液体的总质量(含容器质量)与体积,并依据所得数据绘制了总质量与液体体积关系图。下列说法正确的是( )
A.随着体积的增大,液体甲的密度越来越大
B.液体乙的密度是1.0×103千克/米3
C.当液体质量相同时,液体甲、乙的体积之比为4∶5
D.液体甲的密度小于液体乙的密度
10.小华在学习了“密度”知识后,对市面上不同品牌的纯牛奶密度产生了兴趣。她带领物理兴趣小组的同学开展了探究活动。经过讨论,他们选择了三个不同品牌的纯牛奶(品牌A、品牌B、品牌D、分成两个小组,采用不同的方案进行研究,获得数据见表一、表二:
表一
表二
品牌
体积
质量/g
密度/
品牌
质量/g
体积
密度/
品牌A
50
51.5
品牌A
200
194.2
品牌B
50
51.2
品牌B
200
195.3
品牌C
50
50.8
品牌C
200
196.9
(1)根据表二的数据,他们不用计算就发现了品牌A的牛奶密度是最大的,请你说出他们判断的依据:
。
(2)根据表一数据,现有1.2L和1.8L两口锅,若要用1.25kgA品牌牛奶煮奶茶,则选择哪口锅更合适?_____(写出计算过程)。
四、密度的测量(共3小题)
11.小梦在河边捡到一块鹅卵石,掂起来沉甸甸的,他很好奇;鹅卵石的密度有多大呢?他用天平与砝码、烧杯、记号笔及足量的水测量其密度,已知ρ水=1.0g/cm3。
(1)实验步骤如下:
①调节天平横梁平衡时,在正确操作的前提下,观察到指针在图甲中虚线所示范围内摆动,此时应向 _____ 调节平衡螺母;
②正确调节好天平后,测出鹅卵石的质量是37g;
③测出空烧杯的质量是68g;
④如图乙所示,把鹅卵石放入烧杯中,再向烧杯中倒入适量的水,用记号笔在烧杯壁记下此时水面位置为M;测得杯、水和鹅卵石的总质量如图丙所示。
⑤将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,如图丁所示;用天平测出杯和水的总质量为139.6g。
(2)根据所测数据计算出鹅卵石的密度约为 ____________ kg/m3。
(3)评估时发现从水中取出鹅卵石会带出部分水,则测得的鹅卵石密度值 _________ (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
12.根据所学知识回答问题。
(1)小蛟的家乡盛产水蜜桃,这天外婆特意给小蛟的爸爸妈妈送来了亲自酿制的蜜桃酒。小蛟想测量蜜桃酒的密度。使用托盘天平时,他将托盘天平放在水平桌面上,先将游码归零;天平上指针的位置如图1所示,此时应_____________________,直至天平平衡;接下来他进行了以下四项操作,如图2所示:
①用天平测出空烧杯的质量如图A;
②将部分“蜜桃酒”倒入烧杯中,用天平测出烧杯和“蜜桃酒”的总质量如图B;
③将烧杯中“蜜桃酒”的一部分倒入量筒,测出这部分“蜜桃酒”的体积如图C;
④用天平测出烧杯和剩余“蜜桃酒”的总质量如图D。
以上操作步骤中步骤_______是多余的(填写步骤序号)
(2)由图可知量筒中“蜜桃酒”的密度为___________kg/m3。
(3)同组的小川同学想利用课堂实验中测量过质量和体积的金属小球来测量蜜桃酒的密度:
①他将金属小球浸没在蜜桃酒中,在烧杯侧壁液面所在位置处做好标记,如图3所示,测出此时金属小球、烧杯、蜜桃酒的总质量为m1;
②取出金属小球,往烧杯倒蜜桃酒,直到液面达到标记处,测出此时烧杯和蜜桃酒的总质量为m2;
③写出蜜桃酒密度的表达式为______________(用字母m、m1、m2、V表示,其中m为金属小球的质量,V为金属小球的体积);
④金属小球取出时会带出部分蜜桃酒,则密度的测量结果将_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
13.在科学实验课上完成了固体、液体密度的测量后,某研究性学习小组想挑战下空气密度的测量。
【实验步骤】:
①用打气筒将小皮球打足气,用天平称出此时小皮球的质量为81.8克;
②在如图甲所示的量筒,用水装满整个量筒至溢出后,盖上玻璃片,将量筒倒扣在水槽中,(如图乙)将皮球内的空气用乳胶管导入量筒内进行排气,就能收集到小皮球放出的气体;
③当量筒内收集的气体达到量筒的最大量程100mL时,用夹子夹紧乳胶管停止放气。再次将量筒装满水后,重新集气,如此反复10次;
④用托盘天平称出放气10次后小皮球的剩余质量,如图丙所示;
根据实验步骤,小组同学设计了一个实验数据记录表:
待测量
初始皮球的质量(克)
放出10次气体的总体积(立方厘米)
放气10次后小皮球的剩余质量(克)
放10次气的总共气体质量(克)
测量结果
81.8
(1)请求放出10次气的总共气体质量是______克;
(2)空气的密度为______g/cm3;
(3)该小组查阅资料后发现空气的密度是克/厘米3,与计算结果不同,为了提高实验结果的准确性,还应进行 。
1. 天平使用
(1)口诀速记:“放水平,移零刻,调螺母,左物右码加减砝,游码读数看左侧。”
(2)误差分析:
调平前游码未归零:测量值 偏大。(相当于在右盘提前加了小砝码)。
物体和砝码放反了:物体质量 = 砝码质量 - 游码示数。(正常是加,放反了变成减)。
砝码生锈(磨损):生锈砝码实际质量变大,测量值 偏小;磨损砝码实际质量变小,测量值偏大。
2. 测量密度的实验步骤设计
(1)固体密度(尤其是吸水性的)
若固体吸水(如木块、粉笔),直接放入水中测得的体积会偏小。
改进方法:让物体吸足水后再测,或在物体表面包一层保鲜膜(防止吸水)。
(2)液体密度(减小误差)
错误做法:先测空烧杯质量 →倒液体测总质量 →把液体全倒入量筒测体积。
后果:烧杯壁会残留液体,导致测得的体积 偏小,算出的密度 偏大。
正确做法(剩余法):测总质量 →倒出部分液体到量筒测体积 →测剩余质量。倒出的那部分液体的质量和体积才是对应的。
一、选择题
1.一只质量为70kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ,使用半小时,氧气瓶的质量变为40kg,瓶内氧气的密度;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,此时瓶内的氧气密度应为( )
A.
