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06 质量和密度
八年级上册
课标要求
1、知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
例4 分别说出质量为几克,几十克,几百克,几千克的一些物 品,能估测常见物体的质量。
2、通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。
3、了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。
例5 收集有关物质属性研究的信息。
活动建议
(1)测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案,测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。
(2)调查生活中的一些日常用品,了解它们应用了物质的哪些物理属性。
目 录
知识点一 质量
知识点二 密度
知识点三 测量物质的密度
知识点四 密度与社会生活
知识点一 质量
考点梳理
1
质量
1、定义:物体所含_____________叫做质量
2、单位:国际单位_______(kg),
常用单位克(___)、毫克(_____)、 吨(___)
3、单位换算:1kg = ________ g;1kg = ________ mg;
1t = ________ kg;
1kg = ________ mg; 1t = ________ g;
物质的多少
千克
g
mg
t
1×103
1×106
1×103
1×106
1×106
国际千克原器
4、质量是物质本身的__________,不随物体的形状、状态、位置及温度变化而______。
属性
变化
5、常见物体的质量:
一个鸡蛋的质量为50g; 中学生的质量50-70 kg;
一枚大头针约80mg 一个苹果约150g
一头大象约6t 一只鸡约2kg
一包方便面:约100 g 1升水: 1 kg
物理课本:200克
质量的测量------托盘天平的使用
2
1、质量的测量工具:案秤、杆秤、电子秤、磅秤、托盘天平等
2、托盘天平的构造
3、天平使用的注意事项
(1)称量:天平能够称出的____________;感量:天平能够称出的____________;
(2)使用前看清______和________,先估计被测物体的质量,不能超过______;
(3)向盘中加减砝码和拨动游码时要用________,不能用手接触砝码,不能把砝码弄脏、弄湿,加减砝码时要轻拿轻放;③潮湿物品和化学药品________直接被放到天平的托盘中
(4)称量过程中______调节平衡螺母
最大质量
最小质量
称量
分度值
称量
不能
镊子
不能
4、天平使用方法
(1)放:将天平放在________上;
(2)调:将游码移到标尺____________________,调节平衡螺母直到指针指在分度盘的中央刻度线处;(哪边_____往哪边调)
(3)称:将物体放在_______,砝码放在右盘,用________从大到小加砝码,当最小的砝码也不能使指针指在中央刻线处时,调节游码使天平平衡;
(4)读:物体的质量等于左盘中砝码的质量加上游码的示数
(5)收:
水平台
左端的零刻线处
高
左盘
镊子
放
拨
调
平衡
称
读
天平的使用
第2部分
用天平测量液体的质量
(1)调节天平;
(2)测量空烧杯质量m0;
(3)将被测液体倒入烧杯,
测量总质量m总;
(4)被测液体质量m=m总 m0。
实验
测固体、液体的质量
3
用天平测量固体的质量
(1)调节天平;
(2)被测物体放左盘,
砝码放右盘,移动游码,使天平平衡;
(3)记录数据。
如图:m=53.4g。
测固体、液体的质量
3
用天平测量液体的质量
(1)调节天平;
(2)测量空烧杯质量m0;
(3)将被测液体倒入烧杯,
测量总质量m总;
(4)被测液体质量m=m总 m0。
【例题1】2020年12月17日,嫦娥五号探测器成功采集2千克月壤返回地球。降落于四子王旗着陆区,开启了月球探测的新篇章。下列物体的质量最接近2千克的是( )
