5.2 探究物质的密度
知识点 1 探究物体的质量与体积的关系
1.小明想探究物体的质量与体积的关系,于是他选取了若干个体积不等的实心铝块和木块,经过测量,得到的数据如图下表所示:
序号 物体 质量m/g 体积V/cm3
1 铝块1 27 10
2 铝块2 54 20
3 铝块3 81 30
4 木块1 6 10
5 木块2 12 20
6 木块3 18 30
(1)比较实验序号1、2、3(或4、5、6)实验,发现同种物质组成的物体,其质量与体积的比值是
的。
(2)比较实验序号1、2、3与4、5、6实验,发现不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般是 的。
(3)进一步分析可以发现,某种物质组成的物体,其质量与体积成 比。
(4)本实验测量多组数据的目的是 。
知识点 2 物质的密度
2.物理学中,把某种物质的 与 的比值,叫做这种物质的密度,密度用字母 表示。
3.密度的公式: ,其国际单位的符号是 ,1 g/cm3= kg/m3。
4.关于密度,以下说法中正确的是 ( )
A.物质的密度跟它的质量成正比
B.物质的密度跟它的体积成反比
C.物质的密度跟它的质量成正比,跟它的体积成反比
D.密度是物质的一种特性,每一种物质都有一定的密度
5.有一种叫“全碳气凝胶”的固体材料,它是我国科学家研制的迄今为止世界上最轻的材料。一块体积为100 cm3的“全碳气凝胶”的质量只有0.016 g,则它的密度为 kg/m3。
6.小明同学把装有450 g纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,测得冰的体积为500 cm3,则冰的质量是 g,冰的密度是 kg/m3。
7.关于密度公式ρ=,下列说法中正确的是 ( )
A.由公式可知,ρ与m成正比,m越大,ρ越大
B.由公式可知,ρ与V成反比,V越大,ρ越小
C.当质量m一定时,ρ与V成正比;当体积V一定时,ρ与m成正比
D.对于某种物质(状态不变)而言,物质的质量m与物质的体积V的比值是定值
8.关于质量和密度,下列说法中正确的是 ( )
A.由密度公式可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B.发生火灾时,有毒气体由于质量不变,温度升高,密度变小而上升
C.植物种子带到太空后,质量变小,密度不变
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
9.由两种材料制成的体积相同的甲、乙两个实心球,质量之比是2∶3,则ρ甲∶ρ乙为 ( )
A.3∶2 B.2∶3
C.1∶1 D.9∶4
10.分别由a、b、c三种不同物质组成的三个实心物体,它们的质量和体积的关系如图示,由图可知,下列说法中正确的是 ( )
A.a物质的密度最大
B.b物质的密度是1.0×103 kg/m3
C.c物质的密度是a的两倍
D.a、b、c的密度与它们的质量、体积有关
11.甲、乙两物体的质量和体积的关系图像如图示,则甲、乙两物体的密度之比是 ( )
A.8∶1 B.4∶3 C.4∶1 D.2∶1
12.如图示,在一架放在水平面上、已经调节平衡的托盘天平的两个托盘里,分别放入A、B两个实心正方体(边长LA”“=”或“<”)
13.[2019·泰州]用刻度尺测出正方体实心合金块的边长为2.00 cm,用天平测量合金块的质量,右盘中砝码质量及游码在标尺上的位置如图示,合金块的质量为 g,算出该合金块的密度ρ= g/cm3。若将此合金块切去一半,则剩余部分的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.甲、乙两种物质,它们的质量与体积的关系如图示,由图可知,其中密度较大的是 ,乙的密度是 g/cm3。
15.在“探究物体的质量与体积关系”的实验中,某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验,且甲、乙都是长方体。实验时,他们用刻度尺和天平分别测出它们的体积和质量,记录数据如图表一、表二所示。
表一 甲物质(固态)
实验序号 质量/g 体积/cm3
1 9 10
2 18 20
3 27 30
表二 乙物质(固态)
实验序号 质量/g 体积/cm3
4 11 10
5 22 20
6 33 30
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是 。
(2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是相同体积的不同物质,它们的质量是不同的。
(3)进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件,可得出的初步结论是 。