B.
C.
D.
2.在科学研究中经常用文字、公式和图像三个维度来表述概念,从而更深刻地理解科学概念,下列说法错误的是( )
A.根据公式ρ=,说明同种物质的密度与物体的质量成正比,与体积成反比
B.同种物质体积越大,质量也越大,但不可以用如图表示
C.水的密度的物理意义是:每立方米的水的质量是1.0×103千克
D.密度是物质特性,一般可以通过测量密度鉴别不同物质
3.2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱返回地面,此次随着航天员一同返回的还有部分实验样品,其中就包括国际首次开展的多能干细胞在太空微重力环境下向造血干细胞转变研究的细胞样品,实现了人类干细胞“太空造血”。随航天员一同返回的宇航服质量( )
A.不变
B.变小
C.变大
D.无法确定
4.图甲表示物质质量跟体积的关系、图乙表示物质密度跟体积的关系。下列说法正确的是( )
A.由甲图可知,
B.200克D物质的体积是120厘米3
C.A、B 两种物质的密度之比为3:5
D.图乙中阴影部分S的面积表示物质的质量,其值为6克
5.在学习完质量与密度这一课时后,同学们对所学知识进行了整理与记录。以下是四位同学所记录的笔记,请找出哪一位同学的笔记记录不正确( )
A.甲同学:用质量和体积的比值定义密度,这种方法叫比值定义法
B.乙同学:水的密度是 ,则表示 1m3水的质量是1.0×103kg
C.丙同学:氧气瓶在使用过程中不断消耗氧气,剩下的氧气质量变小,但体积不变
D.丁同学:一杯水凝固后,体积变大,但质量不变
6.小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
7.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0.5×103kg/m3
D.若将c的体积增大到4×10﹣3m3,它的密度不变
8.以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;(2)在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;(3)用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量;(4)用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;(5)计算煤油的密度。这些步骤中可省去的是( )
A.(1)
B.(2)或(4)
C.(3)
D.都不能省去
9.秋季迎来土豆大丰收,某实验小组想测量小土豆的密度,他们的部分实验操作过程如图所示,其中操作正确的是( )
A.图甲是调平后的天平
B.图乙若是测量中指针位置,应向右移动游码调节指针位置
C.图丙,测量的土豆质量是32.4g
D.图丁读取水的体积是34mL
10.小李用天平和量筒测石块密度。测质量时,天平右盘中的砝码是20g和5g,游码在标尺上的位置如图甲所示。测体积时,先在量筒中倒入50mL水,将石块放入量筒中,液面的位置如图乙所示,则( )
A.石块的质量是27g
B.石块的体积是60mL
C.石块的密度是2.66g/cm3
D.若用图中的方式读数,测出的石块密度偏大
二、非选择题
11.两种物质分别制成质量相等的甲乙两球,体积之比,密度之比,则空心球为_________(选填“甲球”或“乙球”),已知实心球的体积为V,则空心球的空心部分的体积为_________(只能用含V的数值表示)。
12.科学课上老师给大家讲解量筒的做法:找一个瓶子,然后在玻璃瓶上贴一张纸条(瓶上贴纸条部分粗细均匀),用量筒测量出100mL水全部倒入空瓶内,在水面处做上标记标上刻度,然后用刻度尺将瓶底到标记处的距离分成10等份,分别作标记标上刻度,则每份为10mL,这样就制作出最小刻度为10mL的量筒了。
(1)小华按照老师的说法做了两个量筒(如图甲、乙所示),请判断哪个量筒更精确:___________量筒更精确,理由是 ;
(2)学习了体积的测量后,小华的生日礼物是内有“生日快乐”字样的小水晶球;小华想知道小水晶球的体积,做了如图丙所示的3个小实验;由图可知:水晶球的体积是___________;
(3)同桌小科想测出塑料空盒的体积,他做了下面四个步骤:
a.往量筒中倒入适量的水(如图①);b.将塑料空盒放入量筒中(如图②);
c.将塑料空盒拿出,将小铁块放入量筒中(如图③);
d.将小铁块放入塑料空盒内部,并将塑料盒密封后放入量筒中(如图④);
则小科测出塑料空盒的体积是___________。
1.某同学在实验室进行“用托盘天平测量液体质量”的实验时,把天平放置在水平台面上,并将游码归零,此时发现托盘天平的指针如图甲所示,则她应将平衡螺母向_____ 调节,以使天平横梁平衡。先测出烧杯的质量为15g,再测量烧杯和液体的总质量,所用砝码与游码的位置如图乙所示,则液体的质量是_________ g。实验后发现5g的砝码存在磨损,那么测量结果将_______ 。
2.小李同学为了测量某种液体的密度,取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行实验:
(1)小李将天平放在_______ 桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针如图甲所示,则应将平衡螺母向_____调节。
(2)首先他用天平测出烧杯和液体的总质量m1=83g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示;最后用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2,如图丙所示,m2=_______g。
(3)根据以上实验数据计算得到液体的密度为____________kg/m3。
(4)在两次测量质量时,小李发现都使用了同一个磨损了的砝码,则所测液体密度的结果将_______。
(5)创新小组同学利用如图丁所示的弹簧测力计、带悬挂细线的溢水杯,自制液体密度测量仪。请完成项目书:
液体密度测量仪项目书
①定标:将测力计调零后,竖直悬挂空溢水杯如图丁所示,G杯=_____N,此处定标为液体密度为0kg/m3。
②定标:在图丁中将容积为200mL的溢水杯装满水。此时测力计指针指在_____ N,此处定标为液体密度为,以此类推,可将测力计改装成液体密度测量仪。
③推理:该液体密度测量仪刻度是否均匀,写出测力计示数F与液体密度ρ的关系式并加以说明:____________________ 。
④优化:制作完成后发现密度测量仪精确度不高,请你结合存在的问题提出改进方案。
3.阅读短文,回答下列问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的。由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无须测算其单位体积的质量,只需知道其单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫物质的“面密度”。国家标准规定AO、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张的尺寸是841mm×594mm,A2纸张的尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作___________(填字母)。
A.60g B.60g/m2 C.60g·m2 D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度”___________(填“大于”“小于”或“等于”)A2的“面密度”。
(3)有一捆横截面积为2.5mm2、质量为89kg的铜丝,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为)
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暑假作业08 质量和密度
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目
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01 知识积累
02 题型速练
一
.
