資源簡介

第5講 質量與密度
【回歸教材】
知識清單
考點1 質量
1.定義:物體 的多少叫作質量,通常用字母m表示。
2.單位及換算
(1)國際單位:千克,符號kg。常用單位:噸(t)、克(g)、毫克(mg)。
(2)單位換算:1 t= kg,1 g= kg,1 mg= kg。
(3)理解:質量是物體本身的一種屬性,不隨物體的形狀、狀態、溫度和位置的改變而改變。
(4)常見物體的質量:一個雞蛋的質量約為50 g;一名普通中學生的質量約為55 kg;一個蘋果的質量約為200 g。
3.質量的測量工具:實驗室使用托盤天平,生活中的測量工具有桿秤、案秤、電子秤、磅秤等。
考點公關
例題1 下列物體的質量最接近200 g的是 ( )
A.一個圖釘 B.一本物理課本
C.一只大公雞 D.一把木椅
思路點撥
　　根據生活經驗,對于選項中的單位根據需要進行相應的換算,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案。
【答案】1.所含物質
2.(2)103　10-3　10-6
例題1　B
考點2 托盤天平的使用
托盤天平的結構
使用 方法 放 把天平放在① 上,將游碼移至標尺左端的② 處
調 調節橫梁兩端的③ ,使指針指在分度盤的④
稱 把被測物體放在⑤ ,在⑥ 加減砝碼并調節⑦ ,直至橫梁恢復平衡
記 右盤中砝碼的總質量加上游碼左端在標尺上所對應的刻度值就等于被測物體的質量
注意事項 (1)天平移動位置后,需要重新調節平衡。 (2)所測物體的質量不能超過天平的量程。 (3)取放砝碼時,必須用鑷子夾取,不能用手拿。 (4)天平和砝碼應妥善保管并保持清潔干燥,不能把潮濕的物體或化學藥品直接放在托盤里稱量。 (5)稱量物體質量時,天平不平衡,只能移動游碼,不能調節平衡螺母使天平平衡
考點公關
例題2 在“用托盤天平稱物體的質量”的實驗中,下列操作不是必要的是 ( )
A.判斷天平橫梁是否平衡,一定要等指針完全靜止下來
B.稱量時不要用手直接取砝碼
C.調節橫梁平衡時,應先將游碼移至橫梁標尺左端的零刻度線上
D.稱量時左盤應放置待稱量的物體,右盤放置砝碼
【答案】①水平臺面　②零刻度線　③平衡螺母　④中央紅線處　⑤左盤　⑥右盤　⑦游碼
例題2　A
考點3 量筒的使用
看 看量筒的① 和②
放 將量筒放在③ 上
讀 讀數時,視線要跟液體凹液面的底部(或凸液面的頂部)保持相平(如圖甲所示),乙圖俯視偏大,丙圖仰視偏小
記 記錄數值和單位
【答案】①量程　②分度值　③水平桌面
考點4 密度
1.定義:某種物質組成的物體的 與它的 之比叫作這種物質的密度,用字母ρ表示。
2.公式:ρ=。m表示質量,V表示體積。
3.單位:密度的國際單位為kg/m3,常用單位有 g/cm3。1 g/cm3= kg/m3。
4.水的密度ρ水=1×103 kg/m3,它的物理意義是 。
考點公關
例題3 關于質量和密度的說法正確的是 ( )
A.冰化為水后,質量和密度都不改變
B.從地球帶到太空艙的筆能“懸浮”于艙內,是因為筆的質量變小
C.一罐氧氣用掉一半,質量減小,密度不變
D.將竹子削成筷子后,質量變小,密度不變
思路點撥
(1)質量是物體的一種基本屬性,與物體的狀態、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關。(2)太空艙中物體處于失重狀態。(3)氧氣用掉一半后,質量減小一半,體積不變,密度變小。(4)密度是物質的一種特性,對于確定的某種物質,它的密度一般不變。
