1 密度
第1课时 物质的密度 密度的计算
知识点 1 探究不同物体质量与体积的比例关系
1.在探究“物体的质量与体积之间的关系”时,小明同学把实验数据填入下表,但他漏填了第二次测量的质量和体积,其质量和体积的读数如图 所示。
实验 次数 测量 对象 质量 /g 体积 /cm3 / (g·cm-3)
1 铁块1 46.8 6 7.80
2 铁块2
3 铁块3 156.0 20 7.80
4 塑块1 7.5 6 1.25
5 塑块2 12.5 10 1.25
6 塑块3 25.0 20 1.25
(1)请你帮他完成表格中漏填的三个数据: 、 、 。
(2)分析表格中的数据,写出可得出的结论: 。(写一个即可)
(3)小明与其他同学交流后,发现从表中的数据可以看出:由同种物质组成的不同物体,其质量与体积之间存在一个关系,可表示为 。
2.为了探究物质的某种特性,某同学利用水和酒精进行探究,测得如下数据:
实验 序号 水 酒精
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
1 10 10 10 8
2 20 20 20 16
3 30 30 30 24
4 40 40 40 32
(1)在如图所示坐标纸中已画出了酒精质量随体积变化的图像,请你画出水的质量随体积变化的图像。
(2)通过对数据或图像的分析,可以得出结论:同种物质的质量和体积成 (填“正比”或“反比”)。
(3)科学上通常用 来表示物质的这种特性。
(4)体积为50 cm3的水的质量是 g。
知识点 2 物质密度的概念和含义
3.下列关于密度的叙述中,正确的是( )
A.液体的密度一定比固体的密度小
B.1 kg/m3=1.0×103 g/cm3
C.由公式ρ=知,物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比
D.不同物质的密度一般是不同的,因此可以用密度来鉴别物质
4.把边长为3 dm的正方体铁块,在相同的温度下压成长2 m、宽0.2 m的均匀铁皮,则下列说法中正确的是( )
A.铁块的形状、体积、质量和密度都变了
B.铁块的形状、体积改变,质量和密度不变
C.铁块的形状改变,体积、质量、密度都不变
D.铁块的质量和密度改变,体积和形状不变
5.某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积,并描绘出V-m图像如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙
C.若V甲=V乙,则m甲知识点 3 密度的计算
6.质量为8.1×103 kg的一块金属,它的体积为3 m3,则该金属块的密度是 ;若把它截去一半,则剩余部分的质量为 ,体积为 ,密度为 。
7.如图所示,等臂天平处于平衡状态,则左盘物块的密度是( )
A.1.4 g/cm3 B.2.0 g/cm3
C.3.5 g/cm3 D.7.0 g/cm3
8.一名中学生的体积最接近( )
A.50 mm3 B.50 cm3 C.50 dm3 D.50 m3
9.不漏气的氢气球由地面上升过程中,球内气体的质量与密度的变化情况是( )
A.质量增加,密度增加 B.质量不变,密度减小
C.质量减小,密度减小 D.质量不变,密度不变
10.关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.植物种子带到太空后,质量变小,密度不变
B.一杯牛奶喝掉一半后,质量变小,密度不变
C.给车胎打气时,车胎内气体质量变大,密度不变
D.冰冻的矿泉水完全熔化后,质量变小,密度不变
11.阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.8×103 纯水 1.0×103
冰(0 ℃) 0.9×103 植物油 0.9×103
干松木 0.5×103 酒精 0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
12.某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8 kg/m3,用去了其中的,则剩余气体的密度为( )
A.2 kg/m3 B.4 kg/m3
C.6 kg/m3 D.8 kg/m3
13.小花同学利用天平和量杯测量某种液体的密度时,记录的实验数据如下表。这种液体的密度和空量杯的质量分别是( )
液体与量杯的总质量m/g 30 50 70
液体的体积V/cm3 10 30 50
A.3.0×103 kg/m3 10 g
B.1.7×103 kg/m3 10 g
C.1.4×103 kg/m3 20 g
D.1.0×103 kg/m3 20 g
14.甲、乙两个机器零件的体积之比为2:3,质量之比为1:2,则甲、乙两个机器零件的密度之比为 ;如果甲、乙的密度之比为3:4,质量之比为1:1,则甲、乙的体积之比为 。
15.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/cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
16.在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是 。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料和该种液体的质量随体积变化的图像(如图乙所示)。
