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第五章质量和密度 一 质量1 质量 1 概念 物体所含物质的多少 2 单位及其换算 1t kg g mg 2 特点 质量是物体的一种属性 物体的质量不随它的 而改变 103 106 109 形状 物态 和位置 3 测量工具 托盘天平 1 使用方法 放 将托盘天平放在 上 移 将游码移到标尺左端的 处 调 调节 使指针对准分度盘的 称 放物体 放砝码 通过增减砝码和移动游码在称量标尺上的位置 直至横梁恢复平衡 在夹取砝码时 按照从大到小的原则 记 被测物体的质量等于 加上 水平桌面 零刻度线 平衡螺母 中央 左盘 右盘 砝码总质量 游码所对应的刻度值 2 注意事项 被测物体的质量不能超过天平的 加减砝码时 必须用 夹取 天平和砝码应保持干燥 清洁 4 量筒和量杯 1 作用 测量液体体积 2 读数 视线与凹面的底部或凸面的顶部在 上 称量 镊子 同一水平线 名师点拨 1 调节天平平衡 平衡螺母 是调节天平平衡的 只能在测量前使用 游码 是可以自由移动的 小砝码 是在测量过程中调节天平平衡的 2 天平的调节 测量前 按照左偏 指针 右调 右偏左调的原则调节平衡螺母 测量中 按照从大到小的原则夹取砝码 当无法通过加减砝码使天平平衡时 移动游码使天平平衡 3 判断天平平衡 指针静止时指在刻度盘中央或者指针在其两侧摆动幅度相当 4 读数时 以游码左端对应的刻度为准 5 量筒读数时 若俯视 读数偏大 若仰视 读数偏小 二 密度1 质量与体积的关系 1 同种物质 质量与体积的比值 2 不同物质 质量与体积的比值一般不同 2 概念 某种物质 与 之比 一定 质量 体积 3 公式及其变形 1 求密度 2 求质量 3 求体积 4 单位及换算 1g cm3 kg m3 5 水的密度 m V 1 103 1 0 103kg m3 名师点拨 1 特性 密度是物质的一种特性 一般情况下 不同物质的密度不同 同种物质的密度相同 与物质的质量和体积无关 2 密度与物质状态 同种物质的密度与物质的状态有关 比如水和冰的密度不同 通常情况下固态密度最大 液态次之 气态最小 三 密度应用1 密度与温度 1 关系 温度能够改变物质的密度 一般物体在温度升高时 密度 2 特例 水的反常膨胀 4 的水密度 温度高于4 时 随着温度的升高 水的密度 0 4 时 随温度的降低 水的密度 水凝固成冰时体积变大 密度 变小 最大 越来越小 越来越小 变小 2 密度与物质鉴别 1 特点 密度是物质的一种基本特性 物质不同 密度一般 2 鉴别原理 3 应用 盐水选种 根据密度判断原料的优劣 判断物体的实心 空心 不同 名师点拨 1 常见物质中 气体的密度受温度影响最大 液体次之 固体最小 2 因不同的物质密度可能相等 如煤油和酒精 所以应用密度鉴别物质的种类 并不是非常可靠的 还应该根据气味 颜色等 命题点1质量及其测量 示范题1 2014 聊城中考 如图所示 用天平所测物体的质量为 g 解题技法 1 右盘中砝码的总质量 50g 20g 5g 75g 2 称量标尺上游码对应的刻度值以游码左侧所对的刻度值为准 4 4g 3 物体质量等于砝码总质量与游码所对的刻度值之和 75g 4 4g 79 4g 标准答案 79 4 变式训练 2012 潍坊中考 小强同学用托盘天平测量一块橡皮的质量 调节天平平衡时 将游码调到0刻度后 发现指针停在分度盘的右侧 如图甲所示 要使天平平衡 应使右端的平衡螺母向 移动 天平平衡后 在左盘放橡皮 右盘添加砝码 向右移动游码后 指针停在分度盘中央 所加砝码数值和游码的位置如图乙所示 则橡皮的质量是 g 如果调节天平平衡时 忘记将游码调到0刻度 则他测量的橡皮质量比真实值 解析 本题考查质量的测量 指针停在分度盘的右侧 说明横梁右端重一些 故应向左调节平衡螺母 被测物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上的示数之和 即m 30g 3 2g 33 2g 调节天平平衡时 忘记将游码调到0刻度 则最后测出的总质量会比实际质量大 多出的质量等于添加砝码前游码所对应的示数 答案 左33 2大 命题点2密度的理解 示范题2 2015 烟台中考 我们常说 铁比木头重 