第六讲质量与密度

玩转陕西,9,年中考真题、副题,考点梳理,重难点突破,教材重点实验,基础小实验,第一部分 考点研究,尺度及其测量、质量、密度,考点梳理一,知识精讲,长度和时间的测量,长度的单位,长度的测量,时间的测量,误差,际单位中，长度的基本单位是,_,，符号是,_,.,常用长度单位还有千米,(km),、分米,(dm),、厘米,(cm),、毫米,(mm),、微米,(m),、纳米,(nm),等,.,单位换算：,在国,1 km=,_,m,1 dm=,_,m,，,1 cm=,_,m,，,1 mm=,_,m,，,1 m=10,-6,m,，,1 nm=10,-9,m.,常考举例：,课桌的高度大约是,0.80 m,，普通中学生的身高大约是,1.60 m,教室每层楼高约为,3 m,，成年人走两步的距离大约是,1.5 m,，一张纸的厚度约为,0.1 mm,，西安大雁塔的高度大约为,64.5 m.,米,m,10,3,10,-1,10,-2,10,-3,长度的测量,常用的长度测量工具：,_,、三角尺、卷尺,.,比较精确的长度测量工具：游标卡尺、螺旋测微器等,.,刻度尺的,_,是指刻度尺的测量范围；刻度尺的,_,是相邻两刻度线之间的长度，决定测量的精确程度,.,用刻度尺,测量长度,刻度尺,量程,分度值,用刻度尺测量物体的长度,要估读到,_,的下一位,.,(1),三看：看,_,、看,_,、看,_.,(2),会放：零刻度线要对准被测物体的一端,.,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜,.(,如图,),用刻度尺,测量长度,(3),会读：视线要正对,_,，要注意区分大格及小格的数目,.,测量值,(4),会记：结果包括,_,和,_.,量程,分度值,零刻度线,刻度线,分度值,11,12,13,14,数值,单位,15,16,在国际单位制中，时间的基本单位是,_,，符号是,_.,常用时间单位还有小时,(h),、分,(min),等,.,单位换算：,1 h= _min,_s ,1 min= _s.,常用的时间测量工具：在现代生活中，我们通常使用钟、表来测量时间,;,在运动场和实验室经常用,_,来测量时间,.,停表的使用和读数,时间的测量,常考举例,秒,s,60,3 600,60,17,18,19,20,21,停表,22,用停表测量时间,停表的使用和读数,读数时，要分别读出分（小盘,:,转一圈是,15 min,）和秒（大盘,:,转一圈为,30 s,），并将它们相加，对于此表来说，大盘的分度值为,0.1 s,，为了确定是前,30 s,还是后,30 s,，需要参考小表盘两刻度之间的半刻线,.,常考举例：演奏中华人民共和国国歌用时约为,46 s,，普通中学生跑完,1 000 m,用时,3,4 min,，正常人的脉搏跳动大约,70,次,/min,橡皮从课桌掉到地上所用时间大约为,0.5 s.,误差是指在测量长度、时间以及其他物理量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值与,_,之间的差别,.,误差不是错误,.,我们不能消除误差，但应尽量减小误差,.,定义：,_,、选用精密的测量工具、改进测量方法,.,减小误差的方法：,是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的，是不该发生的，是,_,避免的,.,错误：,误差,真实值,多次测量求平均值,23,24,能够,25,考点梳理二,知识精讲,质量与密度,质量,天平的使用,注意事项,测量步骤,密度,测量物质的密度,量筒的使用,测量液体和固体的密度,密度与社会生活,物质的物理属性,用天平测量固体和液体的质量,定义：物体所含物质的多少叫做质量,.,通常用字母,_,表示,.,单位：基本单位是,_,，符号是,_,，常用的质量单位还有克,(g),、毫克,(mg),、吨,(t).,注：单位换算：,1 g,_kg;1 mg=_g= _kg; 1 t=_kg.,物体的质量不随它的形状、物态和位置的改变而改变,.,m,千克,kg,10,-3,10,-3,10,-6,10,3,质量的测量：实验室常用的测量工具是天平,.,生活中常用称质量的器具有秤、台秤和案秤,.,常考举例：中学生的质量约为,50 kg,，一瓶矿泉水的质量约为,500 g,，一个鸡蛋的质量约为,50 