A.八年级上册物理课本 B.一只老母鸡
C.一辆小汽车 D.一名初中学生
【典型例题】
【解析】
A.一本八年级物理课本的质量在300g=0.3kg左右,故A不符合题意;
B.一只老母鸡的质量在2kg左右,故B符合题意;
C.一辆小汽车的质量在1500kg左右,故C不符合题意;
D.一名初中生的质量在50kg左右,故D不符合题意。
B
【例题2】在“使用托盘天平称物体的质量”的实验中,下列操作中不必要的是( )
A.使用天平时,应将天平放在水平桌面上
B.调节横梁平衡时,应先将游码移至称量标尺左端零刻线处
C.测量过程中如果移动天平,则需重新调节天平平衡
D.判断天平横梁是否平衡时,一定要等指针完全静止下来
【典型例题】
【解析】
A.根据天平的使用规则可知,使用天平时,应将天平放在水平桌面上。在调节横梁平衡时,首先要将游码移到标尺左端的零刻线处。测量过程中如果移动天平,则需重新调节天平平衡,否则可能会影响测量结果。故A、B、、C、不符合题意;横梁平衡的标志有两个:指针指在分度盘的中线处;或者指针偏离分度盘中线的幅度相等。故D符合题意。
D
【例题3】下列说法正确的是( )
A.1千克的铁比1千克的棉花所含物质多
B.在月球表面用天平测同一实心球的质量将比地球上示数小
C.一杯水结成冰后,体积变大,因此质量变大
D.水壶中的水沸腾后,壶中的水质量变小
【典型例题】
【解析】
A.1千克的铁和1千克的棉花属于不同的物质,但质量相同(都为1千克),说明所含物质多少相同。故A错误;B.实心球从地球到达月球,位置发生改变,但实心球质量与位置无关,所以质量不变。故B错误;
C.水结冰状态改变,体积变大,但物质总量没有变化,所以质量不变。故C错误;D.水壶中的水沸腾后,部分水汽化成为水蒸气,所以壶中的水质量变小。故D正确。故选D。
D
【典型例题】
【例题4】如图天平的读数应为( )
A.75g B.78.2g C.78.4g D.78.8g
C
【解析】
用天平称量物体的质量时,当天平平衡后,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码在标尺上对应的示数;由图可知,右盘砝码的质量为
标尺的分度值是0.2g,游码对应的示数为3.4g;则物体的质量为 故C符合题意,ACD不符合题意。
故选C。
知识点二 密度
考点梳理
1
探究同种物质质量与体积的关系
【猜想与假设】
【提出问题】
同种物质质量与体积什么关系
【实验设计】
①取几个不同体积的的铝块,用天平分别测量它们的质量,用刻度尺分别测量长、宽、高,计算出它们的体积。
②取几个不同体积的的铜块,用天平分别测量它们的质量,用刻度尺分别测量长、宽、高,计算出它们的体积。
③根据实验数据进行分析,找出同种物质的质量与体积的关系。
A
B
C
三个体积不等的铝块
D
E
F
三个体积不等的铜块
①调节天平平衡;
②用天平分别称量不同体积的铝块(铜块)的质量,并记入表格;
③测量铝块(铜块)的边长,计算他们的体积,并记入表格。
【实验步骤】
【实验结论】
①同种物质的质量与体积成正比,即同种物质的质量与体积的比值是个定值。
②不同种物质的质量与体积比值不同。
密度
2
1、物理意义:描述物体紧密程度的物理量。
2、定义:某种物质组成的物体的______与它的______之比叫做这种物质的密度。
3、不同物质的密度一般不同,密度是物质的___________,同种物质的密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等______,与______、______________有关
4、公式:
质量
体积
无关
物质的状态
特性
温度
m 质量kg,V 体积m3, 密度kg/ m3
常用单位:g/ cm3 1 g/cm3=103 kg/m3
5、变形公式:
求质量:
求体积:
常见物质的密度:
ρ水=1×103 kg/ m3 ρ酒精=0.8×103 kg/ m3
ρ煤油=0.8×103 kg/ m3 ρ铝=2.7×103 kg/ m3
ρ铁=7.9×103 kg/ m3 ρ铜=8.9×103 kg/ m3
6、 计算时注意ρ、m、V单位的组合:
① m用kg做单位,V 用m3做单位,ρ 的单位是kg/m3;
②m用g做单位,V 用cm3做单位时,ρ 的单位是g/cm3;
【例题5】一瓶纯净水喝掉一半后,剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较( )
A.质量不变 B.密度不变 C.密度减小 D.体积不变
【典型例题】
【解析】
A.纯净水喝掉一半后,物体所含物质的多少减少,所以质量减小了,故A不符合题意;
BC.密度是物质的一种特性,不会随质量、体积的变化而变化,只与物质的种类和状态有关,一瓶纯净水喝掉一半后,物质种类和状态不变,所以密度不变,故B符合题意,C不符合题意;
D.纯净水喝掉一半后,质量减小,密度不变,根据可知,水的体积减小,故D错误。
故选B。
B
【例题6】分别由甲、乙两种物质组成的不同物体,其质量与体积的关系如图所示,分析图像可知,两种物质的密度之比ρ甲∶ρ乙为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.4∶1 D.8∶1
【典型例题】
C
【解析】
由图像可知,当m甲=40g时,V甲=10cm3;当m乙=10g时,V乙=20cm3,则甲乙的密度分别为
所以甲乙的密度之比ρ甲∶ρ乙=4g/cm3∶0.5g/cm3=8∶1
故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
知识点三 测量物质的密度
1、量筒的使用
(1)看,看清________、 ________和________。
(2)放,将量筒放在_____________上。
(3)读,读数时,视线要与凹液面________。
(4)记,记录时,要包括________和_______两部分。
2、仰视和俯视
若仰视则读数将_______,若俯视则读数将______。
√
偏大
偏小
1
量筒的使用
数字
单位
偏小
偏大
量程
分度值
单位
水平桌面
相平
重点实验
测量固体的密度一
1、实验原理:
2、实验器材:天平、量筒、水、细线、待测固体(体积较小)
3、实验步骤:
(1)用_______测出固体的质量m(2)在量筒中倒入____________,读出量筒的示数V1
(3)用细线拴住____________使其浸没在量筒中,读出量筒的示数V2 (或用)
(4)固体的密度ρ=
__________
天平
适量的水
待测固体
V2-V1
m
质量m/g 体积V1/cm3 体积V2/cm3 物体的体积V/cm3 密度ρ/(g/cm3)
4、记录数据表格设计:
5、误差分析
(1)若砝码上面有污染物,则测得的质量______,所测物体的密度______
(2)若砝码磕掉了一小块,则测得的质量______,所测物体的密度______
(3)若物体在水中没有完全浸没,则测得的体积______,所测物体的密度______
(4)若物体放入水中时有水溅出,则测的体积_______,所测物体的密度______
(5)若物体吸水,则测得的体积_______,所测物体的密度______
(6)若先测体积再测质量,测质量时物体沾了水,则所测物体质量______,所测物体的密度______
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
偏大
偏大
偏大
偏大
偏大
偏大
偏大
测量固体的密度二
1、实验原理:
2、实验器材:天平、水、细线、待测固体(体积较大)、溢水杯、小烧杯
3、实验步骤:
(1)用_______测出固体的质量m1 和小烧杯的质量m2
(2)在溢水杯中填满水,将物体浸没在溢水杯中,用小烧杯承接溢出的水,用天平测出烧杯和水的总质量m3
(3)固体的密度ρ=
__________
V
ρ
m
=
m1
天平
ρ水
m3
- m2
重点实验
测量固体的密度三
1、实验原理:
2、实验器材:天平、量筒、水、细线、待测固体(体积较大)、溢水杯、小烧杯
3、实验步骤:
(1)用_______测出固体的质量m
(2)在溢水杯中填满水,将物体浸没在溢水杯中,用小烧杯承接溢出的水,将水倒入量筒中,测出烧杯中水的体积V
(3)固体的密度ρ=
V
ρ
m
=
V
m