质量概念及估算
(共
3
小题)
(难★)
二.
质量的测量
(共
3
小题)
(难★
★
)
三
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密度概念、公式及其应用
(共
4
小题)
(难★★
★
)
四
.密度
的测量
(共
3
小题)
(难★★
★
)
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
一、质量概念及估算
1.质量
(1)物体含有物质的多少叫作质量,通常用字母m表示。
(2)质量的基本单位是千克,符号是kg。常用的比千克大的单位有吨(t)比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)等。它们之间的关系是:1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg
(3)质量是物体本身的一种属性。物体的质量不随它的位置、形状、温度或状态等的改变而改变物体质量大小取决于该物体所含物质的多少。
2.质量的测量
(1)测量工具:案秤、磅秤、电子秤等,实验室常用托盘天平和物理天平。
(2)天平构造:左盘、右盘、平衡螺母、游码、底座、分度盘、指针、横梁标尺、砝码及砝码盒、镊子。
平衡螺母:用来调节天平横梁的平衡。
指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摇摆幅度是否相等来判断,不必等到指针完全停止摆动,只要摆动幅度相同即可。
(3)使用步骤
放:把天平放在水平面上易于操作的地方;
拨:用镊子把游码拨到横梁标尺左端的“0”刻度线处;
调:调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡——指针指在分度盘中央的刻度线,或指针在中央刻度线左右摆动幅度相等;
测:将被测物体放在左盘,估测物体质量,在右盘按从大到小的顺序添加砝码(先大后小),并调节游码,直到天平恢复平衡;
读:所测物体质量=右盘中砝码总质量+游码读数;
收:称量完毕,把砝码放入砝码盒内,游码归零。
(4)注意事项
①被测物体的质量不能超过天平的称量——所能测的最大质量;
②不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。向托盘中加减砝码时要用镊子;
③托盘应保持干燥、清洁,不能把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘中;
④天平一旦调节平衡就不能再移动位置,否则应重新调节;
⑤移动游码相当于向右盘添加小砝码,游码的示数与右盘中砝码总质量相加等于物体质量,即左盘物体的质量=右盘中砝码总质量+游码读数;
⑥对游码读数时应以游码左侧为标准。
(5)误差分析
测量值偏大的原因:砝码磨损、砝码比标准量小,读数是指针偏右。
测量值偏小的原因:砝码生锈、沾上灰尘或水,读数时指针偏左。在用天平测量时,如果开始没有调平,指针偏右,会造成测量值偏小,指针偏左,会造成测量值偏大。
若物体错放在了右盘,则物体质量=左盘所放砝码总质量-游码所示刻度值
(6)测量质量的特殊方法
①累计法:用于测微小物体(物体规格相同)的质量。
②取样法:可用于测较大物体(规格一致)的质量。
二、密度
1.密度的概念
在科学上,把某种物质组成的物体的质量与它的体积的比叫作这种物质的密度。
2.密度公式
(1),,m=ρV,
(2)单位:kg/m3,g/cm3,1g/cm3=1000kg/m3
物理意义:密度也是物质的一种特性,反映了物质组成的紧密程度。
(3)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,当物质在固态、液态和气态之间转换时,质量不变,体积会发生改变,从而引起密度的变化;当温度变化时,虽然质量不受影响,但体积要发生变化(如热胀冷缩),从而引起密度的变化。
3.密度的测量
实验原理:
(1)测量固体的密度(石块)
①用天平测出石块的质量m
②向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1
③用细线将小石块拴住,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
④计算密度 ρ=m/(V2-V1)
(2)测液体的密度(盐水)
①将适量盐水倒入玻璃杯,用天平测出玻璃杯和盐水的质量m1
②将玻璃杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出玻璃杯和剩余盐水的质量m2
③读出量筒中盐水的体积V
④计算密度 ρ=(m1-m2)/v
或①量筒量出液体的体积为V
②用天平称出空烧杯的质量为M1
③把液体倒入空烧杯中,称的总质量为M2
④计算液体密度ρ=(M2- M1)/V
(
题型速练
一题
一
思,查漏补缺,轻松迎开学
)
一、质量概念及估算(共3小题)
1.质量是物质的一种属性,下列有关质量的说法正确的是( )
A.质量表示物体所含物质的多少
B.物体的质量与形状、状态有关
C.一位中学生的质量约为50g
D.1kg钢材比1kg木材所含的物质多
【答案】A
【详解】AB.质量是描述物体所含物质多少的物理量,决定于物质的多少,与物体的形状、状态、位置和温度无关,故A正确,B错误;
C.一位中学生的质量约为50kg,故C错误;
D.1kg钢材比1kg木材所含的物质一样多,故D错误。
故选A。
2.根据生活经验,你认为下列数据符合实际情况的是( )
A.一个鸡蛋的质量大约是50克
B.科学书长度大约是26米
C.正常人的体温大约是
D.一间普通教室的体积约为10米
【答案】A
【详解】A.10个鸡蛋总质量约为500g,因此一个鸡蛋质量约50g,故A符合题意;
B.科学书长度约为26cm,26m远大于实际长度,故B不符合题意;
C.正常人的体温约为37℃,故C不符合题意;
D.普通教室长、宽、高约为10m、6m、3m,体积约为 180m3,故D不符合题意。
故选A。
