(共19张PPT)
第二节 学习使用天平和量筒
课时1 学习使用天平
1. 小明用托盘天平测量石块的质量时,将天平放在水平桌面上,游码应移到标尺的 处.若指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,使天平平衡.测量时,当右盘所加砝码和游码所在位置如图乙所示时,天平平衡,则该石块的质量为 g.
知识点1 天平的使用
答案
1.【答案】 零刻度线 左 26.6
【解析】 调节天平平衡时,要将天平放在水平桌面上,并将游码归零,即将游码移到标尺左端的零刻度线处;若指针偏右,应将平衡螺母向左调节;所测物体的质量为砝码总质量与游码在标尺上所对应的刻度值之和,由题图乙可知,该石块的质量m=20 g+5 g+1.6 g=26.6 g.
2. [2021 百色中考]使用已调节好平衡的托盘天平称量物体质量时指针偏左,若在天平右盘中增加一个最小砝码,指针偏右,则可使横梁恢复水平位置平衡的正确操作是 ( )
A.在右盘中加砝码
B.将标尺上的游码向右移
C.减少右盘中的砝码
D.将横梁上的平衡螺母向右调节
知识点1 天平的使用
答案
2.B 在称量物体质量的过程中,不能再移动平衡螺母;由题意可知,所放入最小砝码的质量偏大,此时应该取出放入的最小的砝码,将处在标尺零刻度线位置的游码向右调,相当于往右盘中增加更小的砝码,能使天平的横梁平衡,故B正确,
ACD错误.
3. 如图所示,实验室用的天平放在水平工作台面上,砝码盒中配备的砝码有50 g、20 g、10 g、5 g等.现有一待测物体,估计其质量在30 g左右.请将以下实验操作补充完整.
(1)测量物体前应把游码移到标尺左端的 ,观察指针的偏转情况,通过调节 ,使天平横梁平衡.
(2)把物体放入左盘,用镊子夹取 g、 g的砝码各一个放入右盘中,若指针右偏,应取下 g的砝码,加上 g的砝码同时调节游码,直到天平平衡.
(3)将右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值 ,即可得出待测物体的质量.
知识点2 用天平测固体、液体的质量
3.【答案】 (1)零刻度线处 平衡螺母 (2)20 10 10 5 (3)相加
【解析】 (1)使用天平时,要将天平放到水平工作台上,将游码拨到零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡.
(2)用天平称量时加砝码的顺序为由大到小,最后调节游码使横梁平衡.
(3)天平读数时应将砝码的质量与游码左边对应的刻度值相加.
答案
4. 做“测量盐水的质量”的实验时:
(1)调节天平平衡后,把空烧杯放在天平的左盘中,在右盘中放入适量的砝码并移动游码,当横梁平衡时,盘中砝码和游码的位置如图甲所示,则空烧杯的质量是 g;
(2)把盐水缓慢倒入天平左盘的烧杯内,然后向右盘中加入适量的砝码并调节游码的位置.当横梁平衡时,盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和盐水的总质量是 g,盐水的质量是 g.
知识点2 用天平测固体、液体的质量
4.【答案】 (1)32.2 (2)82.2 50
【解析】 (1)由题图甲可知,标尺的分度值为0.2 g,则空烧杯的质量m杯=20 g+10 g+2.2 g=32.2 g.
(2)由题图乙可知,烧杯和盐水的总质量m总=50 g+20 g+10 g+2.2 g=82.2 g,所以盐水的质量m=m总-m杯=82.2 g-32.2 g= 50 g.
答案
5. [2022 银川兴庆区期末]要测量一枚邮票的质量,下列测量方法正确的是 ( )
A.把一枚邮票直接放在天平左盘里测量
B.测出一枚邮票和一块铁块的总质量,然后减去铁块的质量
C.测出100枚相同邮票的总质量,然后除以100
D.无法测量
知识点3 特殊方法测质量
答案
5.C 一枚邮票的质量小于天平上标尺的分度值,所以无法用天平直接测出一枚邮票的质量,可应用累积法先测出100枚相同邮票的总质量,然后除以100即可得到单枚邮票的质量.故选C.
1. [2022 毕节期末]下列是小明使用天平时的几点做法,其中正确的是 ( )
A.测量前将天平放在水平桌面上
B.调节横梁平衡时,游码可不在标尺左端零刻度线处
C.用手直接加减砝码
D.所测物体的质量可以超过天平的最大测量值
答案
1.A 测量前,应将天平放在水平桌面上,A正确;调节横梁平衡时,应先将游码移至标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡,B错误;加减砝码时需用镊子,不可用手,C错误;所测物体的质量不可以超过天平的最大测量值,D错误.