(4)为了进一步研究,他们又通过加热使甲、乙两种物质都变为液态,再用量筒和天平分别测出它们的体积和质量,记录数据如图表三、表四所示。
表三 甲物质(液态)
实验序号 质量/g 体积/cm3
7 9 9
8 18 18
9 27 27
表四 乙物质(液态)
实验序号 质量/g 体积/cm3
10 11 9
11 22 18
12 33 27
进一步综合分析比较表一和表三(或表二和表四)的数据及实验现象,可得出的初步结论是
。
考|题|展|示
16.[2020·宜昌]一般来说物质遵循热胀冷缩的规律。当物体发生“热胀”时,以下说法正确的是 ( )
A.物体的体积变小 B.物体的密度变小
C.物体的质量变大 D.物体没有任何变化
17.[2020·黔东南州]如图示是甲和乙两种物质质量与体积的关系图像,下列说法正确的是 ( )
A.甲物质的密度随体积的增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4∶1
D.体积为5 cm3的乙物质,质量为10 g
1.(1)相同 (2)不同 (3)正 (4)寻找普遍规律
2.质量 体积 ρ
3.ρ= kg/m3 1×103
4.D 密度是物质的一种特性,同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值即单位体积的质量不改变;因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比,故D正确,A、B、C错误。
5.0.16
6.450 0.9×103 水结成冰后质量不变,所以冰的质量是450 g;则冰的密度:
ρ冰===0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3。
7.D
8.B 密度是物质的一种特性,同种物质的密度是一定的,与质量和体积无关,故A错误。发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上升,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应用湿毛巾捂住口鼻弯腰下楼,故B正确。将植物种子带到太空只是改变了位置,而质量、密度都不会改变,故C错误。物质的密度与温度和状态都有关系,当物质的温度变化时,质量不变,但体积变化,所以密度会变化;当物质的状态变化时,密度也会发生变化,如图冰熔化成水时密度变大,故D错误。
9.B
10.B 密度是物质的一种属性,它的大小与物体的质量、体积无关,只与物质的种类和物质所处的状态有关,故D错误。由图可算出a、b、c三种物质的密度:ρa==0.5×
103 kg/m3,ρb==1×103 kg/m3,ρc==2×103 kg/m3,故B正确,A、C错误。
11.A 由图像可知,当V甲=1 cm3时,m甲=8 g;当V乙=4 cm3时,m乙=4 g,则两种物体的密度分别为:ρ甲===8 g/cm3,ρ乙===1 g/cm3,则ρ甲∶ρ乙=(8 g/cm3)∶(1g/cm3)=8∶1。
12.= > 因A、B两个实心正方体分别放入已经调节平衡的托盘天平后,天平仍然保持平衡,所以,A、B两正方体的质量相等,即mA=mB,因边长LAρB。
13.62.4 7.8 不变
砝码质量为50 g、10 g,游码分度值为0.2 g,其示数为2.4 g,所以合金块的质量为m=
50 g+10 g+2.4 g=62.4 g;合金块的棱长为2.00 cm,其体积为V=(2.00 cm)3=8 cm3,所以合金块的密度为ρ===7.8 g/cm3;密度是物质本身的一种属性,所以将此合金块切去一半,剩余部分的密度不变。
14.甲 0.5
15.(1)同种物质组成的物体,其质量与体积的比值是相同的
(2)1、4(或2、5或3、6)
(3)不同物质组成的物体,其质量与体积的比值是不同的
(4)同种物质,状态不同,其质量与体积的比值不同
16.B 当物体发生“热胀”时,物体的体积变大,故A错误;物体的体积变大,物体的质量不变,由ρ=知,物体的密度变小,故B正确;质量是物体的一种基本属性,当物体发生“热胀”时,物体的质量不变,故C错误;由分析知,物体的体积、密度发生变化,故D错误。
17.D 密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,故A错误;
由图像可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如图质量都为2 g),乙物质的体积较小,故B错误;由图像可知,当甲物质的质量m甲=2 g时,V甲=4 cm3,ρ甲===0.5 g/cm3;当乙物质的质量
m乙=4 g时,V乙=2 cm3,ρ乙===2 g/cm3,所以甲、乙两种物质的密度之比是1∶4,故C错误;体积为V乙'=5 cm3的乙物质的质量:m乙'=ρ乙V乙'=2 g/cm3×5 cm3=10 g,故D正确。