是指铁的 比木头大 冬天里 户外装有水的水缸常会出现破裂是因为水缸里的水结成冰后 其体积 选填 变大 变小 或 不变 密度 选填 变大 变小 或 不变 解题技法 密度是物质的一种特性 铁的密度比木头的密度大 铁和木头体积相等 铁的质量比木头的大 平时说 铁比木头重 就是指铁的密度比木头的大 同种物质的密度与状态有关 冰的密度小于水的密度 所以水结冰后密度变小 质量不变 体积变大 标准答案 密度变大变小 变式训练 1 2015 齐齐哈尔中考 某医院急诊室的氧气瓶中 氧气的密度为5kg m3 给急救病人供氧用去了氧气质量的一半 则瓶内剩余氧气的密度是 kg m3 病人需要冰块进行物理降温 取450g水凝固成冰后使用 其体积增大了 cm3 冰 0 9 103kg m3 解析 此题考查密度及其相关计算 对于气体来说 其体积随容器而定 当用去了一半时 质量减到一半 其体积不变 故密度变为原来的一半 水凝固成冰时 质量不变 密度变小 体积增大 则增大的体积 50cm3 答案 2 550 2 2015 济宁中考 小夏用柱形图表示出了一些物质的密度 如图所示 依据图中信息 你有哪些发现 写出其中的两条 1 2 解析 本题考查物质的特性之一 密度 及分析图表归纳结论的能力 关于图像题首先要明确图像的横纵坐标的物理含义 然后从图像的形状 特殊的坐标点对应的具体数值上去获取信息 答案 1 每种物质都有自己的密度 2 不同的物质密度一般不同 同一物质 状态不同密度不同 不同物质 密度也可能相同 固体的密度一般比液体的密度大 液体的密度可能比固体大 答案只要合理皆可 命题点3密度知识的应用 示范题3 2014 烟台中考 小明在 测量液体密度的实验 中得到的数据如下表 根据表中数据可得到液体密度为 容器的质量为 解题技法 计算密度 根据相邻的两次数据之差可以计算所增加液体的质量和体积 如第1 2次实验数据计算 m 12 8g 10 7g 2 1gV 7 9cm3 5 8cm3 2 1cm3第一次实验中液体体积V 5 8cm3液体质量 m1 V 1g cm3 5 8cm3 5 8g空瓶的质量 m瓶 10 7g 5 8g 4 9g 标准答案 1g cm34 9g 技法攻略 应用公式 的 两个注意事项 对应性 代入数据时 三个物理量是对应同一个物体的 不能张冠李戴 统一性 三个物理量单位要统一 如kg m3 kg m3或g cm3 g cm3 变式训练 2015 东营中考 质量为0 5kg的空瓶 装满水后的总质量为2 0kg 装满某种液体后的总质量为1 7kg 此液体密度为 kg m3 水 1 0 103kg m3 解析 本题考查密度的计算 水的质量 m水 m总1 m瓶 2 0kg 0 5kg 1 5kg 瓶子的容积 液体的质量 m m总2 m瓶 1 7kg 0 5kg 1 2kg所以答案 0 8 103 主题测量固体和液体的密度 实验原理 测量仪器 测质量 测体积 托盘天平 带砝码 量筒 量杯 实验关键 1 测量液体的密度 取部分液体 将适量液体倒入烧杯中 用调好的天平测出液体和烧杯的总质量m1 将烧杯中的部分液体倒入量筒中 读出液体的体积V 用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2 即可算得倒出的液体的质量m 液体的密度 m1 m2 2 测量不规则固体的密度 固体体积较小 用调好的天平测出固体的质量m 向量筒中倒入适量的水并读出水的体积V1 将固体用细线系好 慢慢浸没在盛有适量水的量筒中 读出这时固体和水的总体积V2 固体的体积V 固体的密度 V2 V1 要点探究 1 在测液体密度的实验中 如果先测体积 再测质量 对实验结果有什么影响 提示 如果先用量筒测体积 再将液体倒入烧杯测质量 此时量筒内会残留一部分液体 致使所测液体质量偏小 从而导致所测密度偏小 2 在测固体密度的实验中 如果先测体积 再测质量 对实验结果有什么影响 提示 如果先用量筒测体积 再用天平测质量 此时固体会带有一部分水 致使所测质量偏大 从而导致所测密度偏大 提分技法 只测液体质量时 应先测空容器的质量 后测容器和液体的总质量 可减小误差 示范案例 1 2015 淄博中考 小光和小红同学在实验室里测某种矿石的密度 选用天平 量筒 矿石样品 细线 烧杯和水进行实验 1 