2. [多选]用托盘天平称一个物体的质量,在右盘中加入砝码并调节游码到某一位置上.当天平的指针出现下列哪些现象时,可以开始读数 ( )
A.指针摆动的幅度越来越小
B.指针静止在分度盘左端刻度线处
C.指针在分度盘中线两侧的摆动幅度相等
D.指针静止在分度盘中线处
答案
2.CD 天平平衡的标志:指针静止在分度盘中线处;指针在分度盘中线两侧的摆动幅度相等.故选CD.
3. 小琴要准确地称量一定质量的某种溶液做实验,步骤如下,正确的实验顺序是 ( )
①把天平放在水平台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使横梁平衡
②称出烧杯和剩余溶液的总质量m1
③在烧杯中加入适量的这种溶液,称出其总质量m2
④把一部分溶液倒入试管中做实验
⑤试管中溶液的质量m=m2-m1
A.①②③④⑤
B.①③④②⑤
C.①③②④⑤
D.以上步骤顺序都准确
答案
3.B 正确的操作方法:把天平放在水平台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使横梁平衡;在烧杯中加入适量的这种溶液,称出总质量m2;把一部分溶液倒入试管中做实验;称出烧杯和剩余溶液的总质量m1;试管中溶液的质量m=m2-m1.故选B.
4. 用天平测量物体的质量时:若使用了磨损的砝码测量,则结果会 ;若测量中使用了吸有小磁铁的砝码,测量结果会 ;若在指针偏向分度盘中央刻度线右侧时记录数据,则测量结果 .(均填“偏大”“偏小”或“准确”)
答案
4.【答案】 偏大 偏小 偏大
【解析】 用磨损的砝码测物体的质量时,相当于砝码所标质量偏大,则会使测量结果偏大(如所标质量为50 g的砝码磨损后实际质量为49 g,而读数时仍按50 g读取);吸有小磁铁的砝码,所标质量偏小,会使测量结果偏小(如所标质量为50 g的砝码吸有小磁铁后实际质量为51 g,而读数时仍按50 g读取);当指针偏向分度盘中央刻度线右侧时,表示右盘质量过大,应适当地减去一些砝码或向左移动游码,否则会使测量结果偏大.
5. 小刚在练习使用天平称量物体的质量时,怎么也想不通老师为什么反复强调:
①调节横梁平衡时,要把游码放在标尺左端的零刻度线处;
②物体与砝码的放置遵循“左物右码”的原则.
他想了许久,针对上述两点,依次进行了如下实验:
(1)按天平的正确操作顺序测物体的质量,横梁平衡时,所用砝码与游码的位置如图甲所示,则该物体的质量为 g.
(2)故意将游码放在标尺上0.2 g的位置,再调节横梁平衡后,继续对此物体进行称量.横梁再次平衡后,所用砝码与游码的位置如图乙所示.
(3)将游码放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁平衡后,故意将此物体放在右盘内,砝码放在左盘内,横梁再次平衡后,所用砝码与游码的位置如图丙所示.
(4)请你帮小刚分析一下,为什么第二次测量时和第三次测量时所用砝码的总质量与游码指示的质量值的和与第一次的不相等.
答案
5.【答案】 (1)36.6 (4)第二次测量时,故意将游码放在标尺上0.2 g的位置,再调节天平平衡,则游码的真正零刻度线应在0.2 g处,读数时应将游码指示的质量值减去0.2 g;第三次测量时,物体放在右盘,砝码放在左盘,对天平来说,始终有m左=m右+m游码,即左盘中砝码的质量等于右盘中物体的质量加上游码所指示的质量值,读数时应将砝码的质量减去游码指示的质量值.(共18张PPT)
第三节 科学探究:物质的密度
课时1 对密度的认识
1. 为了研究物质的某种特性,小明分别用铁块和木块做实验.下表是他测得的铁块和木块的数据.
(1)请计算出表格最后一栏中质量跟体积的比值,并填入表中.
(2)分析实验1、3,可得结论: .
知识点1 探究物质的质量与体积的关系
(3)分析实验1、2(或3、4)中质量跟体积的比值关系,可得结论: .
(4)进一步分析铁块和木块的质量跟体积的比值关系,可得结论: .
答案
1.【答案】 (1)7.9 7.9 0.5 0.5 (2)相同体积的由不同物质组成的物体,它们的质量一般不相等 (3)由同种物质组成的物体的质量与体积的比值不变 (4)由同种物质组成的物体的质量与体积的比值相同,由不同种物质组成的物体的质量与体积的比值一般不同
2. 小东买了一瓶矿泉水,喝去一半后,剩余矿泉水的密度 (填“变大”“变小”或“不变”).水的密度是1.0×103 kg/m3,表示的物理意义是 .
知识点2 对密度的理解及密度单位的换算
答案
2.【答案】 不变 1 m3的水的质量是1.0×103 kg
3. 甲物质的密度为2.5 t/m3,乙物质的密度为2.5 g/cm3,丙物质的密度为250 kg/m3,其中密度最小的物质是 (填“甲”“乙”或“丙”).
