章末复习
一、质量
1.质量
(1)定义:物体所含________的多少叫做质量,常用字母______表示。
(2)单位:国际单位是________,符号为________。常用的单位还有克(g)、毫克(mg)和吨(t)等。它们之间的换算关系:1 t=________kg、1 kg=________g、1 g=________mg。
(3)性质:质量是物体的一个基本属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的__________、__________、__________________以及温度无关。
2.质量的测量
(1)测量工具:实验室里常用____________测量物体的质量。
(2)托盘天平的使用方法
①放:把托盘天平放在__________上。
②调:先将________归零,再调节____________,使天平横梁平衡。
③称:把物体放在天平________盘,把砝码放在天平________盘,用________加、减砝码并移动游码,使天平横梁再次平衡。
④读:右盘中砝码的质量与游码对应刻度值之________就是物体的质量。
(3)使用托盘天平的注意事项
①被测物体的质量不能超过天平的最大称量。
②按“左物右码”放物体和砝码。
③天平与砝码应保持清洁、干燥,向盘中加、减砝码应用镊子,应轻拿轻放。
④已经调节平衡的托盘天平,放上物体之后,不能再次调节平衡螺母。
⑤潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平盘里称量,可以装在瓶内再称量。
3.质量的特殊测量
(1)累积法:先测出多个相同物体的总质量,然后再除以物体个数,就是一个物体的质量。常用来测量微小物体的质量,比如:一个大头针的质量、一枚邮票的质量等。
(2)不平衡的天平
①调不平衡的天平:可以在较轻一侧的盘中放一些小零件(或沙子、橡皮泥等),直到天平平衡。
②左右互称法:将物体放在左盘称一次质量为m1,将物体放在右盘称一次质量为m2,则物体的质量为。
(3)已知密度时,测出物体的体积,利用公式m=ρV计算物体的质量。
二、密度
4.密度
(1)定义:在物理学中,物体质量与体积的比叫做组成物体的这种物质的密度。
(2)公式:密度=。通常用“ρ”表示密度,用“m”表示质量,用“V”表示体积,则密度的计算公式为____________。
(3)单位:国际单位制中密度的基本单位是__________,常用单位还有__________。它们之间的换算关系:1 g/cm3=____________kg/m3。
5.理解:密度是物质的一种特性,与物质的________有关。一般情况下,同种物质的密度________,不同物质的密度________。当物体的状态和温度发生改变时,其________往往也会发生改变。
6.密度、质量和体积的计算
(1)密度的计算:测出物体的______和______,即可利用公式________算出组成该物体的物质的密度。
(2)质量的计算:对于质量难以直接测量的有规则几何外形的大型物体,只要测出其________,查出其________,即可利用公式__________计算出其质量。
(3)体积的计算:对于形状不规则的物体,只要测出其________,查出其________,就可以由公式____________计算出其体积。
三、测量密度
7.量筒及其使用
(1)用途:用量筒可以直接测量液体的________;对于形状不规则的较小固体,可利用量筒采用________法测量体积——先测出量筒中适量水的体积,再测出固体完全浸入水中时,水和固体的总体积,两次体积之差就是所测固体的体积。
(2)注意事项:使用量筒前应观察量筒的_____________________________________________
和__________,以便选取合适的量筒正确、准确读数。
(3)读数方法:若量筒中液面是凹形的,读数时,视线要与凹形液面的________相平。
8.测量固体的密度
(1)实验原理:测出物体的________和________后,利用公式____________计算出物质的密度。
(2)实验思路:固体的质量可用________直接测量。对于形状规则的固体,可用__________测算体积;对于形状不规则的固体,可用________和水采用“排水法”间接测量体积。
(3)实验技巧:当不规则物体的密度________水的密度时,可采用“沉坠法”或“针压法”测其体积。“沉坠法”就是设法利用重物使固体能够浸没水中,而“针压法”则是利用针尖、细铁丝等将固体直接压入水中。
9.测量液体的密度
(1)实验原理:测出倒入量筒中液体的________和________后,利用公式__________计算出物质的密度。
(2)实验思路:液体的体积可用________直接测量。液体的质量可利用天平采用“差值法”分两次测出——先测出________________的总质量,然后将液体倒出部分后,再测出__________________的质量,两次测量值的差值即为倒出液体的质量。
10.密度的特殊测量
(1)利用天平和烧杯(或瓶子)测量固体的密度
①用天平测出固体的质量为m。