4、以上方案所测密度_______原因是__________________________________
偏大
水不能全部倒入量筒,所测体积偏小
天平
重点实验
测量液体的密度一
(1)用天平测出空烧杯的质量,记为m1
(2)用天平测出烧杯和待测液体的总质量,记为m2
(4)表达式
(3)将待测液体全部倒入量筒中,示数记为V
1、实验原理:
2、实验器材:天平、量筒、待测液体、小烧杯
3、实验步骤:
V
ρ
m
=
V
ρ水
m2-m1
=
4、以上测量方法研究对象为________________所测液体的密度将________
烧杯中的液体
偏大
重点实验
测量液体的密度二
(1)用量筒测出待测液体的体积,示数记为V
(2)用天平测出空烧杯的质量,记为m1
(4)表达式
(3)将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和待测液体的总质量,记为m2
1、实验原理:
2、实验器材:天平、量筒、 待测液体、小烧杯
3、实验步骤:
V
ρ
m
=
V
ρ水
m2-m1
=
4、以上测量方法研究对象为________________所测液体的密度将_______
量筒中的液体
偏小
重点实验
测量液体的密度三
(1)用天平测出烧杯和待测液体的总质量,记为m1
(2)将部分液体倒入量筒中,测出倒入量筒中的待测液体的体积,记为V
(4)表达式
V
ρ
m1-m2
=
(3)用天平测出烧杯和剩余待测液体的
总质量,记为m2
1、实验原理:
2、实验器材:天平、量筒、待测液体、小烧杯
3、实验步骤:
V
ρ
m
=
4、以上测量方法研究对象为________________
量筒中的液体
重点实验
【例题7】用天平(含砝码)、
量筒、水和细线,测量矿石的
密度,实验过程如图所示。
(1)在测量矿石质量前,将游码移到0刻线,天平指针指在分度盘的位置如图甲所示,此时应该向______(填“左”或“右”)旋动横梁右端的平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央刻度线处;
(2)接下来的实验操作顺序应该是:______(填写图乙中的标号);
【典型例题】
B
(3)测量质量时,矿石放在天平左盘,右盘中所放砝码如图A所示,再将游码移动到图示位置时,天平平衡,则矿石的质量为______g;
(4)实验测得该矿石的密度为______kg/m3;
(5)若采用乙图中A、C、B的顺序进行实验,则测得矿石密度将______(选填“偏大”、“偏小”)。
【典型例题】
【解析】
(1)[1]如图甲所示指针偏左,根据平衡螺母和指针的关系“左偏右调,右偏左调”,平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
(2)[2]为了减小实验误差,应先测量矿石的质量,后测量它的体积,这样可避免矿石上沾有水而测不准它的质量,因此最佳的实验操作顺序是ABC。
(3)[3]据图可知,此时天平标尺的分度值是0.2g,故此时待测物体的质量是m=100g+20g+20g+2g=142g
(4)[4]据乙图中的B可知,此时的体积为50mL,据乙图中的C可知,此时的体积为70mL,故复合材料的体V=70mL 50mL=20mL=20cm3
故该材料的密度是
(5)[5]若采用乙图中A、C、B的顺序进行实验,矿石上面会沾有一些水,会使得测量的体积偏大,据密度公式可知,密度偏小。
【典型例题】
【例题8】小明同学用天平、烧杯、量筒等器材测“食用油”的密度。
A.在调节天平时,发现指针偏向分度盘的
左侧(如图1所示),此时应将平衡螺母向
_____(选填“左”或“右”)端调;
B.小明同学按如图2 所示a、b、c的步骤进
行实验;
(1)小明所测油的质量为_____g,油的密度为_____g/cm3;
(2)请你分析一下,这样测出的结果油的密度将_____;(选:偏大或偏小)
(3)为了减少实验误差,可以如何改进?答:把abc的实验步骤改为_____(写序号顺序),其中c步骤中还应注意:_____。
右
38
0.95
偏大
bca
应尽量不让食用油沾到油面上方侧壁
【解析】