【答案】1.質量　體積
3.103
4.1 m3的水的質量是1000 kg
例題3　D
考點5 密度與社會生活
1.密度與溫度:一般物質具有熱脹冷縮的規律。
2.水的反常膨脹:水在4 ℃時密度最大,水結冰時密度 ,體積 。
3.應用:鑒別物質種類、鹽水選種等。
【答案】2.變小　變大
考點6 物質的物理屬性
物質的物理屬性包括:密度、彈性、導電性、導熱性、磁性、硬度、隔熱性等。
核心突破
密度公式的應用
例題 工地上常見的活動板房以彩鋼板為骨架,以夾芯板為墻體,構件采用螺栓連接,可方便快捷地進行組裝和拆卸。某次技術改造中,把夾芯板中間使用的一塊填充材料由密度為0.4×103 kg/m3的材料A更換為密度為0.1×103 kg/m3的材料B,質量減少了15 kg。這塊填充材料的體積是 m3,使用材料B時填充部分的質量為 kg。
解題思維導圖
變式訓練
1.小偉想測量某液體的密度,他利用天平和量杯多次測出液體和量杯的總質量m
及液體的體積V,得到幾組數據并繪出如圖所示的m-V關系圖像。下列說法正確的是 ( )
A.量杯的質量為40 g
B.該液體的密度為1.0×103 kg/m3
C.該液體的密度為1.25 g/cm3
D.體積為80 cm3的該液體質量為100 g
2.如圖所示,體積相等的兩個實心均勻圓柱體,密度分別為ρ1、ρ2,沿水平方向將甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的質量恰好相等,則ρ1 ρ2,如果切掉部分的質量分別為Δm1和Δm2,則Δm1 Δm2。(均選填“>”、“=”或“<”)
【答案】例題　0.05　5
變式訓練　1.B　2.<　<
【實驗探究】
圍繞課標——課標重點實驗
實驗導航
實驗:測量固體和液體的密度
原理 ρ=
測量儀器 量筒、托盤天平
測量固體密度的步驟 (1)用天平測出固體的質量m (2)在量筒中倒入適量的水,記錄水的體積V1 (3)將待測物體放入量筒中,記錄此時水的體積V2 (4)固體的密度:ρ= 注意:此方法適用于密度大于水,不溶于水且不吸水的固體
測量液體密度的步驟 (1)測出燒杯和液體的總質量m1 (2)將燒杯中的一部分液體倒入量筒中,記錄量筒中液體的體積V (3)測出燒杯和剩余液體的總質量m2 (4)液體的密度:ρ=
實驗母題串考點
母題 在測量某種形狀不規則石塊的密度時,小明與興趣小組的同學在老師指導下進行如圖所示的實驗。
設計實驗與制訂計劃
(1)本實驗的原理是 。
(2)把天平放在 桌面上,將游碼移至標尺左端的 處,調節橫梁上的平衡螺母使天平橫梁平衡。
(3)實驗時,將待測石塊放在天平的左盤,接著向右盤加砝碼。圖甲中出現的錯誤操作是 。
進行實驗與收集數據
(4)在測量石塊質量時,小明依次將砝碼放在天平的右盤,當他在右盤內加入最小的5 g砝碼時,發現天平的指針靜止在分度盤中線的右側,則他接下來應該進行的操作是
　 。
(5)天平平衡時,右盤的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示,則石塊的質量是 g。
(6)如圖丙所示,在量筒中裝入適量的水,再將石塊浸沒在量筒的水中,則石塊的體積是 cm3,石塊的密度是 g/cm3。
評估
(7)如果小明先測量體積再測量質量,會導致實驗結果 ;若石塊吸水,則會使測量結果 。(均選填“偏大”或“偏小”)
拓展設問
　　同組的小華同學用臺秤測量一個丑橘的密度:
步驟一:如圖丁①所示,用臺秤測量容器和水的總質量為m1。
步驟二:如圖丁②所示,丑橘漂浮在水面上,臺秤的示數為m2。
步驟三:如圖丁③所示,用細針按壓丑橘使其浸沒在水中,臺秤的示數為m3。
　　則丑橘的密度ρ丑橘= 。(用字母表示,已知水的密度為ρ水)
【答案】(1)ρ=
(2)水平　零刻度線
(3)直接用手拿砝碼
(4)取下5 g的砝碼,向右調節游碼,使天平重新平衡
(5)53
(6)20　2.65
(7)偏大　偏大
拓展設問　ρ水
【真題精粹】
考向1 質量、密度的估測(6年3考)
1.(2017·江西)“估測”是物理學中常用的一種方法。在家庭生活中,下列估測最符合實際的是 ( )
A.人們正常交流時聲音的響度約為60 dB
B.餐桌的高度約為150 cm
C.電冰箱的額定功率約為1000 W
D.一個蘋果的質量約為5 kg
【答案】1.A
考向2 天平與量筒的使用(6年6考)
2.(2023·江西節選)如圖所示,這是某同學放在水平臺上的托盤天平。他調節橫梁平衡時,應先將游碼移到標尺的 ,再將 側的平衡螺母向 調節,使 指在分度盤的中央紅線處,此時天平橫梁水平平衡。
3.(2022·江西節選)某同學用天平測物體的質量。使用天平時,將天平放在 工作臺面上,將 移至標尺零刻度線處,調節平衡螺母,使指針指在分度盤中央。如圖所示,這是測量過程中的某一場景,接下來的操作是取下10 g砝碼, ,直至天平平衡,讀出物體的質量。
4.(2021·江西節選)用天平測量物體質量前,觀察到水平桌面上的天平指針在虛線范圍內擺動,接下來的操作是 。
5.(2019·江西)天平的工作原理是 。如圖所示,此時指針靜止在 (填天平的結構名稱)的中線左側,接下來的操作是 ,使天平水平平衡。
6.(2018·江西節選)如圖所示,這是小梅同學做完實驗后的場景。請你幫助她完成實驗器材的整理:
第一步,用鑷子將砝碼從托盤上取下, ,并將小石塊從托盤上取下,放在桌面上。
第二步, 。
第三步, 。
第四步,將天平放回包裝盒。
【答案】2.“0”刻度處　右　右　指針
【解析】調節橫梁平衡時,應先將游碼移到橫梁標尺左端的“0”刻度處。由圖可知,游碼未歸零時,指針向左偏,說明天平左盤質量偏大,游碼“歸零”后指針也是向左偏,因此平衡螺母應向右調節,由于圖中左側的平衡螺母已經移到最右端,所以只能將右側的平衡螺母向右調節,使指針指在分度盤的中線處,此時天平橫梁水平平衡。
3.水平　游碼　添加5 g的砝碼,再移動游碼
4.將游碼歸零　【解析】天平使用前要調平,而調平前要先將游碼歸零,然后再根據指針的偏轉方向調節平衡螺母。
5.杠桿的平衡條件　分度盤　增加砝碼或移動游碼
6.放回砝碼盒　用鑷子將游碼撥回零刻度線處　將橡膠墊圈放好
考向3 測量固體、液體的密度(6年2考)
7.(2020·江西)用天平、量筒測量小石塊的密度。
【實驗設計】如圖1、圖2所示,這是小普同學設計的兩種測量小石塊密度的方案(操作步驟按照示意圖中的①②③順序進行)。你認為方案 測量誤差會較大,原因是 。
圖1
　　　　　　　圖2　　　　　　　　 　　　圖3
【進行實驗】小晟同學進行了實驗,測出了相關物理量,計算出了石塊的密度,以下是他測量小石塊質量的實驗步驟:
①將天平放在 臺上,把游碼移到標尺左端的零刻度線處,發現指針指在分度盤中線的左側,再向右調節 ,直至天平水平平衡;
②在左盤放被測小石塊,在右盤從大到小加減砝碼,當加到最小的砝碼時,觀察到指針靜止在如圖3所示的位置,接下來的操作是 ,直至天平水平平衡;