②用天平测出装满水时烧杯和水的总质量为m1。
③把待测固体放入装满水的烧杯中,待水停止溢出时擦干烧杯外壁,测出此时的总质量为m2。
④计算溢出水的质量:m溢=m+m1-m2。
⑤待测固体的体积等于溢出水的体积,V=V溢=________________。
⑥固体的密度:ρ==_______________________________________________。
(2)利用天平和烧杯(或瓶子)测量液体的密度
①用调好的天平称出空烧杯的质量为m0。
②用调好的天平称出烧杯装满待测液体时的总质量为m1。
③把液体倒出,将烧杯擦干,并装满水。
④用天平称出烧杯和水的总质量为m2。
⑤待测液体的体积等于水的体积:V=。
⑥液体的密度:ρ==____________。
四、密度知识的应用
11.应用比例关系解密度问题
(1)在一定的温度和状态下同种物质的密度相同,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成________,即当ρ一定时,=。
(2)不同种物质组成的物体,在体积相同的条件下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成________,即当V一定时,=。
(3)不同种物质组成的物体,在质量相同的情况下,密度大的体积小,物体的体积跟它的密度成________,即当m一定时,=。
12.密度知识的应用
(1)通过计算密度鉴别物质。
(2)判断物体是空心的还是实心的。
(3)计算不便于直接测量的物体的质量或体积等。
①用天平“测”体积:用天平测量物体________,由密度表查出物质的密度值,则物体体积V=。如测量较大且形状不规则物体的体积,可用该方法。
②用刻度尺“测”质量(固体)或用量筒“测”质量(液体):测量大批量矿石、木材、油料的质量时常用的一种方法,将质量测量转换为体积的测量。
③用天平“测”线材的长度:将长度的测量转换为________的测量。根据m=ρV,V=Sl=πr2l,则l=。
实验一 天平的使用
小明同学在“用天平测物体质量”的实验中:
(1)首先将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,若天平的指针静止在图所示位置,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)天平调节水平平衡后,小明按如图乙所示的方法来称量物体的质量,小华立即对小明说:“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的两个错误是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(3)小明虚心地听取了小华的建议,重新进行操作。在称量过程中,又出现了如图甲所示的情况,他应该____________________________________________________________。
(4)天平再次调到水平平衡后,所用砝码和游码位置如图丙所示,那么小明所称量物体的质量是________g。
实验二 测量固体的密度
用天平和量筒测量金属块的密度:
(1)用托盘天平测金属块的质量时,应先把天平放在__________上,将游码放在标尺左端的零刻度线处;调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘上的位置如图所示,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。
(2)请根据图乙、丙所示的结果,将下表填写完整。
金属块的质量/g 量筒内水的体积/cm3 金属块和水的总体积/cm3 金属块的体积/cm3 金属块的密度/(kg·m-3)
______ 8 ______ ______ ______
实验三 测量液体的密度
小明同学是学校“环境保护课外活动小组”的成员,在一次对周边水污染情况的调查中,他对污水的密度进行了测量,其探究步骤如下:
(1)用调节好的天平测出玻璃杯和污水的总质量为139 g。
(2)将玻璃杯中的污水倒出一部分到量筒中,量筒中水面位置如图所示,则量筒中污水的体积为________cm3。
(3)用天平测剩余污水和玻璃杯的质量,天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则剩余污水和玻璃杯的质量为________g。
(4)污水的密度为____________kg/m3。
类型一 质量及其测量
1.[2020·怀化]下列物体的质量最接近于3 kg的是( )
A.地球的质量
B.一枚硬币的质量
C.一个苹果的质量
D.一个新生儿的质量
2.[2020·鄂州]一艘船将一箱质量为100 kg的科研器材从赤道运送到南极,在运送的过程中器材没有损失。则器材的质量将( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
3.[2020·呼伦贝尔]托盘天平横梁上都有标尺和游码,测量物体质量时,向右移动游码的作用是( )
A.可代替指针用来指示平衡
B.相当于向左调节平衡螺母