[1]图1中指针偏左,说明左侧质量偏大,应向右调节平衡螺母。
(1)[2]油的质量
[3]油的体积
油的密度
(2)[4]将烧杯中的油倒入量筒时,油很容易沾在烧杯壁上,至使体积偏小,密度偏大。
(3)[5][6]将实验顺序改为bca,这样烧杯中的残留就不会影响体积和质量的测量结果了,但测体积时仍需注意尽可能防止油沾在量筒壁上。
知识点四 密度与社会生活
考点梳理
1
密度与温度
1、一定质量的气体温度升高时,体积膨胀,密度变小。
2、风的形成:气体受热膨胀,体积变大;根据密度 ,密度变小;气体密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。
3、水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰时体积膨胀了,反而是“热缩冷胀”。我们称之为:水的反常膨胀。如:冬天自来水管经常发生水管冻裂的现象
在0—4℃之间--热缩冷胀;
在4℃以上--热胀冷缩。
4℃时体积最小,密度最大。
温度
体积
4℃
鉴别物质
2
鉴别物质的思路方法
1.先求出物质的密度。
2.查密度表确定。(此方法可用于鉴别物质的真伪)
3.若不同物质的密度相等的情况下用其它方法来鉴别物质。如:气味,颜色,透明度,硬度,可燃性等等。
鉴别空、实心
方法 判断思路 判断结果 比质量 假设此物体是实心的,查密度表中此物质的密度,根据m=ρV计算物体的理论质量m 若m物<m 则是空心 若m物=m
则是空心
比体积 假设此物体是实心的,查密度表中此物质的密度,根据V=m/ρ计算物体的理论体积V 若V物<V 则是空心 若V物=V
则是空心
比密度 根据质量和体积计算出物体的密度,通过比较物体的密度与制成该物体材料的密度ρ的大小关系来判断 若ρ物<ρ 则是空心 若ρ物=ρ
则是空心
密度在生活中的应用
3
(1)勘探队员在野外勘探时,通过对样品密度等信息的采集,可以确定矿藏和种类及其经济价值。
(2)在麦场上,人们利用风力来扬场,对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣。
(3)商业中鉴别牛奶、酒等的浓度。
(4)农业生产中配制盐水选种。
(5)根据不同需求来选择合适的材料。
(6)水的密度变化保护了冬季的水下生物。
【典型例题】
【例题8】小明有一把汤匙,根据包装上的参数,他知道汤匙的质量是23.7g,体积是3cm3,请通过计算并结合下表,说明这把汤匙可能是什么材料制成的?
物质 银 铜 铁(钢) 铝
密度ρ/(g·cm–3) 10.5 8.9 7.9 2.7
【解析】
解:由密度公式 可得,汤匙的密度为
对比表格可知,这把汤匙可能是铁或钢制成的。
答:对比表格可知,这把汤匙可能是铁或钢制成的。
【典型例题】
【例题10】小银同学用天平称出一钢球质量为711g,将该钢球浸没于盛有200mL水的量筒中,水面上升到300mL处。(已知ρ钢=7.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)。求:
(1)此钢球的体积;
(2)该钢球空心部分体积;
(3)若在空心部分注满酒精,该钢球的总质量是多少。
【解析】
解:(1)此钢球的体积
V球=V2-V1=300mL-200mL=100mL=100cm3
解:
(2)钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3
钢球钢的体积
该钢球空心部分体积 V空=V球-V钢=100cm3-90cm3=10cm3
(3)空心部分注满酒精时酒精的体积 V酒精=V空=10cm3
酒精的密度 ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3
空心部分注满酒精时的质量
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×10cm3=8g
钢球的总质量 m=m球+m酒精=711g+8g=719g
答:(1)此钢球的体积是100cm3;
(2)该钢球空心部分体积是10cm3;
(3)若在空心部分注满酒精,该钢球的总质量是719g。
永远要相信梦想的力量