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- 2021-11-06 发布
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第五章 质量与密度
这些物体含有木材的多少一样吗?
质量与密度
质量
密度
定义:物质所含物质的多少叫质量
属性:质量不随物体的形状、状态、位置及温度而改变
测量
公式:
ρ
=m/v
定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度
直接测量:固态(或粉状)质量
单位:
kg ·m
-3
、
g·cm
-3
单位:
kg
、
g
、
mg
、
t
工具
实验室用工具
—
天平
常用工具:案秤、杆秤、台秤、电子秤
方法
特殊测量:微小质量、液体质量
测定:测质量、测体积,用公式
ρ
=m/v
计算密度
应用:求质量、求体积、鉴别物质
考点一 质量及其测量
菜市场和超市都要称质量
思考:那么什么是质量呢?
1.
质量
(
1
)定义:物体含有物质的多少叫质量。(用
m
表示质量)
(
2
)单位:
国际单位:千克符号是
kg
常用单位:吨(
t
)克(
g
)毫克(
mg
)
单位换算:
1t =1000kg
;
1kg =1000g 1g =1000mg
质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态、温度或位置的改变而改变
.
生活中怎么样准确知道物体质量的多少呢?
测量
生活中测质量的仪器:
案秤
电
子
秤
日常生活中常见的质量的测量工具
杆秤
磅秤
2.
实验室测质量的仪器
:
托盘天平
分度盘
指针
横梁
游码
底座
标尺
平衡螺母
砝码
托盘天平的构造
使用托盘天平的基本步骤:
①
放
:把天平放在
水平台
上
;
②
移
:将
游码
移至标尺左端的零刻线处;
③
调
:调节横梁右端的
平衡螺母
使指针指在分度盘中线处,此时横梁平衡
;
(若指针指在分度盘的
左
侧,应将平衡螺母向
右
调;反之,平衡螺母向左调),
④
测
:
将被称量物体放在左托盘,按
从大到小的顺序
依次用镊子夹取砝码放在右托盘;
当加入的
砝码不合适时,
移动游码,直至天平平衡
;
⑤
读
:
托盘中
砝码的质量
加上
游码的示数
即
被称量物体的质量
。
⑥
收
:
实验完毕,整理好器材
。
使用托盘天平前要注意
:
①
每个天平都有自己的
称量
,也就是它所能称的
最大质量
,被测物体的质量不能超过
称量
;
②
向右盘中加减砝码时要用镊子,
不能用手接触砝码
,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托盘中;(应使用烧杯或者白纸间接称量)
古时候,在地中海上,有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个金冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁
换柱。
国王令人用秤去称,结果
王冠的质量与国王交给金匠
的黄金的质量是相同的。
考点二 密度
1
.定义
:某种物质组成物体的质量与它的体积
之比叫做这种物质的密度。用符号
ρ
表示,密度
是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度
.
2
.公式
:
3
.单位:
(
1
)
国际单位
:千克每立方米(
kg/m
3
,
kg·m
-3
)
(
2
)
常用单位
:克每立方厘米(
g/cm
3
,
g·cm
-3
)
(
3
)
单位换算
:
1 g/cm
3
=10
3
kg/m
3
4.
密度是反映物质特性的物理量
密度的特性
密度是物质的特性,不同物质的密度一般不同
密度的“不变”性
在状态、温度等条件不变的前提下,同种物质
m/v
是定值,即
ρ
不变
密度的“可变”性
在状态、温度等条件改变的情况下,物质的密度也发生改变
.
例如,冰融化为水,物体的热胀冷缩引起的密度变化等
考点三 测量物质的密度
,在
2008
年北京奥运会中,我国运动健儿奋勇拼搏,以
51
枚金牌雄踞世界各国之首,为我国争得了荣誉。可是,奥运金牌真的是纯金的吗?你能想出办法鉴别吗?
1.
测量原理:用天平测出物体的质量
m
,用量筒测出物体的体积
V,
根据公式 即可算出物体的密度
.
2.
量筒的使用
(
1
)量筒是用来测量液体体积的仪器,利用排水法也可以间接测出固体的体积
.
(
2
)使用前要先认清量程和分度值;读书时视线要与量筒内凹液面的底部或凸液面的顶部相平
.
3.
测量液体的密度
(
1
)实验器材:天平和砝码、量筒、装有待测液体的玻璃杯
.
(
2
)实验步骤
①
在烧杯中倒入适量的待测液体,用天平测量烧杯和
液体的总质量
m
1
;
②将烧杯中的液体倒入量筒中一部分,用天平测量烧
杯和剩余液体的总质量
m
2
;
③记录倒入量筒中的一部分液体的体积
V
;
④计算出液体的密度
ρ
.
(3)
实验结果:待测液体的密度
ρ
=
(
m
1-
m
2
)/V
.
4.
测量形状不规则、密度大于水的固体的密度
.
(
1
)实验器材:天平和砝码、量筒和水、待测不规则的固体物块(
ρ
>
ρ
水
.
)、细线
.
(
2
)实验步骤:①用天平测出固体物块的质量
m
;②
在量筒中倒入适量的水,测出水的体积
V
1
;③用细线系住固体物块,把它浸没在量筒中的水里,测出固体物块和水的总体积
V
2
;④计算出固体物块的密度
ρ
.