C.使横梁静止
D.相当于在右盘中加小砝码
4.[2020·安徽]实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有:100 g、50 g、20 g、10 g、5 g。现要测量一物体的质量(约为70 g)。
(1)调节横梁平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图所示。则接下来的调节过程为:_____________________
________________________________________________________________________。
(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码,当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操作是_________________,
直到横梁恢复平衡。
类型二 密度及其测量
5.[2020·青岛]关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C.一支粉笔用掉一部分后,它的体积变小,密度也变小
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
6.[2020·河池]甲、乙两种物质,它们的m-V图像如图示,下列说法正确的是( )
A.乙的密度较大
B.甲的密度为0.5 g/cm3
C.甲、乙的密度之比为2∶1
D.乙的密度随质量的增大而增大
7.[2020·南充]一杯牛奶有250 mL,其质量为300 g,则牛奶的密度是____________kg/m3;小李喜欢喝加糖的牛奶,加糖溶解后,牛奶的密度会________(选填“变大”“不变”“变小”)。
8.[2020·毕节]某种物质组成的物体的质量与它的________之比叫做这种物质的密度。一个瓶子能装下2 kg水,如果用它来装酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),最多能装________kg;如果要装下2 kg 酒精,瓶子的容积至少为________L。
9.[2020·苏州]用天平测量一石块的质量,天平平衡时所用砝码及游码位置如图所示,则石块的质量为________g。将该石块放入盛有30 mL 水的量筒中,液面位置如图乙所示,图中读数时视线正确的是________(选填“a”“b”或“c”)。石块的密度是____________kg/m3。
10.[2020·莱芜]小丽发现:体积大的铁块质量大;体积大的木块质量也大;水也是这样。于是,她选用水来探究“同种物质的质量与体积的关系”。
(1)在实验中,小丽测量水的质量需要的器材有:盛水的容器、水、烧杯和________。
(2)小丽为了简化实验,找来一个小杯,通过实验得到下列数据:
实验次数 水的质量/g 水的体积
1 10.1 1小杯
2 20.0 2小杯
3 29.9 3小杯
分析表中的实验数据,小丽可以得到的实验结论是:水的质量与体积成________比。
(3)为了更直观地看到水的质量随体积的变化关系,请在下面的虚线框中画出水的质量m与体积V的关系图像。
(4)小梅用另一种杯子按小丽的方法探究“水的质量与体积的关系”,得出了与小丽完全相同的结论,但在与小丽就实验数据和结论进行交流时,发现小丽这种实验方法的优点和不足都很明显,请你就小丽这种实验方法的优点和不足之处作出简要评价:____________________
________________________________________________________________________。
11.[2020·黔东南州]某课外兴趣小组的同学对学校的自来水密度进行了测定:
(1)某同学将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左侧的零刻度线处,发现指针位置如图所示,然后向________(选填“左”或“右”)调节____________使指针指在分度盘中央。
(2)实验时正确操作,测出自来水和杯子的总质量为114.8 g,将部分水倒入量筒,如图乙所示,测出量筒中水的体积为________cm3。测出剩余自来水和杯子的质量,如图丙所示,为________g。
(3)根据上述实验数据,计算出自来水的密度为____________kg/m3。
(4)在向量筒中倒入自来水时,如果不慎有水溅出,则测出的自来水密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.[2020·聊城]如图示,小明在实验室测量一块不规则石块的密度。
(1)小明把天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,如图甲所示,其做法错误之处是没有把________放到正确位置。
(2)小明纠正上述错误后,应向________(选填“左”或“右”)端调节平衡螺母,才能使天平横梁重新平衡。