知识点2 对密度的理解及密度单位的换算
答案
3.【答案】 丙
【解析】 1 t=103 kg,1 g=10-3 kg,1 cm3=10-6 m3.甲物质的密度ρ甲=2.5 t/m3=2.5×103 kg/m3,乙物质的密度ρ乙=2.5 g/cm3
==2.5×103 kg/m3,丙物质的密度ρ丙=250 kg/m3=2.5×102 kg/m3,由此可知,ρ甲=ρ乙>ρ丙,所以丙物质的密度是最小的.
4. 新情境密度公式ρ=因能被写成如图所示的样式,而被称为“美丽的物理公式”.关于该公式,下列说法正确的是( )
A.同种物质的密度和由该物质组成的物体的质量成正比
B.同种物质的密度和由该物质组成的物体的体积成反比
C.ρ=是密度的定义式,实质上密度与由该物质组成的物体的质量、体积无关
D.由不同种类的物质组成的物体的质量和体积的比值一定不同
知识点2 对密度的理解及密度单位的换算
答案
4.C 密度是物质的一种特性,其大小与由该物质组成的物体的质量和体积无关,故A、B错误,C正确;由不同种类的物质组成的物体的质量与其体积的比值可能相同,故D错误.
5. 分别由甲、乙两种金属制成的金属块,其质量之比为2∶3,体积之比为2∶1,则甲、乙两金属的密度之比为 ( )
A.4∶3 B.3∶4 C.3∶1 D.1∶3
知识点3 密度的计算
答案
5.D 因为ρ= ,m甲∶m乙=2∶3,V甲∶V乙=2∶1,则==×=×=.
6. [2022 聊城期末]如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像.下列说法错误的是 ( )
A.甲物质的质量大于乙物质的质量
B.甲物质的密度大于乙物质的密度
C.甲物质的质量与体积成正比关系
D.乙物质的密度为0.5×103 kg/m3
知识点3 密度的计算
答案
6.A 由题图可知,甲物质的密度大于乙物质的密度,但两者的体积关系未知,所以无法确定甲物质的质量大于乙物质的质量,故A错误,B正确;甲物质的质量与体积成正比关系,故C正确;乙物质的密度ρ===0.5 g/cm3=0.5× 103kg/m3,故D正确.
1. 如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质的密度之比为 ( )
A.3∶5 B.5∶3
C.2∶1 D.3∶1
答案
1.D 方法一:由天平平衡可知,天平左右两盘中物体的质量相等,根据公式m=ρV可得,2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+4ρ乙V,整理可得 ρ甲∶ρ乙=3∶1.
方法二:若天平的左、右两盘中各去掉一个甲球和乙球,则天平仍平衡,ρ甲V=3ρ乙V,故ρ甲∶ρ乙=3∶1.
2. [2020扬州中考]由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的材料的体积与质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是 ( )
A.三者的密度关系为ρa>ρb>ρc
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为0.5×103 kg/m3
D.若将c的体积增大到4×10-3 m3,它的密度不变
答案
2.D a、b、c三个物体的密度分别为ρa===0.5×103 kg/m3、ρb===1×103 kg/m3、ρc===2×103 kg/m3,故ρa<ρb<ρc,且ρa=ρb,A、B均错误;密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态等有关,与物质的质量、体积无关,C错误,D正确.
3. 小艾在“测量矿石的密度”实验中,从体积为0.02 m3的一块大矿石上敲下三块小矿石,通过测量,分别得到三块小矿石的质量和体积的三组数据,其中一组数据是“33 g、15 cm3”,剩下的两组数据记录在纸上,如图所示,则纸上的这4个数据中表示同一块小矿石的质量和体积的数据是 .
答案
3.【答案】 “44 g、20 cm3”(或“66 g、30 cm3”)
审题指导 本题的关键点是三块小矿石来自于同一块矿石,即组成小矿石的物质相同,那么三块小矿石的密度相同.根据已确定的一组数据可以确定矿石的密度,再观察剩余的数据并配对,能得出正确密度值的数据即为表示同一块小矿石的数据.
【解析】 从同一块矿石上敲下的三块小矿石的密度应相同,分析可知==,则纸上的4个数据中表示同一块小矿石的质量和体积的数据是“44 g、20 cm3”或“66 g、30 cm3.
4. 新情境利用3D激光聚合物打印技术,并结合陶瓷涂层,德国研究人员成功打造出密度小于水但机械性能堪比高性能钢的新材料,如图所示.该材料的密度为 810 kg/m3,若质量为790 kg的钢材由同体积的这种新材料来替代,则需要这种新材料的质量为 kg.(钢的密度为7.9×103 kg/m3)
答案
4.【答案】 81
【解析】 由密度公式ρ=得,钢材的体积V===0.1 m3.需要的新材料与该钢材的体积相同,则需要这种新材料的质量m=ρV=810 kg/m3×0.1 m3=81 kg.