(3)
实验结果:固体物块的密度
ρ
=m/
(
V
2
- V
1
).
考点四 密度知识的应用
1.
计算物质的质量:从密度的公式 可以得出
m=
ρ
V,
知道了物体的体积,查出构成该物体的物质的密度,就可以计算出它的质量,对于不便于直接称量的庞大物体,利用此种方法可以方便地求出它的质量
.
2.
计算物体的体积:从密度的公式 可以得出
V=m/
ρ
,
知道了物体的质量,查出构成该物体的物质的密度,就可以计算出它的体积
.
对于形状不规则的物体或不便于直接测量体积
的较大物体,利用此种方法可以很方便地求出它的体积
.
3.
密度与物质鉴别
密度是物质的一种特性,人们可以根据密度来鉴别不同的物质。
利用密度鉴别戒指、矿石等物质
重点实验解读
实验 测量物质的密度
考查要点:
1.
实验原理:
2.
天平的调节和读数
.
3.
量筒的读数
.
4.
密度的计算
.
5.
测量误差分析:测量值偏大还是偏小,并说明产生误差的原因
.
(2017
年广州
)
小明在实验室里测量一金属圆柱体的密度.
(
1
)在调节托盘天平横梁平衡时,小明发现指针在分度盘中央刻线右侧摆动,他应向
端调节平衡螺母,依据的原理是
(填“杠杆”或“二力”)平衡.
(
2
)天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,则圆柱体的质量是
g
,将圆柱体放入盛有
70cm
3
水的量筒中,量筒中的水面如图乙所示,则圆柱体的密度是
kg/m
3
,若圆柱体与量筒底部接触紧密,圆柱体放入量筒后水对量筒底部的压力
(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱体放入量筒前水对量筒底部的压力
.
【
解析
】
(
1
)指针在分度盘中央刻线右侧摆动,说明右侧力与力臂的乘积大于左侧力与力臂的乘积,根据杠杆平衡原理可知,他应向左端调节平衡螺母;(
2
)由图甲所示可知,金属块的质量
m
=20g+5g+2g=27g
;由图乙所示量筒可知,金属块
V
=80mL- 70mL=10mL=10cm
3
;金属块的密度
ρ=m/v=27g/10cm
3
=2.7g/cm
3
=2.7×103kg/m
3
;圆柱体放入量筒后,圆柱体与量筒底部接触紧密,则圆柱体下方没有水,圆柱体会承担一部分水的重力,所以水对量筒底部的压力减小
.
【
答案
】
(
1
)左 杠杆 (
2
)
27 2.7×10
3
小于
真题体验
1.
(
2017
年邵阳
)下列关于我们考室里一张单人课桌的估测,最接近实际的是 ( )
A
.课桌质量约为
50kg B
.课桌高度约为
0.8m
C
.桌面面积约为
4m
2
D
.课桌抽屉容积约为
1m
3
【
解析
】
中学生的质量在
50kg
左右,一张课桌的质量比中学生质量小得多,一般在
10kg
左右.故
A
不符合实际;中学生的身高在
160cm
左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在
80cm=0.8m
左右.故
B
符合实际;一块边长为
60cm
的地板砖的面积在
60cm×60cm=3600cm
2
=0.36m
2
左右,课桌桌面面积略小于此数值,在
0.3m
2
左右.故
C
不符合实际;课桌面积在
0.3m
2
左右,抽屉面积略小于
0.3m
2
,深度在
25cm=0.25m
左右,所以其容积不大于
0.3m
2
×0.25m=0.075m
3
.故
D
不符合实际
.
【
答案
】
B
真题体验
2.
(
2017
年连云港)
有四个容量均为
200m
L
的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(
ρ
酱油
>
ρ
纯水
>
ρ
植物油
>
ρ
酒精
) ( )
A
.纯水
B
.酱油
C
.酒精
D
.植物油
【
解析
】
由
ρ
=
m
/
V
得,
m
=
ρV
,
又因为分别装满,体积都等于瓶子的容积,故
V
相同,已知
ρ
酱油
>
ρ
纯水
>
ρ
酒精
>
ρ
汽油
,所以密度大的质
量大,可知酱油的质量最多,故
B
正确
.
【
答案
】
C
真题体验
3.
(
2017
年宿迁)
用天平测量一形状不规则物体的质量,所用砝码及游码如图甲所示,则物体的质量为
g
;将该物体放入原来盛有
25mL
水的量筒中,液面位置如图乙所示,则物体的密度是
kg/m
3
.
【
解析
】
由甲图可知,物体的质量为
m
=50g+4g=54g
;(
2
)由乙图可知,水和物体的总体积为
45mL
,
则物体的体积为
V
=45mL-25mL=20mL=20cm
3
,物体的密度为
p
=
m
/
V
=54g/20cm
3
=2.7g/cm
3
=2.7×10
3
kg/m
3
.
【
答案
】
54 2.7
×10
3
真题体验
4.
(2017
年烟台
)
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 ( )
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
【
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用天平称出一堆大头针的数目: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.
【
答案
】
C