(3)用调好的天平测石块的质量,当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则石块的质量为________g。在量筒内倒入适量水,该石块放入前后的情况如图丙所示,则石块的体积是________cm3,该石块的密度是______________________________________
__________________________________kg/m3。
类型三 密度的计算与应用
13.[2020·恩施州]“新世界奇迹”北京大兴国际机场创造了多个世界之最,如图示,其航站楼混凝土结构F1层平面565 m×437 m不设缝,是世界上最大的机场单块混凝土楼板。如果楼板为标准厚度10 cm,这块楼板的质量最接近于(混凝土的密度为2.5×103 kg/m3)( )
A.6×105 t B.6×104 t
C.6×103 t D.6×107 t
14.[2020·兰州]小亮利用天平和量杯测量“某种液体的密度”时,记录的实验数据如表所示。则该液体的密度和空量杯的质量分别是( )
液体与量杯的质量m/g 30 50 70
液体的体积V/cm3 10 30 50
A.3.0×103 kg/m3、10 g
B.1.0×103 kg/m3、20 g
C.1.4×103 kg/m3、20 g
D.1.0×103 kg/m3、10 g
15.[2020·甘孜州]建筑工地需要400 m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平平装满一桶沙石,测得桶中沙石的质量为52 kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量为20 kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)桶的容积是多少。
(2)沙石的密度是多少。
(3)若用一辆载质量为4000 kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车。
16.[2019·呼伦贝尔]某同学用天平、玻璃瓶和水来测量某种液体的密度,测得空瓶的质量为25.4 g,瓶中装满水后总质量为47.4 g,将瓶中水全部倒出并装满待测液体后总质量为51.8 g。求:(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)玻璃瓶的容积。
(2)待测液体的密度。
答案
【核心要点突破】
1.(1)物质 m
(2)千克 kg 1000 1000 1000
(3)形状 物态 所处的空间位置
2.(1)托盘天平
(2)①水平台 ②游码 平衡螺母
③左 右 镊子 ④和
4.(2)ρ= (3)kg/m3 g/cm3 1×103
5.种类 相同 不同 密度
6.(1)质量 体积 ρ=
(2)体积 密度 m=ρV
(3)质量 密度 V=
7.(1)体积 排水 (2)量程 分度值 (3)底部
8.(1)质量 体积 ρ=
(2)天平 刻度尺 量筒 (3)小于
9.(1)质量 体积 ρ=
(2)量筒 液体和容器 剩余液体和容器
10.(1)⑤ ⑥
(2)⑥ρ水
11.(1)正比 (2)正比 (3)反比
12.(3)①质量 ③质量
【重点实验再现】
实验一 (1)右
(2)①物体放在右盘,砝码放在左盘
②用手直接拿砝码
(3)向右盘中增加砝码或向右移动游码
(4)47.4
实验二 (1)水平台 左
(2)68.6 14 6 11.4×103
实验三 (2)60 (3)78.4 (4)1.01×103
【中考真题链接】
1.D 地球的质量约为6×1024 kg,故A不符合题意;一枚硬币的质量约为6 g=0.006 kg,故B不符合题意;一个苹果的质量约为150 g=0.15 kg,故C不符合题意;一个新生儿的质量约为2~5 kg,故D符合题意。
2.C 质量是指物体所含物质的多少,不随空间位置、物态、环境温度等因素的改变而改变。
3.D 游码有一定的质量,测量物体质量时,向右移动游码相当于向天平的右盘增加小砝码,故D正确。
4.(1)把游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使指针对准分度盘中线
(2)取下5 g的砝码,移动游码
5.D 一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,体积不变,密度变小,A错误;一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,体积变大,密度变小,B错误;一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,质量变小,但物质的种类和状态均不变,所以密度不变,C错误;一块冰熔化成水后,它的体积变小,质量不变,密度变大,D正确。
6.C 由图可知,当甲、乙的质量相同时,甲物质的体积小,乙物质的体积大,由ρ=可得,甲物质的密度大,乙物质的密度小,故A错误;由图可知,当甲物质的体积为1 cm3时,其质量是2 g,所以甲物质的密度:ρ甲===2 g/cm3,故B错误;由图可知,当乙物质的体积为2 cm3时,其质量是2 g,所以乙物质的密度:ρ乙===1 g/cm3,故甲、乙的密度之比:ρ甲∶ρ乙=2 g/cm3∶1 g/cm3=2∶1,故C正确;密度是物质的一种特性,与物体的质量、体积都无关,故D错误。