5. 质量为0.5 kg的瓶子装满水后总质量为3 kg,则该瓶子最多能装食用油的质量为多少 (水的密度为1.0×103 kg/m3,食用油的密度为0.9×103 kg/m3)
答案
5.解:瓶子装满水后水的质量m水=3 kg-0.5 kg=2.5 kg,瓶子的容积V=V水===2.5×10-3 m3;该瓶子装满食用油后食用油的体积V油=V=2.5×10-3 m3,食用油的质量m油=ρ油V油=0.9×103 kg/m3×2.5×10-3 m3=2.25 kg.
6. 新情境“十四五”是我国实现“碳达峰、碳中和”的关键时期.据有关研究,汽车自身质量每降低100 kg , 行驶100公里油耗可减少0.6 L ,每节约1 L燃料可减少二氧化碳排放2 500 g.某型号汽车原来使用的是质量高达1 027 kg的钢质外壳,若替换成等体积的镁合金材质,质量可减小780 kg ,已知ρ钢=7.9×103 kg/m3 ,则:
(1 )外壳所用材料的体积是多少
(2)镁合金材料的密度是多少
(3 )改装后的汽车以80 km/ h的速度正常行驶10 h ,大约能少排放多少千克二氧化碳
答案
6.解:(1)根据密度公式,钢质外壳的体积V===0.13 m3.
(2)根据题意,钢质外壳换成镁合金材料的质量m合金=1 027 kg-780 kg=247 kg,镁合金材料的密度ρ合金===
1.9×103 kg/m3.
(3)由题知,汽车自身质量每降低100 kg,每100公里油耗可减少0.6 L,现在减少了780 kg,每100公里油耗可减少V'=×0.6 L=4.68 L,汽车行驶的路程s=vt=80 km/h×10 h=800 km,能节约汽油V汽油=×4.68 L=37.44 L,因每节约1 L燃料可减少二氧化碳排放2.5 kg,所以能减少排放二氧化碳的质量m1=37.44 L×2.5 kg/L=93.6 kg.(共13张PPT)
课时2 物质密度的测量
1. 小明做测量正方体金属块密度的实验,实验步骤如下:
(1)先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺的 处.若发现天平指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)旋动,调节天平平衡后,在正确测量的情况下,右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则被测金属块的质量为 g.
知识点1 测量固体的密度
(2)用刻度尺测量金属块棱长的情况如图丙所示,则该金属块棱长为 mm,体积为 cm3.
(3)根据密度公式 ,代入数据计算,可知此金属块的密度为 kg/m3.
答案
1.【答案】 (1)零刻度线 右 62.4 (2)20.0 8 (3)ρ= 7.8×103
【解析】 天平在使用前,应先调零,即将游码移到标尺的零刻度线处,再调节横梁两端的平衡螺母,若发现指针偏向中央刻度线的左边,应将平衡螺母向右旋动.测出正方体金属块的质量和棱长,算出其体积后,根据公式ρ=可求得该金属块的密度.
2. 小明用托盘天平和量筒测量小石块的密度,有以下的实验步骤:
A.用细线将小石块拴好,轻轻放入量筒内的水中,测出水和小石块的总体积V总;
B.计算小石块的密度;
C.往量筒中倒入适量的水,测出水的体积V水;
D.用天平称出小石块的质量m.
(1)上述实验步骤的正确顺序是 .
(2)测量小石块的质量时,天平右盘内有20 g、5 g的砝码各1个,游码的位置如图甲所示,此时天平恰好平衡,则小石块的质量为 g.
知识点1 测量固体的密度
(3)将小石块放入装有30 mL水的量筒中,如图乙所示,则小石块的体积为 cm3,小石块的密度为 g/cm3.
答案
2.【答案】 (1)DCAB (2)26.4 (3)10 2.64
【解析】 (1)根据密度公式ρ=可知,要想测量小石块的密度,需先测出小石块的质量m和体积V石.为了避免先测体积使小石块沾水而造成的误差,应首先测出小石块的质量m.
(2)小石块的质量等于右盘内所有砝码的质量与游码示数之和.
(3)小石块的体积V石=V总-V水,再根据ρ=可求得小石块的密度.
3. [2020北京中考]测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为 g.
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示,量筒中液体的体积为 cm3.
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74 g.
(4)计算出液体的密度为 g/cm3.
知识点2 测量液体的密度
3.【答案】 (1)122 (2)60 (4)0.8
【解析】 (1)由题图甲可知,烧杯与液体的总质量为100 g+20 g+2 g=122 g.
(2)由题图乙可知,量筒中液体的体积为60 mL=60 cm3.