g.,注意事项,(1),被测物体的质量不能超过天平的最大量程,.,(2),向盘中加减砝码时要用,_,，不能,_,直接接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏,.,(3),潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的,_,中,.,镊子,用手,托盘,测量步骤,把天平放在,_,台上，将游码移到标尺左端的,_,处,.,调节横梁两端的,_,，使指针指在分度盘,_.,（左偏右调，右偏左调）,把被测物体放在,_,盘，在,_,盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位,置，直至横梁平衡,.,右盘中砝码的质量加上游码在标尺上所对应的示数就等于被测物体的质量,.,放：,调：,测：,读：,水平,零刻度线,平衡螺母,中央,左,右,11,12,13,14,15,16,定义：某种物质组成的物体的,_,与它的体积之比，叫做这种物质的密度，用,_,表示.,公式：,= _.m,表示质量，单位为,kg,V,表示体积，单位为,m,3,，密度在数值上等于物体单位体积的质量,.,密度的基本单位是千克每立方米，符号是,_,，有时也用克每立方厘米作为密度单位，符号是,_.,单位换算：,1 g/cm,3,= _kg/m,3,.,常见举例：水的密度,1.010,3,kg/m,3,冰的密度,0.910,3,kg/m,3,.,质量,kg/m,3,g/cm,3,10,3,17,18,19,20,21,22,量筒的使用,“,看,”,：看,_,、分度值和,_.1,毫升（,mL,）,= _,立方厘米（,cm,3,）,.,“,放,”,：放在,_,台上,.,“,读,”,：读数时，视线应与液体凹面的,_,相平,.,量程,单位,1,水平,底部,23,24,25,26,27,探究同种物质的质量与体积的关系,测量液体和,固体的密度,原理：,_.,工具：用,_,测质量，用,_,测体积,.,测量固体密度的步骤,测量液体的,密度的步骤,天平,量筒,28,29,30,测量固体密度的步骤,(1),用天平测出,_,的质量,m,.,(2),在,_,中倒入适量的水，测出,_,的体积为,V,1,.,(3),将物体放入水中，测二者总体积为,V,2,.,(4),固体的密度,= _.,固体,量筒,水,31,32,33,34,测量液体的,密度的步骤,(1),用天平测出,_,的总质量,m,1,.,(2),把烧杯中适量液体倒入,_,中，用天平测出剩余液体和,_,的总质量,m,2,.,(3),读出,_,中液体的体积,V,.,(4),液体的密度,= _.,烧杯和液体,量筒,烧杯,量筒,35,36,37,38,39,密度与社会生活,密度与温度：一般来说，同种物质温度越高，密度越,_,，但水比较特殊,.,水在,4 ,时密度最大，水结冰后，,_,不变，体积,_,，,_,减小,.,密度与物质鉴别,不同物质的密度一般不同，可以根据密度来鉴别物质、估算物体的质量和体积等,.,应用：银饰品是否为纯银的鉴定，鉴定牛奶、酒的品质等,.,小,质量,增大,密度,40,41,42,43,物质的物理属性：密度、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性、导热性、透光性等,.,一,重难点突破,密度公式,的相关计算,例,1,已知一个空瓶子装满水后的总质量为,300 g,，在装满水的瓶子中放入一个小石块，溢出水后其总质量为,320 g,，取出石块后，剩余的水和瓶子的总质量为,290 g,（不计取出石块的过程中带走的水）则石块的质量为,_g,，石块的密度为,_ g/cm,3,（,水,=1.010,3,kg/m,3,）,30,3,例,2,（,2016,烟台,）如图所示的是,a,、,b,两种物质的质量,m,与体积,V,的关系图像，由图像可知，,a,、,b,两种物质的密度,a,、,b,和水的密度,水,之间的关系是（ ）,A.,b,水,a,B.,b,a,水,C.,水,a,b,D.,a,水,b,例,2,题图,D,注,意,事,项,公式中的质量与密度是相对应的，即为同一物体的质量和密度；,计算时要注意单位的统一（一般情况下：质量的单位是,kg,，体积的单位就是,m,3,，计算所得密度单位即为,kg/m,3,；质量的单位是,g,，体积的单位就是,cm,3,，计算所得密度单位即为,g/cm,3,）；,计算时要注意单位换算：,1 g/cm,3,=1.010,3,kg/m,3,、,1 L,10,-3,m,3,、,1 mL=1 cm,3,.,二,物质的物理属性（重点）,例,3,（,2016,长安区模拟,）波音公司近日推出了一种世界上最轻的金属材料,微晶格金属,.,它的密度为,0.9 mg/cm,3,，尺寸只有头发的,11 000,，质地坚硬，且可以在变形,50,的情况下恢复原状,.,如图是将一块该材料放在蒲公英上的情景,.,下列说法不正确的是,( ),例,3,题图,A.,微晶格材料具有很好的弹性,B.,与同体积的铁相比，这种金属材料的质量更小,C.,这种微晶格材料可以制作成绝缘手套,D.,如果将这种微晶格材料制成钉子在石蜡上刻画，石蜡上会留下深深的刻痕,答案：,C,例,4 如图所示是一种新型体育用品材料,碳纤维，它是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维材料.其耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属与金属之间，耐腐蚀性好、纤维的密度低，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，因此，被广泛用于民用、军用、建筑、化工、工业等，关于碳纤维下列说法中不正确的是（ ）,例,4,题图,A. 碳纤维可以用来做飞机结构材料，利用了它的良好的硬度,B. 碳纤维应用于化工行业，主要是因为它的耐腐蚀性好,C. 碳纤维含碳量在90%以上，因此它具有良好导电性,D. 碳纤维的密度低，因此可以用来做轻便的登山鞋,答案：,C,间偏右处，要使天平横梁水平平衡，应将平衡螺母向,_(,选填,“,左,”,或,“,右,”,),调节，称量时应使用,_,向天平右盘加,_.,天平所测物体质量是,_g.,(2016,北京,T22),实验,实验突破,基础小实验,RJ,八上,P110,图,6.1-2,SK,八下,P3,图,6-1,命题点 天平的使用及读数,1.,如图在测物体质量时，称量前将天平放在水平台面上调平时，天平的指针指在中,左,镊子,砝码,31.2,RJ,八上,P117,图,6.3-1,命题点 量筒的使用及读数,2.,如图所示，读取液体体积时，正确的视线方向是,_.,量筒的分度值是,_mL,；液体的体积为,_mL.,乙,2,20,命题点 密度的理解,3.,如图所示，点燃酒精灯会使它上方的风车旋转起来，这是因为温度升高，气体密度,_.,（,2013,乐山,T17,改编,）,RJ,八上,P120,图,6.4-1,变小,教材重点实验,实验一,测量固体的密度,命题点,：,1.,实验原理,(,),2012,年,31(1),题,2.,天平的使用和读数,2012,年,31,（,2,）第,1,空,3.,量筒的使用和读数,2009,年,30(1),题,4.,测量固体密度的步骤,(,对实验步骤进行补充、排序或设计,),测量小石块的密度,5.,实验过程中对于特殊物质体积测量的思考（,吸水性的物质：可让其吸足水再测量，并注意其吸水性对实验结果的影响；密度小于水的物质：可用针压法，使物体完全浸没在水中测得体积，注意使用的针要细；粉末状、颗粒状物质：粉末状物质可直接用量筒测得体积，颗粒状物质可用排水法测得体积；易溶于水的物质：可用细沙代替水，然后用排沙法测得体积,.),2012,年,31(2),题、,2009,年,30,（,4,）题,6.,密度的计算,(,密度公式,的应用,),2012,年,31,（,3,）,题、,2009,年,30(3),题,7.,密度表达式的推导,2009,年,30(2,),题,8.,实验结果的讨论,2009,年,30(4),题,9.,误差分析,(,先测物体体积再测物体的质量，所测固体的密度会偏大,),10.,实验方案的设计,11.,实验方案的评价,(,找出实验的不足点,),2012,年,31(4),题,例,1,（,2016,重庆,A,卷,）小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度,.,例,1,题图,（,1,）他设计了下列实验步骤：,用调节好的天平测出鹅卵石的质量,m,；,向量筒中倒进适量的水，读出水的体积,V,1,；,根据密度的公式，算出鹅卵石的密度,；,将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积,V,2,.,他应采用正确的实验步骤顺序为,_,（选填下列选项前的字母）,.,A. B. ,C. D. ,A,（,2,）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是,_.,（,3,）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为,_g,；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是,_cm,3,，计算出鹅卵石的密度为,_g/cm,3,.,游码没有归零,27,10,2.7,（,4,）若鹅卵石磨损后，它的密度将,_,（选填,“,变大,”“,变小,”,或,“,不变,”,）,.,（,5,）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部,_,，若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将,_,（选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,）,.,不变,在同一水平线上,(,相平,),偏大,【解析】,(1),测固体密度时，为了减小实验误差，应先用天平测出物体的质量，再测物体的体积，最后利用公式,计算出密度；,(2),由图甲可知，此时游码没有移至零刻度线处，应先将游码移至零刻度线处，再调节平衡螺母，使横梁平衡；,(3),由题图乙可知：鹅卵石的质量,m,20 g,5 g,2 g,27 g.,由题图丙可知，量筒中水的体积为,14 mL,，由图丁可知，量筒中水和鹅卵石的总体积为,24 