3.2024年11月15日,天舟八号货运飞船在海南文昌发射场成功发射。天舟八号搭载了由我国科学家模拟月壤成分烧制的“月壤砖”,其将用于开展空间科学实验。与在地球上相比,被带到空间站的“月壤砖”的质量( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.无法确定
【答案】B
【详解】质量是物体本身的固有属性,它的大小只由物体所含物质的多少决定,不随物体位置、形状、状态的改变而变化。“月壤砖”从地球被带到空间站,只是位置发生改变,所含物质的多少没有变化,因此质量不变。
故选B。
二、质量的测量(共3小题)
4.实验课上,某同学用天平量取20g水,进行如下操作:第一次:实验前,调节天平水平平衡时,发现天平指针偏转情况如图甲所示;第二次:将天平调节平衡,称量空烧杯水平平衡后,在右盘中再加入20g砝码,如图乙,再往左盘空烧杯内加入适量水,发现指针位置也如图甲所示。以下操作说法正确的是( )
A.第一次中,要调节天平平衡,需向左调节平衡螺母
B.第二次中,接下来的操作是向右调节平衡螺母
C.第二次中,接下来的操作是向右移动游码
D.第二次中,接下来的操作是用胶头滴管从烧杯中取出适量水
【答案】D
【详解】A.在调节天平平衡时,指针如图甲向左偏转,说明左端偏重,所以应向右调节平衡螺母,直至天平衡量水平,故A错误;
BCD.乙图,由于需要测量20g定量的水,在天平称量好空烧杯的质量后,在右盘中再加入20g砝码,就不能再移动平衡螺母和游码了,往左盘空烧杯内加入适量水后指针位置也如图甲所示,则说明烧杯内的水偏多,需要用胶头滴管从烧杯内取出适量水,故D正确,BC错误。
故选D。
5.用托盘天平测物体的质量时,下列情况中会出现测量结果比真实值偏小的是( )
A.按游码右侧所对的刻度读数
B.使用了已被磨损的砝码
C.测量前指针偏向分度盘右侧,未让天平在水平位置平衡直接进行测量
D.测量中指针偏向分度盘右侧,错误的调节了平衡螺母使天平在水平位置平衡
【答案】C
【详解】A.正常读游码左侧刻度,按右侧读数会使游码读数偏大,总测量结果偏大,故A不符合题意;
B.磨损的砝码实际质量小于标注质量,测量时需要更多砝码才能平衡,最终测量结果偏大,故B不符合题意;
C.测量前指针偏右,说明未测量时右盘本身就更重。平衡时,物体真实质量 = 砝码+游码读数 + 右盘初始多出的质量,因此测量结果(砝码+游码)小于真实值,故C符合题意;
D.测量中指针偏右,说明砝码总质量已经大于物体真实质量,此时调平衡螺母后天平平衡,读数仍为砝码加游码的总质量,测量结果偏大,故D不符合题意。
故选C。
6.小明想取20g水,他先测空烧杯的质量,天平平衡时,砝码的情况、游码在标尺上的位置如图所示,此时的读数为_________ g;接着在砝码所在的托盘内加上20g的砝码,将水加入烧杯中,直至天平平衡。他整理器材时发现,在测量过程中将砝码和被测物体的位置放反了,其他操作无误,这一因素会使测量值与真实值相比_______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 64.2 不变
【详解】由乙图可知,天平的分度值为0.2g,此时的读数为
测空烧杯时,放反后读数为64.2g,此时砝码质量为60g,游码示数为4.2g,所以烧杯真实质量为
测“烧杯和水”的总质量时,砝码总质量为
游码示数仍为4.2g,所以“烧杯和水”真实质量为
水的真实质量为
和目标值一致,所以测量值与真实值相比不变。
三、密度概念、公式及其应用(共4小题)
7.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.同种物质组成的物体,其密度与质量成正比,与体积成反比
B.水的密度是,表示体积为1m3水的质量是
C.氧气瓶中的氧气用掉一部分,剩下的氧气质量变小、密度不变
D.月壤从月球带回到地球,同一物体在不同位置时质量不变
【答案】D
【详解】A.密度是物质本身的特性,只和物质的种类、状态、温度有关,和质量、体积无关,故A错误;
B.水的密度的物理意义是:体积为的水,质量为,选项中质量的单位错误,故B错误;
C.氧气瓶容积固定,氧气用掉一部分后,剩余氧气质量减小,体积不变,根据公式,剩余氧气的密度会变小,故C错误;
D.质量是物体的固有属性,不随位置改变而变化,因此月壤从月球带回地球,质量不变,故D正确。
故选D。
8.小锤在没有量筒的情况下,设计了如下方案测量金属颗粒的密度:
①用调节好的天平测出金属颗粒的质量m1为200g;
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯与水的总质量m2为350g;
③把金属颗粒放入烧杯中,把溢出的水擦干,用天平测出烧杯、水和金属颗粒的总质量m3为500g;
则金属颗粒的密度为( )
A.1g/cm3 B.2.6g/cm3 C.4g/cm3 D.0.4g/cm3
【答案】C
【详解】由题意可知,溢出水的质量
由公式可知,溢出水的体积
金属颗粒的体积
所以金属颗粒的密度为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.某兴趣小组利用天平和量筒分别测量甲、乙两种液体的总质量(含容器质量)与体积,并依据所得数据绘制了总质量与液体体积关系图。下列说法正确的是( )
A.随着体积的增大,液体甲的密度越来越大
B.液体乙的密度是1.0×103千克/米3
C.当液体质量相同时,液体甲、乙的体积之比为4∶5
D.液体甲的密度小于液体乙的密度
【答案】C
【详解】A.密度是物质的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与质量和体积无关,故A错误;
BD.由图可知,当体积为0时,质量为20g,即容器的质量为20g,当甲的体积为80cm3,甲的质量为100g-20g=80g
则甲的密度
当乙的体积为100cm3,乙的质量为100g-20g=80g
则乙的密度
可知,液体甲的密度大于液体乙的密度,故BD错误;
C.当质量相同时,根据密度公式可知,液体甲、乙的体积之比为