(4)倒出的液体的质量为122 g-74 g=48 g,故液体的密度为=0.8 g/cm3.
答案
1. [2021佛山南海区期末]小丽在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作.
(1)将天平放在 桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处,指针静止后的情形如图甲所示,要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调,直至天平平衡.接着将鸡蛋放在天平的左盘,在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新恢复平衡,所加砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则被测鸡蛋的质量 为 g.
(2)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图丙所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入溢水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图丙所示.她所使用的量筒的分度值为 cm3,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面 (填“相平”或“不相平”),鸡蛋的体积为 cm3.
(3)被测鸡蛋的密度为 g/cm3.
(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量,然后利用ρ=计算出鸡蛋的密度.用这种方法测得的鸡蛋的密度与真实值相比会 (填“偏大”“偏小”或“一样”).
答案
1.【答案】 (1)水平 右 42 (2)2 相平 40 (3)1.05 (4)偏大
【解析】 (1)由题图乙知,游码所对应的刻度值是2 g,故鸡蛋的质量m=20 g+20 g+2 g=42 g.
(2)由题图丙知,量筒的分度值为2 cm3;由题意知,鸡蛋的体积等于溢出的水的体积,V=V溢=40 cm3.
(3)鸡蛋的密度ρ===1.05 g/cm3.
(4)若先测出鸡蛋的体积,再用天平测其质量,这样鸡蛋上会沾有水,使得鸡蛋的质量的测量值偏大,由密度公式ρ=可知,密度的测量值也偏大.
2. [2022 深圳期末]小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油,小红决定用测密度的方法测出该色拉油的密度.
(1)实验步骤如下:
A.将托盘天平放于 上,移动游码至标尺 处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡;
B.用天平称出空烧杯的质量为10 g;
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将装色拉油的烧杯放在左盘,在右盘加减砝码并移动游码使天平平衡.天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量为 g;
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒内色拉油的体积是 cm3.
(2)该色拉油的密度为 g/cm3.
(3)分析小红的实验过程,你认为测量结果 (填“偏大”或“偏小”).小红通过反思后想到:其实不需要增加器材也不需要添加额外的步骤,只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整后的实验步骤顺序是 (只填写实验步骤前的代号即可).
(4)小红又用了不同体积的这种色拉油进行多次测量,其目的是为了 .
A.得到普遍规律
B.求平均值减小误差
答案
2.【答案】 (1)水平桌面 零刻度线 右 56 50 (2)0.92 (3)偏大 ACDB (4)B(共18张PPT)
第四节 密度知识的应用
1. 下表为某些物质的密度,李明读取下表数据后得出了一些结论,其中正确的是 ( )
A.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
B.固体的密度都比液体的密度大
C.不同的物质,密度一定不同
D.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块的体积小
知识点1 常见物质的密度
答案
1.A 同种物质的密度大小与状态有关,如纯水的密度比冰大,A正确;水银的密度比干松木的密度大,B错误;密度是物质本身的一种特性,不同物质的密度一般不同,但也存在不同物质的密度相同的情况,如煤油和酒精的密度相同,C错误;由于铜的密度小于铅的密度,实心铜块和实心铅块质量相等,由ρ=可知铜块的体积比铅块的体积大,D错误.
2. [2022 三亚河东区期末]“力拔山兮气盖世”是西楚霸王项羽的真实写照,相关历史故事已被搬上银屏.为了让演员能够很轻松地举起大鼎,最适合制作剧中大鼎道具的材料是 ( )
A.泡沫塑料 B.棉花
C.石头 D.铜
知识点2 选择材料、鉴别物质
答案
2.A 生活中能举起大鼎的人几乎没有,因为真实的鼎质量很大,而银屏上的演员必须能举起来,所以应该选择密度小、体积与真实的鼎相同的材料制成道具.四个选项中石头和铜的密度大,做成鼎后质量很大,演员很可能举不起来,而棉花是软的,不适合做成鼎的状态,泡沫塑料的密度小,用它制成鼎,鼎的质量很小,演员能够很轻松举起,所以选这种材料最好.
3. [2022 临沂期末]小明和几个同学根据所学密度知识进行了如下实验:首先用天平称出一盒牛奶的质量是250 g,喝完再称得空盒质量是26 g,然后他们认真观察牛奶盒,发现其上标有“净含量 200 mL”字样.试通过计算说明这盒牛奶是否符合纯牛奶标准.[纯牛奶的密度为(1.1~1.2)×103 kg/m3]
知识点2 选择材料、鉴别物质
答案
3.解:牛奶的质量m=m1-m2=250 g-26 g=224 g,牛奶的体积V=200 mL=200 cm3,则牛奶的密度ρ===1.12 g/cm3=
1.12×103kg/m3,在(1.1~1.2)×103 kg/m3的范围之内,所以这盒牛奶符合纯牛奶标准.