7.1.2×103 变大
牛奶的体积为V=250 mL=250 cm3,
牛奶的密度为ρ===1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3;
在牛奶中加糖,糖溶解后,牛奶的体积基本不变,但加糖后牛奶的质量变大,由公式ρ=知,牛奶的密度会变大。
8.体积 1.6 2.5
(1)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。
(2)已知瓶中可装水的质量为m水=2 kg,
由公式ρ=可知,瓶子的容积为V瓶=V水===2×10-3 m3,
故瓶中可装酒精的质量为m酒精=ρ酒精V瓶=0.8×103 kg/m3×2×10-3 m3=1.6 kg。
(3)已知瓶中需装酒精的质量为m酒精′=2 kg,
由公式ρ=可知,瓶子的容积至少为V瓶′===2.5×10-3 m3=2.5 L。
9.29.2 b 2.92×103 标尺的分度值为0.2 g,天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量与游码示数的和,石块的质量:m=20 g+5 g+4.2 g=29.2 g;量筒读数时,视线要与液面相平,故b的读数方法正确;量筒的分度值为1 mL,石块与水的总体积为40 mL,量筒内装有30 mL水,石块的体积为V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,石块的密度:ρ===2.92 g/cm3=2.92×103 kg/m3。
10.(1)天平
(2)正
(3)如图所示
(4)小丽的实验方法操作简便,但用杯子测量体积误差较大
11.(1)右 平衡螺母
(2)60 54.2
(3)1.01×103
(4)偏大
(1)托盘天平放在水平桌面上,调节平衡时,游码放在标尺的零刻度线处,此时指针指在分度盘中线的左侧,说明天平左侧沉,应将横梁右端的平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘中央。
(2)由图乙知,量筒中水的体积:V=60 mL=60 cm3;
由图丙知,标尺的分度值为0.2 g,剩余水和烧杯的总质量:m总=20 g+20 g+10 g+4.2 g=54.2 g。
(3)量筒中自来水的质量:m=114.8 g-54.2 g=60.6 g;
自来水的密度:ρ===1.01 g/cm3=1.01×103 kg/m3。
(4)在向量筒中倒入自来水时,如果不慎有水溅出,则所测自来水的体积偏小,由ρ=可得,测出的自来水的密度会偏大。
12.(1)游码
(2)右
(3)38.4 16 2.4×103
(1)调节天平横梁平衡时,应先将游码调至标尺左侧的零刻度线处,再调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
(2)将游码调至标尺左侧的零刻度线处后,指针会指向分度盘中线的左侧,为使横梁水平平衡,应将平衡螺母向右调节。
(3)石块的质量等于右盘砝码质量与游码在标尺上的示数之和,即m=35 g+3.4 g=38.4 g;
石块的体积为V=46 cm3-30 cm3=16 cm3,其密度为ρ===2.4 g/cm3=2.4×103 kg/m3。
13.B 混凝土的体积为V=565 m×437 m×0.1 m=24690.5 m3,混凝土的密度为2.5×103 kg/m3,由ρ=可得混凝土的质量:m=ρV=2.5×103 kg/m3×24690.5 m3=61726250 kg≈6.2×107 kg=6.2×104 t。
14.B 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=m液+m杯,
由ρ=可得:30 g=ρ×10 cm3+m杯①,
50 g=ρ×30 cm3+m杯②,
由①②可得:ρ=1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3,m杯=20 g。
15.(1)因为桶装满水,所以桶的容积:V=V水===0.02 m3。
(2)桶中装满沙石时,沙石的体积V沙=V=0.02 m3,沙石的密度:ρ沙===2.6×103 kg/m3。
(3)400 m3沙石的质量:m总=ρ沙V总=2.6×103 kg/m3×400 m3=1.04×106 kg,
若用一辆载质量为4000 kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运的车数:n==260。
16.(1)玻璃瓶中装满水时,水的质量:m水=m2-m1=47.4 g-25.4 g=22 g,
由ρ=可得,玻璃瓶的容积:V=V水===22 cm3。
(2)玻璃瓶中装满待测液体时,待测液体的质量:m液=m3-m1=51.8 g-25.4 g=26.4 g,
待测液体的体积:V液=V=22 cm3,
待测液体的密度:ρ液===1.2 g/cm3。