天平调节好后 小光将矿石样品放在天平左盘 在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡 此时右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示 接着 他利用量筒和水测量矿石样品的体积 量筒中放入矿石样品前后 水面静止时的位置如图乙所示 通过以上测量可知 矿石样品的质量为 g 体积为 cm3 密度为 kg m3 2 小红想 如果不用量筒 能否测出矿石样品的体积 她找来一个盛满水的溢水杯 图丙 测出了矿石样品的体积 请将小红的实验步骤补充完整 写出矿石样品体积的表达式 用所测物理量表示 实验步骤 用天平测出空烧杯质量m1 矿石样品体积的表达式 解析 本题考查密度的测量 1 物体的质量等于右盘中砝码质量与游码对应质量之和 所以矿石质量m矿 50g 10g 3g 63g 矿石体积V矿 80cm3 60cm3 20cm3 矿石密度 3 15g cm3 3 15 103kg m3 2 把空烧杯放到盛满水的溢水杯的溢水口 把矿石放到盛满水的溢水杯中 用天平测出烧杯和水的总质量m2 则水的质量为m2 m1 答案 1 63203 15 103 2 把空烧杯放到盛满水的溢水杯的溢水口 把矿石放到盛满水的溢水杯中 用天平测出烧杯和水的总质量m2 2 2015 山西中考 小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒 小明想知道自酿红葡萄酒的密度 于是和学习小组的同学们一起利用天平 量筒进行测量 他们的操作如下 1 将天平放在 上 游码拨至标尺左端 处 并调节天平平衡 2 用天平测量空烧杯的质量 如图甲是小明测量过程中的情景 他的错误是 纠正错误后 测得空烧杯的质量为41 6g 3 取适量的葡萄酒倒入烧杯中 用天平测葡萄酒和烧杯的总质量 天平平衡时 右盘中砝码及游码的位置如图乙所示 其总质量为 g 4 将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中 如图丙所示 量筒中葡萄酒的体积是 cm3 根据测量数据计算出葡萄酒的密度是 g cm3 5 分析上述方法 测出葡萄酒的密度会偏 选填 大 或 小 解析 本题考查测量液体的密度 1 2 中天平在使用前要放在水平桌面上 并将游码调到天平左端的零刻度线处 测量时 将物体放在天平左盘 将砝码放在右盘 并且在测量过程中不能调节平衡螺母 3 考查天平的读数 砝码为50g 20g 10g 游码为1 6g 示数为50g 20g 10g 1 6g 81 6g 4 量筒的读数为40mL 40cm3 则葡萄酒的密度为 1g cm3 5 分析上述的实验方法中 将葡萄酒全部倒入量筒中 烧杯内有残留 使得测得体积偏小 从而测得密度偏大 答案 1 水平桌面 水平台 零刻度线 2 称量时调节平衡螺母 3 81 6 4 401 5 大 方法归纳 几种测量密度的方法测量物质的密度是中考考查的重点 测量物质密度的原理是 通常情况下 用天平测量物体的质量 用量筒测量物体的体积 最后代入公式求出密度 但在一些特殊的情况下 物体的质量或体积无法直接测量 于是就有了一些特殊的测量方法 现归纳如下 1 天平 排水法测固体密度 用天平测质量 用 排水法 算出体积 然后由密度公式 求解密度 此类题没有量筒 无法直接测出体积 应用 排水法 2 天平 满杯法测液体密度 测液体密度时 在只有天平没有量筒的情况下 用天平测质量 用 满杯法 测出待测液体的体积 然后由密度公式 求解密度 3 标记法 标记的目的是使待测液体的体积与已知密度的液体 一般选择水 的体积相等 这种标记法是满杯法的迁移 做记号的物体可以用细线也可以用笔 4 替代法 在只有天平没有砝码的情况下 天平能够测出质量是因为左右两盘物体质量相等 所以可以利用天平的这一特点 将右盘中的砝码用水来代替 只要天平平衡 则左盘物体质量就等于右盘水的质量 游标尺上游标归零 水的质量虽不能测出 但可用量筒测出体积 即可算出水的质量 5 天平 刻度尺法 此方法适用于形状规则的固体 如正方体 长方体 圆柱体等 用天平测其质量 用刻度尺测其体积 然后由密度公式 求解密度 测量物质的密度的探究实验主要分为计算分析型 数据分析型 评价设计型