4. 固体“气凝胶”的坚固耐用程度不亚于钢材,且能承受1 400 ℃的高温,而其密度只有3 kg/m3.一架用钢材(ρ钢=7.9×
103 kg/m3)制成的质量约160 t的大型飞机,如果用“气凝胶”来制作,其质量大约是 ( )
A.几千克 B.几十千克
C.几百千克 D.几千千克
知识点3 间接测量物体的质量和体积
答案
4.B 钢材的体积V==≈20.25 m3,需要“气凝胶”的质量m胶=ρ胶V=3 kg/m3×20.25 m3=60.75 kg,故选B.
5. 一块大石碑的体积是30 m3,为了计算它的质量,取一块石碑的岩石样品,测得其质量为140 g、体积为50 cm3,则该大石碑的质量为多少
知识点3 间接测量物体的质量和体积
答案
5.解:根据题中条件可得,该石碑的岩石样品的密度ρ===2.8 g/cm3=2.8×103 kg/m3,因为该大石碑的密度与石碑岩石样品的密度相同,所以该大石碑的质量m'=ρV'=2.8×103 kg/m3×30 m3=8.4×104 kg.
6. [2022 临汾期末]农业上常采用适当密度的盐水进行选种.在选稻种时需用密度是1.1×103 kg/m3 的盐水,现配制了500 mL的盐水,称得它的质量为0.6 kg,这样的盐水 (填“符合”或“不符合”)要求,如不符合要求,应加 (填“盐”或“水”) kg.(水的密度为1.0×103 kg/m3)
知识点4 密度知识的综合应用
答案
6.【答案】 不符合 水 0.5
【解析】 盐水的体积为500 mL,质量为600 g,盐水的密度 ρ===1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3>1.1×103 kg/m3,所以这种盐水不符合要求.这种盐水密度偏大,需要加水来减小密度,设需要添加的水的质量为m1,则=1.1 g/cm3, 水的密度为1.0×103 kg/m3,可得=1.1 g/cm3,因此m1=500 g=0.5 kg.
7. 有一铁球,其体积为100 cm3,其质量为750 g,那么这个铁球是空心的还是实心的 并说明理由.(ρ铁=7.9 g/cm3)
知识点4 密度知识的综合应用
答案
7.解:方法一(比较质量法):假如这个铁球是实心球,则m'=ρ铁V=7.9 g/cm3×100 cm3=790 g.因为790 g>750 g,即m'>m,则此铁球为空心球.
方法二(比较体积法):假如这个铁球是实心的,则质量为750 g的铁球的体积应为V'==≈94.9 cm3.
因为94.9 cm3<100 cm3,即V'方法三(比较密度法):假如这个铁球为实心球,则ρ'===7.5 g/cm3.
因为7.5 g/cm3<7.9 g/cm3,即ρ'<ρ铁,则此铁球为空心球.
1. [2021南阳期末]用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体.要求它们的棱长分别是0.1 m、0.2 m和0.3 m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3 kg、21.6 kg和54 kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体(已知ρ杂质>ρ铝>ρ空气)( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
答案
1.C 甲的体积V甲=0.1 m×0.1 m×0.1 m=0.001 m3,则甲的密度ρ甲===3×103 kg/m3;乙的体积V乙=0.2 m× 0.2 m×0.2 m=0.008 m3,则乙的密度ρ乙===2.7×103 kg/m3;丙的体积V丙=0.3 m×0.3 m×0.3 m=0.027 m3,则丙的密度ρ丙===2×103 kg/m3.因为ρ甲>ρ铝=ρ乙>ρ丙,所以乙是合格品,丙是废品,甲是次品.
2. [2022 山西期末]雪在外力挤压下可形成冰.某次物理实践活动中,小伟通过实验估测雪的密度:在平整地面上选取一定厚度(记为H)的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度h,如图所示.则雪的密度的表达式ρ雪(已知冰的密度为ρ冰,用h、H、ρ冰表示)为 ( )
A.ρ冰 B.ρ冰
C.ρ冰 D.ρ冰
答案
2.C 因雪形成冰的过程中质量不变,所以由ρ=可得m=ρV=ρSh,则ρ冰S(H-h)=ρ雪SH,解得ρ雪=ρ冰.
3. [多选]现有三个体积和质量均相等的铝球、铁球和铅球,已知铝、铁、铅三种物质的密度分别是ρ铝=2.7 g/cm3、ρ铁=7.9 g/cm3、ρ铅=11.3 g/cm3,则下列说法正确的是 ( )
A.若铝球是实心的,则铁球和铅球一定是空心的
B.若铁球是实心的,则铝球和铅球一定是空心的
C.若铅球是实心的,则铝球和铁球一定是空心的
D.三个球都可能是空心的
答案
3.AD 若三球都是实心的,且质量均为m,则根据密度的变形公式可以知道:V铝==,V铁==,V铅==.由此可得出V铝>V铁>V铅.因为三球的体积相等,所以铁球和铅球一定是空心的,铝球可能是实心的,也可能是空心的.故选项A、D正确.