mL,，则鹅卵石的体积为,V,24 mL,14 mL,10 mL,10 cm,3,，所以鹅卵石的密度为 ；,(4),密度是物质的一种特性，鹅卵石磨损后，其密度不变；,(5),用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部相平,.,若在图丁中读数时视线仰视，则读出的量筒中水和鹅卵石的总体积偏小，将导致计算出的鹅卵石的体积偏小，由,可知，所测得鹅卵石的密度偏大,.,补,充,设,问,（,1,）测量前调节天平横梁时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图所示，此时应将平衡螺母向,_,（选填“左”或“右”）调节,.,设问（,1,）题图,右,补,充,设,问,(2),小杜在将鹅卵石放入量筒中时，由于不小心将鹅卵石滑落进入水中，并溅出了一些水，则所得密度的测量值比实验值偏,_,；若先用量筒测出鹅卵石的体积，后用天平测出鹅卵石的质量，则会使最终测得的密度偏,_.,(3),若测量的鹅卵石多孔且具有一定的吸水性，要测得较准确的鹅卵石密度应该如何操作？请写出你的做法,_ _,大,采用面粉掩埋法或先吸足水后测体积的方法测出物体的体积,(,其他方法合理即可,),大,【,解析,】(1),称量前可通过旋转平衡螺母来调节天平平衡，根据,“,左偏右调，右偏左调,”,，为使天平平衡，应将平衡螺母向右调节；,(2),量筒中的水溅出，所测水和鹅卵石的总体积变小，可得鹅卵石的体积测量值偏小，由,可知，密度测量值偏大,.,先测体积再测质量，此时矿石上沾有一部分水，会使测量的鹅卵石的质量偏大，则根据,可知测量密度结果会偏大,.,实验二,测量液体的密度,命题点：,1.,实验原理,( ),2.,托盘天平的使用和读数,3.,量筒的使用和读数,4.,数据的分析与处理,5.,测量液体密度的步骤,(,对实验步骤进行补充、排序或设计,),测量盐水的密度,6.,密度的计算（,密度公式,的应用,）,7.,密度表达式的推导,8.,误差分析,9.,实验方案的设计（,在测量液体密度时要先测液体和容器的总质量，将液体倒入量筒后再测剩余液体和容器的质量,）,10.,实验方案的评价,例2（2016荆门,）在测量学生奶密度的实验中.,例2题图,（1）为了减小实验误差，应该选择图_（选填,“,甲,”,或,“,乙,”,）中的量筒.,（2）把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻度线处，发现指针偏左，应_,直到横梁平衡.,甲,向右调节平衡螺母,（3）小铭进行了如下实验.,A. 把天平放在水平桌面上，调节横梁平衡.,B. 用天平测出烧杯的质量m.,C. 将适量的学生奶倒入烧杯，测出烧杯和学生奶的总质量m,2,.,D. 将烧杯中的学生奶全部倒入量筒，测出体积 V.,考虑到学生奶从烧杯中倒出时有残留，密度的测量值偏_.为此，同组的小浩提出只要调整实验顺序就可以解决这个问题.这个实验顺序是_（填序号）.,ACDB,大,（4）按照调整后的方案进行实验.在测量烧杯质量时砝码及游码情况如图丙所示.实验数据如下表，其中和的数值分别为_、_.,1.04,36.6,烧杯的质,量,m,/g,烧杯和学生奶,的总质量,m,1,/g,学生奶的,体积,V,/cm,3,学生奶的密度,/(gcm,-3,),78.2,40,【,解析,】(1),为了减小实验误差，应该选择图甲即分度值小的量筒；,(2),把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻度线处，发现指针偏左，应向右调节平衡螺母，直到横梁平衡；,.(3),先测空烧杯的质量，再测烧杯和学生奶的总质量，再将学生奶倒入量筒中测体积时，因为烧杯壁会残留部分学生奶，所以学生奶的体积减小了，根据密度公式,可知，质量不变，体积减小，密度就增大了，所以结果偏大,.,为防止容器壁有液体残留影响所测结果，,要先测烧杯和学生奶总质量，再将学生奶倒入量筒中测出倒出的学生奶的体积，最后测剩余学生奶和烧杯的总质量，则倒出的学生奶质量可求出,.,学生奶的密度可用倒出的学生奶质量和倒出的学生奶的体积求出,.,这样就可以减小误差的产生，所以实验顺序应是,ACDB,；,(4),烧杯质量为,m,20 g,10 g,5 g,1.6 g,36.6 g,，学生奶的质量为,m,奶,m,1,m,78.2 g,36.6 g,41.6 g,，所以学生奶的密度为,.,补,充,设,问,在交流讨论的过程中，同学小雨提出了另一种实验方案，其实验步骤：用天平测出空量筒的质量；往量筒中倒入适量的学生奶，测出学生奶的体积；用天平测出量筒和学生奶的总质量,.,对上述实验步骤你所持的观点是,( ),A.,能测出学生奶的密度且步骤合理,B.,测出学生奶的密度偏小，不可取,C.,易使量筒从天平上倾斜而摔碎，不宜提倡,C,【,解析,】,利用此种方法所测密度较为准确，但是在实际操作过程中，容易使量筒从天平上倾斜摔碎，因此不建议这样的操作,.,