故选C。
10.小华在学习了“密度”知识后,对市面上不同品牌的纯牛奶密度产生了兴趣。她带领物理兴趣小组的同学开展了探究活动。经过讨论,他们选择了三个不同品牌的纯牛奶(品牌A、品牌B、品牌D、分成两个小组,采用不同的方案进行研究,获得数据见表一、表二:
表一
表二
品牌
体积
质量/g
密度/
品牌
质量/g
体积
密度/
品牌A
50
51.5
品牌A
200
194.2
品牌B
50
51.2
品牌B
200
195.3
品牌C
50
50.8
品牌C
200
196.9
(1)根据表二的数据,他们不用计算就发现了品牌A的牛奶密度是最大的,请你说出他们判断的依据:
。
(2)根据表一数据,现有1.2L和1.8L两口锅,若要用1.25kgA品牌牛奶煮奶茶,则选择哪口锅更合适?_____(写出计算过程)。
【答案】(1)在质量相同的情况下,品牌A牛奶的体积最小,根据可知其密度最大
(2)由表一数据可知,品牌A牛奶的密度为
1.25kgA品牌牛奶的体积为
因为
故选择1.8L的锅
【详解】(1)略
(2)略。
四、密度的测量(共3小题)
11.小梦在河边捡到一块鹅卵石,掂起来沉甸甸的,他很好奇;鹅卵石的密度有多大呢?他用天平与砝码、烧杯、记号笔及足量的水测量其密度,已知ρ水=1.0g/cm3。
(1)实验步骤如下:
①调节天平横梁平衡时,在正确操作的前提下,观察到指针在图甲中虚线所示范围内摆动,此时应向 _____ 调节平衡螺母;
②正确调节好天平后,测出鹅卵石的质量是37g;
③测出空烧杯的质量是68g;
④如图乙所示,把鹅卵石放入烧杯中,再向烧杯中倒入适量的水,用记号笔在烧杯壁记下此时水面位置为M;测得杯、水和鹅卵石的总质量如图丙所示。
⑤将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,如图丁所示;用天平测出杯和水的总质量为139.6g。
(2)根据所测数据计算出鹅卵石的密度约为 ____________ kg/m3。
(3)评估时发现从水中取出鹅卵石会带出部分水,则测得的鹅卵石密度值 _________ (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)右
(2)
(3)不受影响
【详解】(1)调节天平时,指针向左偏的幅度更大,说明左盘偏重,根据“左偏右调”原则,应向右调节平衡螺母。
(2)①由丙图可知,标尺的分度值为0.2g,总质量
②烧杯和水的总质量
③取出鹅卵石后,加水到标记M处,杯和水总质量为,因此新增水的质量
④鹅卵石体积等于新增水的体积为
⑤鹅卵石密度
(3)计算鹅卵石的体积用等效代替法,用图丁中的水的体积与乙图中水的体积之差为鹅卵石的体积,这样鹅卵石从水中取出会带水,对计算结果没有影响。
12.根据所学知识回答问题。
(1)小蛟的家乡盛产水蜜桃,这天外婆特意给小蛟的爸爸妈妈送来了亲自酿制的蜜桃酒。小蛟想测量蜜桃酒的密度。使用托盘天平时,他将托盘天平放在水平桌面上,先将游码归零;天平上指针的位置如图1所示,此时应_____________________,直至天平平衡;接下来他进行了以下四项操作,如图2所示:
①用天平测出空烧杯的质量如图A;
②将部分“蜜桃酒”倒入烧杯中,用天平测出烧杯和“蜜桃酒”的总质量如图B;
③将烧杯中“蜜桃酒”的一部分倒入量筒,测出这部分“蜜桃酒”的体积如图C;
④用天平测出烧杯和剩余“蜜桃酒”的总质量如图D。
以上操作步骤中步骤_______是多余的(填写步骤序号)
(2)由图可知量筒中“蜜桃酒”的密度为___________kg/m3。
(3)同组的小川同学想利用课堂实验中测量过质量和体积的金属小球来测量蜜桃酒的密度:
①他将金属小球浸没在蜜桃酒中,在烧杯侧壁液面所在位置处做好标记,如图3所示,测出此时金属小球、烧杯、蜜桃酒的总质量为m1;
②取出金属小球,往烧杯倒蜜桃酒,直到液面达到标记处,测出此时烧杯和蜜桃酒的总质量为m2;
③写出蜜桃酒密度的表达式为______________(用字母m、m1、m2、V表示,其中m为金属小球的质量,V为金属小球的体积);
④金属小球取出时会带出部分蜜桃酒,则密度的测量结果将_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】(1) 将平衡螺母向左移动 ①
(2)
(3) 不变
【详解】(1)使用天平前,游码归零后,指针偏右说明天平右侧偏重,因此需要向左调节平衡螺母,使天平平衡。
测量液体密度时,已经测出烧杯和蜜桃酒的总质量、烧杯和剩余蜜桃酒的总质量,两者差值就是量筒中蜜桃酒的质量,不需要测量空烧杯的质量,因此步骤①是多余的。
(2)由图可知: 天平标尺的分度值是0.2g,烧杯和蜜桃酒总质量
烧杯和剩余蜜桃酒总质量
量筒中蜜桃酒质量
由C图可知,量筒的分度值为2mL,量筒中蜜桃酒体积
密度
(3)原来总质量
取出小球后,补充蜜桃酒到标记处,补充的蜜桃酒体积等于小球体积;最终总质量
整理得补充的蜜桃酒质量
因此蜜桃酒密度
小球取出带出部分蜜桃酒时,带出的酒需要额外补充到标记处,最终计算时,带出的质量会被抵消,不影响质量差的计算,因此密度测量结果不变。
13.在科学实验课上完成了固体、液体密度的测量后,某研究性学习小组想挑战下空气密度的测量。
【实验步骤】:
①用打气筒将小皮球打足气,用天平称出此时小皮球的质量为81.8克;
②在如图甲所示的量筒,用水装满整个量筒至溢出后,盖上玻璃片,将量筒倒扣在水槽中,(如图乙)将皮球内的空气用乳胶管导入量筒内进行排气,就能收集到小皮球放出的气体;
③当量筒内收集的气体达到量筒的最大量程100mL时,用夹子夹紧乳胶管停止放气。再次将量筒装满水后,重新集气,如此反复10次;
④用托盘天平称出放气10次后小皮球的剩余质量,如图丙所示;
根据实验步骤,小组同学设计了一个实验数据记录表:
待测量
初始皮球的质量(克)
放出10次气体的总体积(立方厘米)
放气10次后小皮球的剩余质量(克)
放10次气的总共气体质量(克)
测量结果
81.8
(1)请求放出10次气的总共气体质量是______克;