4. 有一卷铜线,其质量是178 kg,横截面积是2.5 mm2,则这卷铜线的长度是 m.(ρ铜=8.9×103 kg/m3)
答案
4.【答案】 8 000
【解析】 铜线的体积V===0.02 m3,根据V=SL可得这卷铜线的长度L===8 000 m.
5. 有一个容积为10 L的氧气瓶,使用一段时间后瓶内氧气密度为6 kg/m3.要想使瓶内氧气密度达到10 kg/m3,需要向瓶内充 kg的氧气.
答案
5.【答案】 0.04
【解析】 氧气瓶中氧气的体积V=10 L=10 dm3=0.01 m3,使用一段时间后瓶内氧气的质量m=ρV=6 kg/m3×0.01 m3=
0.06 kg.当瓶内氧气密度为ρ'=10 kg/m3时,瓶内氧气的质量m'=ρ'V=10 kg/m3×0.01 m3=0.1 kg,应充氧气的质量Δm=m'-m=0.1 kg-0.06 kg=0.04 kg.
6. 新情境如图所示的冰墩墩是2022年北京冬季奥运会的吉祥物.它将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,头部外壳造型取自冰雪运动头盔,装饰彩色光环,整体形象酷似航天员.若测得某个空心陶瓷冰墩墩纪念品质量为115 g,总体积为150 cm3.=2.3×103 kg/m3,=2.5×103 kg/m3)
(1)该冰墩墩所用陶瓷的体积为多少
(2)若用玻璃打造一个实心的外形大小相同的冰墩墩纪念品,则玻璃冰墩墩的质量是多少
答案
6.解:(1)该冰墩墩所用陶瓷的体积为V陶瓷====50 cm3.
(2)若用玻璃打造一个实心的外形大小相同的冰墩墩纪念品,则玻璃冰墩墩的质量是m玻璃=ρ玻璃V玻璃=ρ玻璃V陶瓷=
2.5×103kg/m3×50 cm3=2.5 g/cm3×50 cm3=125 g.(共13张PPT)
第五章 质量与密度
第一节 质量
1. 下列关于“质量”的说法中,属于物理概念的是 ( )
A.这本《一遍过》物理题集质量很高
B.这种布料看起来质量不怎么样,怎么这么贵
C.一个曲别针的质量很小
D.中国产的电视机质量过硬,出口到许多国家,深受人们喜爱
知识点1 质量
答案
1.C 物理学中的“质量”是指物体所含物质的多少,生活中谈到的“产品质量”与这一概念无关.
2. 钢板尺是 ,不同规格的钢板尺所用钢的多少不同,其实是指它们的 不同.(均填“物体”“物质”或“质量”)
知识点1 质量
答案
2.【答案】 物体 质量
【解析】 钢板尺具有一定的形状和体积,是由“钢”这种物质组成的,所以是物体;不同规格的钢板尺所用钢的多少不同,其实是指它们的质量不同.
3. 先直接称一个塑料瓶的质量,然后将其剪碎再次称量,比较两次测量结果发现测量值相等,这说明物体的质量 与 无关;将一小块冰放入杯中测出其总质量,当冰熔化成水后,再测出水和杯的总质量,比较两次测量结果 发现测量值相等,这说明物体的质量与 无关.
知识点1 质量
答案
3.【答案】 形状 状态
4. [2021 成都中考]下列关于质量的说法,正确的是 ( )
A.科普期刊从北京快递到成都,质量不变
B.积木搭建的“城堡”被撞倒,质量变大
C.冰箱里的一瓶矿泉水结冰,质量变小
D.月饼从地球带到空间站,质量变小
知识点1 质量
答案
4.A 科普期刊从北京快递到成都,位置变化,质量不变,故A正确;积木搭建的“城堡”被撞倒,形状改变,质量不变,故B错误;冰箱里的一瓶矿泉水结冰,状态改变,质量不变,体积变大,密度变小,故C错误;月饼从地球带到空间站,位置变化,质量不变,故D错误.
5. [2021北京丰台区期末]下列情况中,物体的质量会发生改变的是 ( )
A.将一块面包捏成面包球
B.一支粉笔书写后变短
C.从教室拿到物理实验室的物理书
D.一块巧克力变软了
知识点1 质量
答案
5.B 质量是物体本身的一种属性,只与物体所含物质的多少有关,不随其位置、形状、状态和温度的改变而改变, A、C、D选项中物体质量均不变.
6. (1)一枚一元硬币的质量约为10 ;
(2)一个鸡蛋的质量约为0.05 ;
(3)一头大象的质量约为5 .