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 (填“相同”或“不同”),科学中将质量与体积的比值定义为密度;塑料的密度为 kg/m3。
②往烧杯内倒入10 cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为 g。若烧杯内液体的体积为20 cm3,则烧杯和液体的总质量应为 g。
17.有一质量为0.5 kg的空瓶,用它装满水,水和瓶的总质量是2 kg。
(1)酒精密度为0.8×103 kg/m3,若用此瓶改装酒精,最多能装下多少千克
(2)若用此瓶改装另一种液体,装满时称得液体和瓶的总质量是3.2 kg,这种液体的密度是多少
1.(1)78.0 10 7.80
(2)同种物质,其质量与体积的比值相等
(3)ρ=
2.(1)如图所示
(2)正比
(3)密度
(4)50
3.D [解析] 常温常压下水银呈液态,但水银的密度比某些固体的密度大;1 g/cm3=
1.0×103 kg/m3;密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关;每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般是不同的,可以用密度来鉴别物质。
4.C
5.C [解析] 相同体积的甲、乙两种物质,甲的质量小于乙的质量,故甲的密度小于乙的密度。
6.2.7×103 kg/m3 4.05×103 kg
1.5 m3 2.7×103 kg/m3
[解析] 金属块的密度:ρ===2.7×103 kg/m3;截去一半,质量和体积都变为原来的,即剩余部分的质量为4.05×103 kg,体积为1.5 m3,密度为ρ===2.7×
103 kg/m3(或由于密度是物质的一种特性,与质量、体积无关,故密度仍为2.7×103 kg/m3)。
7.C [解析] 物块的密度:ρ= ==3.5 g/cm3。
8.C [解析] 一名中学生的质量约为50 kg,人的密度ρ≈ρ水=1.0×103 kg/m3,由ρ=可得,一名中学生的体积约为V===0.05 m3=50 dm3。
9.B [解析] 氢气球升空过程中,只是位置发生改变,球内气体的质量不变;由于大气压随高度的升高而减小,所以气球升空过程中,气球外的气压减小,球的体积增大,球内气体密度变小。
10.B [解析] 物体被带到太空只是改变了位置,质量、密度都不会改变;牛奶被喝掉一半,含有的物质变少了,质量自然变小,密度不变;打了气的车胎里气体增多,质量会增加,而它的体积却并没有发生明显的变化,密度会变大;冰熔化成水,状态发生了变化,质量不会改变,但密度会改变。
11.C
12.A
13.D [解析] 由表格数据可知,当液体体积V1=10 cm3时,液体和量杯的总质量m总1=30 g;当液体体积V2=30 cm3时,液体和量杯的总质量m总2=50 g;设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,则:m总1=m1+m杯,30 g=ρV1+m杯①,m总2=m2+m杯,50 g=ρV2+m杯②,由①②得,ρ=1 g/cm3=
1.0×103 kg/m3,m杯=20 g。
14.3:4 4:3
[解析] ρ甲 ρ乙=:=:=3:4;V甲':V乙'=:=:=4:3。
15.30 3
[解析] 石块的质量:m石=m溢总-m剩=320 g-290 g=30 g,石块排开水的质量:m排=m总-m剩=
300 g —290 g=10 g,由 ρ=可得,石块的体积: V石=V水===10 cm3,石块的密度:
ρ石===3 g/cm3。
16.(1)称量时调节平衡螺母
(2)①相同 1.2×103 ②37.4 45.4
[解析] (1)天平正确的调节方法:将托盘天平放置在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线处;调节横梁左右两端的平衡螺母,使横梁平衡;称量时不能再调节平衡螺母。
(2)①由图像可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,说明同种物质的不同物体,其质量与体积的比值相同;塑料的质量为30 g时,对应的体积为25 cm3,其密度:ρ塑料===1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3。
②烧杯和10 cm3该种液体的总质量:m总=20 g+10 g+5 g+2.4 g=37.4 g;该液体的密度:ρ===0.8 g/cm3,由ρ=得,10 cm3 该液体的质量:m液=ρV液=0.8 g/cm3×10 cm3=
8 g,同种液体密度相同,则20 cm3该液体的质量为16 g,故20 cm3该液体和烧杯的总质量:
m总'=37.4 g+8 g=45.4 g。
17.解:(1)瓶内水的质量:m水=m瓶+水-m瓶=2 kg-0.5 kg=1.5 kg,由ρ=得,瓶子的容积:V=
V水===1.5×10-3 m3,
瓶子能装酒精的质量:m酒精=ρ酒精V=0.8×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.2 kg。
(2)瓶子中液体的质量:m液=m总-m瓶=3.2 kg-0.5 kg=2.7 kg,液体的密度:
ρ液===1.8×103 kg/m3。