(2)空气的密度为______g/cm3;
(3)该小组查阅资料后发现空气的密度是克/厘米3,与计算结果不同,为了提高实验结果的准确性,还应进行 。
【答案】(1)1.4
(2)
(3)多次实验求平均值
【详解】(1)丙图中砝码质量为
标尺分度值为0.2g,游码左侧边缘对齐0.4g,因此放气10次后小皮球的剩余质量
放出气体的总质量
(2)每次收集气体体积为量筒最大量程,反复10次,总体积
空气密度
(3)实验结果与资料值存在误差,主要原因可能是实验次数少,偶然误差大或装置气密性不足。为提高准确性,应多次重复实验求平均值或改进装置确保气密性、更精确测量体积和质量。
1. 天平使用
(1)口诀速记:“放水平,移零刻,调螺母,左物右码加减砝,游码读数看左侧。”
(2)误差分析:
调平前游码未归零:测量值 偏大。(相当于在右盘提前加了小砝码)。
物体和砝码放反了:物体质量 = 砝码质量 - 游码示数。(正常是加,放反了变成减)。
砝码生锈(磨损):生锈砝码实际质量变大,测量值 偏小;磨损砝码实际质量变小,测量值偏大。
2. 测量密度的实验步骤设计
(1)固体密度(尤其是吸水性的)
若固体吸水(如木块、粉笔),直接放入水中测得的体积会偏小。
改进方法:让物体吸足水后再测,或在物体表面包一层保鲜膜(防止吸水)。
(2)液体密度(减小误差)
错误做法:先测空烧杯质量 →倒液体测总质量 →把液体全倒入量筒测体积。
后果:烧杯壁会残留液体,导致测得的体积 偏小,算出的密度 偏大。
正确做法(剩余法):测总质量 →倒出部分液体到量筒测体积 →测剩余质量。倒出的那部分液体的质量和体积才是对应的。
一、选择题
1.一只质量为70kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为ρ,使用半小时,氧气瓶的质量变为40kg,瓶内氧气的密度;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20kg,此时瓶内的氧气密度应为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】设氧气瓶质量为m0,容积为V,则由密度公式可得出 ①
②
由①②解得氧气瓶的质量,质量为70kg的氧气瓶,瓶内氧气的质量为
瓶内氧气密度为ρ;再使用一段时间,氧气瓶内氧气的质量为
氧气瓶容积一定,根据可知,瓶内氧气的质量和氧气密度成正比,所以,此时瓶内的氧气密度应为原来的,即为 。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.在科学研究中经常用文字、公式和图像三个维度来表述概念,从而更深刻地理解科学概念,下列说法错误的是( )
A.根据公式ρ=,说明同种物质的密度与物体的质量成正比,与体积成反比
B.同种物质体积越大,质量也越大,但不可以用如图表示
C.水的密度的物理意义是:每立方米的水的质量是1.0×103千克
D.密度是物质特性,一般可以通过测量密度鉴别不同物质
【答案】A
【详解】A.密度是物质的一种特性,与物质的质量和体积无关,故A错误;
B.同种物质体积越大,质量也越大,因为同种物质的质量和体积成正比,图线不对,故B正确;
C.根据密度的理解,水的密度的物理意义是:每立方米的水的质量是千克,故C正确;
D.密度是物质特性,一般可以通过测量密度鉴别不同物质,因为不同物质的密度一般是不同的,故D正确。
故选A。
3.2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱返回地面,此次随着航天员一同返回的还有部分实验样品,其中就包括国际首次开展的多能干细胞在太空微重力环境下向造血干细胞转变研究的细胞样品,实现了人类干细胞“太空造血”。随航天员一同返回的宇航服质量( )
A.不变
B.变小
C.变大
D.无法确定
【答案】A
【详解】质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,所以随航天员一同返回的宇航服质量将不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.图甲表示物质质量跟体积的关系、图乙表示物质密度跟体积的关系。下列说法正确的是( )
A.由甲图可知,
B.200克D物质的体积是120厘米3
C.A、B 两种物质的密度之比为3:5
D.图乙中阴影部分S的面积表示物质的质量,其值为6克
【答案】D
【详解】A.由图可知C的密度为
与水的密度相同,故A错误;
B.由图可知,D的密度为
质量为200g时,体积为
故B错误;
C.体积一定时,密度之比与质量之比成正比,由图可知,A、B 两种物质的体积都为,A质量为10g时,B的质量为6g,密度之比不为5:3,故C错误;
D.面积等于长乘以宽,即密度与体积的乘积,由密度公式可知,等于物体的质量,质量为
故D正确。
故选D。
5.在学习完质量与密度这一课时后,同学们对所学知识进行了整理与记录。以下是四位同学所记录的笔记,请找出哪一位同学的笔记记录不正确( )
A.甲同学:用质量和体积的比值定义密度,这种方法叫比值定义法
B.乙同学:水的密度是 ,则表示 1m3水的质量是1.0×103kg
C.丙同学:氧气瓶在使用过程中不断消耗氧气,剩下的氧气质量变小,但体积不变
D.丁同学:一杯水凝固后,体积变大,但质量不变
【答案】B
【详解】A.物理学上用两个物理量的比值来定义一个新的物理量,这种方法叫比值定义法,质量与体积的比值叫密度,故A正确,不符合题意;
B.乙同学:水的密度是, 表示的物理意义是: 1m3水的质量是,故B错误,符合题意;
C.将氧气瓶内的氧气用掉一部分,氧气的量减少,瓶内氧气的质量减小,但由于剩余的氧气又能充满氧气瓶,使氧气的体积不变,故C正确,不符合题意;
D.一杯水凝固后,它的状态发生了改变,体积变大,但它所含水的多少没有变化,即质量不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
【答案】D