③讀出小石塊的質量。
【實驗數據】測出所有相關物理量,并將實驗數據記錄在下面表格內,計算出石塊的密度,請你將表格中①②處的內容補充完整。
石塊的 質量m/g ① ② 石塊的體積V/cm3 石塊的密度 ρ/(g·cm-3)
8.(2023·泰州)小明使用天平和量筒測量石塊的密度。
(1)將天平放在水平臺面上,如圖甲所示,這是小明剛調節完天平平衡的情形。請你指出他調節過程中遺漏的操作步驟: 。補上遺漏步驟后,為使天平重新平衡,應將平衡螺母向 調節。
(2)用調好的天平稱石塊的質量,測量結果如圖乙所示,則石塊的質量為 g。接著他在量筒中倒入30 mL的水,再將石塊浸沒在水中,水面位置如圖丙所示,則石塊的密度為 g/cm3。
(3)以下操作會導致石塊密度的測量值偏大的有 (多選,填字母序號)。
A.讀取量筒示數時視線俯視液面
B.先測石塊的體積后測石塊的質量
C.石塊放入量筒時有部分水濺起附在筒壁上
【答案】7.【實驗設計】一　石塊從量筒中取出會沾水
【進行實驗】①水平　平衡螺母　②移動游碼
【實驗數據】①水的體積V1/cm3　②水和石塊的總體積V2/cm3
【解析】【實驗設計】由圖可知,方案一中先測石塊的體積,后測量石塊的質量,這樣石塊從量筒中取出會沾上水,測得石塊的質量偏大,導致石塊的密度偏大。方案二中先測石塊的質量,后測量石塊的體積,這樣石塊密度的誤差較小。
【進行實驗】①調節托盤天平,將天平放在水平臺上,指針指在分度盤中線的左側,向右調節平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處。
②左盤放被測小石塊,在右盤從大到小加減砝碼,當加到最小的砝碼時,指針偏左,說明砝碼質量較小,需要移動游碼,調節天平平衡。
【實驗數據】用排水法測量石塊的體積,表格中需要有水的體積V1/cm3,水和石塊的總體積V2/cm3。
8.(1)將游碼移至零刻度線處　右
(2)28.4　2.84
(3)BC
考向4 密度公式的應用(6年4考)
9.(2022·江西)如圖所示,這是某同學陪奶奶去超市買的一桶食用油,奶奶說這桶里的油有10斤。已知食用油的密度為0.92×103 kg/m3,1 L=1 dm3。
(1)請通過計算判斷奶奶說的話是否正確。(1千克等于2斤)
(2)該同學提著這桶油在水平路面上走了10 m,求此過程中拉力對油做的功。
(3)該同學提油時感覺到很勒手,請你提出一種解決該問題的方法,并簡述其中所運用的物理知識。
10.(2023·廣元)氣凝膠是一種在航天領域廣泛使用的新材料,如圖所示,這是某種氣凝膠質量與體積的關系圖像,則其密度為 kg/m3;假設建造一座宇宙空間站需使用氣凝膠400 m3,則這些氣凝膠的質量是 kg。
【答案】9.【解】(1)由圖可知,一桶食用油的體積V=5 L=5 dm3=5×10-3 m3,一桶食用油的質量m=ρV=0.92×103 kg/m3×5×10-3 m3=4.6 kg=9.2斤,所以奶奶的話是錯誤的。
(2)提著這桶油在水平路面上走的時候,拉力的方向豎直向上,這桶油沒有在拉力的方向上移動距離,所以此過程中拉力對油不做功,即做功為零。
(3)提油時感覺到很勒手,說明油桶對手的壓強大,在壓力一定時,可以在手上墊上毛巾,以增大受力面積,從而減小油桶對手的壓強。
10.4　1600
2

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