【详解】A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘左侧,表示左侧偏重,应向右移动平衡螺母,故A错误;
BC.按甲、乙、丙的顺序进行实验,甲、乙的质量差是烧杯中牛奶的质量,质量的测量是准确的,当将烧杯中的液体全部倒入量筒中时,烧杯上有液体残留,在质量一定时,测得的体积偏小,由得,测量结果会偏大,故BC错误;
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲,最后测量杯和剩余牛奶的总质量,不用考虑残留的问题,故D正确。
故选D。
7.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0.5×103kg/m3
D.若将c的体积增大到4×10﹣3m3,它的密度不变
【答案】D
【详解】AB.由图像可知, a、b、c的密度分别为
所以三者的密度关系
a物质的密度是b物质密度的,故AB错误;
CD.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,所以将b的质量减半,b的密度不变,还是;将c的体积增大到,它的密度不变,还是,故C错误,D正确。
故选D。
8.以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;(2)在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;(3)用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量;(4)用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;(5)计算煤油的密度。这些步骤中可省去的是( )
A.(1)
B.(2)或(4)
C.(3)
D.都不能省去
【答案】B
【详解】密度计算公式为,测定煤油密度需要得到煤油的质量和体积,存在两种合理方案:
若保留步骤(4)用量筒直接测出煤油体积,只需要测出煤油质量 ,即可计算密度,因此步骤(2)可以省去;
若保留步骤(2),矿泉水瓶容积固定,水的密度为已知量,可先通过水的质量算出瓶子容积 ,该容积就是煤油的体积,不需要再用量筒测煤油体积,因此步骤(4)可以省去。
综上所述,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.秋季迎来土豆大丰收,某实验小组想测量小土豆的密度,他们的部分实验操作过程如图所示,其中操作正确的是( )
A.图甲是调平后的天平
B.图乙若是测量中指针位置,应向右移动游码调节指针位置
C.图丙,测量的土豆质量是32.4g
D.图丁读取水的体积是34mL
【答案】B
【详解】A.天平调平的第一步是将游码移到标尺左端的零刻度线处,图甲中游码没有归零,因此不是调平完成的天平,故A错误;
B.天平测量质量的过程中,不能调节平衡螺母,图乙指针偏左说明左盘更重,向右移动游码相当于向右盘添加小砝码,可以使天平平衡,故B正确;
C.图丙违反了“左物右码”的放置要求,物体和砝码位置放反,土豆质量应该为砝码质量减游码示数,标尺的分度值为0.2g,游码读数为2.4g,即,故C错误;
D.量筒读数要求视线与液体凹液面的最低处相平,图丁是俯视读数,读数偏大,故D错误。
故选B。
10.小李用天平和量筒测石块密度。测质量时,天平右盘中的砝码是20g和5g,游码在标尺上的位置如图甲所示。测体积时,先在量筒中倒入50mL水,将石块放入量筒中,液面的位置如图乙所示,则( )
A.石块的质量是27g
B.石块的体积是60mL
C.石块的密度是2.66g/cm3
D.若用图中的方式读数,测出的石块密度偏大
【答案】C
【详解】A.天平读数为砝码质量加游码示数,砝码总质量为
标尺分度值为,游码示数为,因此石块总质量
故A错误;
B.原有水体积为,放入石块后液面读数为,石块体积
故B错误;
C.石块的密度是
故C正确;
D.图中是俯视读数,俯视会让读出的总体积偏大,因此测得的石块体积偏大;质量测量准确,根据,体积偏大时,测出的密度会偏小,故D错误。
故选C。
二、非选择题
11.两种物质分别制成质量相等的甲乙两球,体积之比,密度之比,则空心球为_________(选填“甲球”或“乙球”),已知实心球的体积为V,则空心球的空心部分的体积为_________(只能用含V的数值表示)。
【答案】 乙球 1.5V
【详解】根据密度公式 ,可得 ,已知甲乙两球质量相等(),因此甲乙材料体积之比为
即 ,两球体积比 ,则
若甲为实心,即,则乙球实际体积大于乙材料的体积,符合乙球为空心的条件;若乙为实心,即,则,不符合甲球为空心的条件。因此空心球是乙球,实心球甲的体积。则乙球空心部分体积为。
12.科学课上老师给大家讲解量筒的做法:找一个瓶子,然后在玻璃瓶上贴一张纸条(瓶上贴纸条部分粗细均匀),用量筒测量出100mL水全部倒入空瓶内,在水面处做上标记标上刻度,然后用刻度尺将瓶底到标记处的距离分成10等份,分别作标记标上刻度,则每份为10mL,这样就制作出最小刻度为10mL的量筒了。
(1)小华按照老师的说法做了两个量筒(如图甲、乙所示),请判断哪个量筒更精确:___________量筒更精确,理由是 ;
(2)学习了体积的测量后,小华的生日礼物是内有“生日快乐”字样的小水晶球;小华想知道小水晶球的体积,做了如图丙所示的3个小实验;由图可知:水晶球的体积是___________;
(3)同桌小科想测出塑料空盒的体积,他做了下面四个步骤:
a.往量筒中倒入适量的水(如图①);b.将塑料空盒放入量筒中(如图②);
c.将塑料空盒拿出,将小铁块放入量筒中(如图③);
d.将小铁块放入塑料空盒内部,并将塑料盒密封后放入量筒中(如图④);
则小科测出塑料空盒的体积是___________。
【答案】(1) 甲 因为甲与乙相同刻度之间,甲的间距更大
(2)10
(3)10
【详解】(1)由图知,甲横截面积较小,在盛有一定体积的水时,甲瓶中水的深度较大,刻度的间距大,精确度高,而乙瓶的刻度间距小,精确度低。
(2)空容器漂浮在水面上,水面刻度为30mL,当空容器还是漂浮在水上,水晶球浸没在水中,水面刻度为40mL,所以水晶球的体积为
(3)通过对比量筒中水位的变化,塑料空盒的体积等于水位上升的体积。
1.某同学在实验室进行“用托盘天平测量液体质量”的实验时,把天平放置在水平台面上,并将游码归零,此时发现托盘天平的指针如图甲所示,则她应将平衡螺母向_____ 调节,以使天平横梁平衡。先测出烧杯的质量为15g,再测量烧杯和液体的总质量,所用砝码与游码的位置如图乙所示,则液体的质量是_________ g。实验后发现5g的砝码存在磨损,那么测量结果将_______ 。
【答案】 右 32.8 偏大
【详解】由甲图可知,游码归零后,指针偏向分度盘左侧,说明天平左侧偏重,根据“左偏右调”原则,应将平衡螺母向右调节。
天平总质量为砝码质量加游码示数,砝码总质量为
标尺分度值为,游码示数为,因此烧杯和液体总质量为
已知烧杯质量为,所以液体质量为
磨损的砝码实际质量小于其标称的标注质量,测量时,天平平衡需要更多的砝码/更大的游码读数,仍按标称值计算质量,因此测量结果偏大。
2.小李同学为了测量某种液体的密度,取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行实验:
(1)小李将天平放在_______ 桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处,发现指针如图甲所示,则应将平衡螺母向_____调节。
(2)首先他用天平测出烧杯和液体的总质量m1=83g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示;最后用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2,如图丙所示,m2=_______g。
(3)根据以上实验数据计算得到液体的密度为____________kg/m3。
(4)在两次测量质量时,小李发现都使用了同一个磨损了的砝码,则所测液体密度的结果将_______。
(5)创新小组同学利用如图丁所示的弹簧测力计、带悬挂细线的溢水杯,自制液体密度测量仪。请完成项目书:
液体密度测量仪项目书
①定标:将测力计调零后,竖直悬挂空溢水杯如图丁所示,G杯=_____N,此处定标为液体密度为0kg/m3。
②定标:在图丁中将容积为200mL的溢水杯装满水。此时测力计指针指在_____ N,此处定标为液体密度为,以此类推,可将测力计改装成液体密度测量仪。
③推理:该液体密度测量仪刻度是否均匀,写出测力计示数F与液体密度ρ的关系式并加以说明:____________________ 。
④优化:制作完成后发现密度测量仪精确度不高,请你结合存在的问题提出改进方案。
【答案】(1) 水平 右
(2)39
(3)
(4)不变
(5) 1 3 刻度均匀,弹簧测力计的示数,G杯、g、V均为定值,F是ρ成一次函数关系 其他条件不变,为了提高密度测量仪的精确度,可增大溢水杯的容积
【详解】(1)由天平的使用可知,天平应先放在水平桌面上,此时指针偏左,说明左侧重,应将平衡螺母向右调节,直至天平横梁在水平位置平衡。
(2)天平标尺的分度值为0.2g,烧杯和剩余液体的质量为
(3)量筒中液体的质量为
乙图中量筒的分度值是2mL,液体的体积为40mL,即,液体的密度为
(4)使用磨损的砝码会使读出的物质质量偏大,但是在此实验中我们是将两次实验结果相减来计算量筒内的液体质量,所以对最后的质量不会有影响,对求液体的密度不会有任何影响。
(5)①如图丁所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,由于弹簧测力计已经调零,在图丁中,只挂着溢水杯,此时指针下降了5小格,因此溢水杯的重力是1N。
②在图丁中将容积为200mL的溢水杯装满水,水的重力为
此时测力计指针指在
③弹簧测力计的示数,G杯、g、V均为定值,F是ρ成一次函数关系,所以该液体密度测量仪刻度是均匀。
④根据弹簧测力计示数与液体的密度关系式,测量液体的密度
当测量密度值最大时,F达到了最大值5N,,溢水杯的重力为1N,密度测量仪的刻度一定,由此可知,要提高密度测量仪的分度值,在其他条件不变的情况下,可以增大溢水杯的容积V。
3.阅读短文,回答下列问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的。由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无须测算其单位体积的质量,只需知道其单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫物质的“面密度”。国家标准规定AO、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张的尺寸是841mm×594mm,A2纸张的尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作___________(填字母)。
A.60g B.60g/m2 C.60g·m2 D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度”___________(填“大于”“小于”或“等于”)A2的“面密度”。
(3)有一捆横截面积为2.5mm2、质量为89kg的铜丝,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为)
【答案】(1)B
(2)等于
(3)质量为89kg的铜丝的体积
这捆铜丝的长度
该铜丝的“线密度”
【详解】(1)纸张克重为60g,表示单位面积纸的质量为60g,即其“面密度”记作60g/m2。故选B。
(2)同种材质做成等厚纸张的密度相同,单位面积内纸的质量相等,即同种材质做成的等厚纸张的面密度相等。
(3)略。
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