知识点2 质量的单位及估测
答案
6.【答案】 (1)g (2)kg (3)t
7. 下列单位换算正确的是 ( )
A.1.32 kg=1.32 kg×1 000=1 320 g
B.1.32 kg=1.32×1 000 kg=1 320 g
C.1.32 kg=1.32×1 000 g=1 320 g
D.1.32 kg=1.32×1 000=1 320 g
知识点2 质量的单位及估测
答案
7.C 1.32 kg,前面的数字表示倍数,不进行换算,只需把后面的单位进行换算,所以1.32 kg=1.32×1 000 g=1 320 g. 故C正确.
8. 某种品牌的奶粉如图所示,由图可知,罐中含有 g奶粉,合 kg.
知识点2 质量的单位及估测
答案
8.【答案】 900 0.9
【解析】 “净含量:900 克”表示奶粉的质量是900 g;因为 1 g=10-3 kg,所以900 g=900×10-3 kg=0.9 kg.
9. [2021济南章丘区月考]为了避免人体肩部受到伤害,专家建议肩部肩负的书包总质量不要超过人体质量的15%.根据建议,你估计中学生肩负的书包总质量通常不宜超过 ( )
A.9 t B.9 kg
C.9 g D.9 mg
知识点2 质量的单位及估测
答案
9.B 一个中学生的质量大约是60 kg,肩负的书包总质量最大约为60 kg×15%=9 kg.故选B.
10. 在实验室里常用的测量质量的仪器是 .
知识点3 测量质量的工具
答案
10.【答案】 托盘天平
11. 根据图示,请在下面的横线处填上数字所对应的各部位的名称:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
知识点3 测量质量的工具
答案
11.【答案】 (1)指针 (2)平衡螺母 (3)称量标尺 (4)游码(共19张PPT)
全章综合检测
一、选择题(每小题5分,共20分)
1. 年幼的弟弟发现密封的面包被挤扁时总说面包变少了,哥哥却说面包没变.你认为哥哥所说的“没变”可能是指面包的哪个物理量( )
A.体积 B.质量 C.密度 D.硬度
答案
1.B
2. 下列有关托盘天平的使用说法正确的是( )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码使天平平衡
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
答案
2.B 称量前,将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺零刻度线处,若天平不平衡,应调节平衡螺母使天平平衡,A错误;称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程,故B正确;称量时,应该是左物右码,故C错误;称量时,向右移动游码,相当于向右盘加砝码,故D错误.
3. 跨学科实践[2021北京朝阳区期末]中华成语蕴含着深刻的哲理,从物理学角度解读也别有生趣,下列说法中错误的是 ( )
A.“磨杵成针”,此过程中铁杵的质量减小
B.“秉烛达旦”,蜡烛燃烧时体积减小
C.“金石可镂“,镂后金石的密度不变
D.“滴水成冰”,水结冰的过程中密度增大
答案
3.D 水结冰后质量不变,体积增大,密度减小,故D错误.
4. [2021洛阳伊川期末]如图所示是甲、乙两种物质的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增大而增大
B.当甲、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4 cm3的乙物质,其质量为8 g
答案
4.D 密度是物质的一种特性,其大小与物质的种类和所处的状态有关,与物体的质量和体积无关,故A错误.由题图像可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如质量都为2 g),乙物质的体积较小,故B错误.由题图像可知,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'=4 cm3的乙物质的质量m乙'=ρ乙V乙'=2 g/cm3×4 cm3=8 g,故D正确.
二、填空题(每空3分,共18分)
5. [2022玉溪峨山期末]爷爷生病了,医生给他开了药,小明在爷爷服药前仔细阅读了说明书,其中“用法用量”上注明“按体重一日20 mg/kg”.爷爷的体重是60 kg,每粒药的规格是0.2 g,则爷爷一日应服药 mg,一日服药三次,每次服用 粒.
答案
5.【答案】 1 200 2
【解析】 爷爷的体重是60 kg,按一日20 mg/kg服药,他一天需服药的质量为m=60 kg×20 mg/kg=1 200 mg;又因为每粒药的规格是0.2 g=200 mg,所以他一天需服药的粒数为n==6粒;一日服药三次,则每次服用2粒.
6. 用于制造太阳能电动三轮车车架的部分新材料的技术指标如表所示.
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你应选择表中 这种材料,若车架全部使用该材料,其体积约为5×10-3 m3,则车架的质量约为 kg.
答案
6.【答案】 碳纤维 8
【解析】 由题表中信息可知,碳纤维材料强度高、密度小,在相同体积的情况下,制作的车架具有轻便的特点;碳纤维的密度为1.6×103 kg/m3,车架的体积约为5×10-3 m3,故车架的质量约为m=ρV=1.6×103 kg/m3×5×10-3 m3=8 kg.
7. 有一底面积为10 cm2的圆柱形容器内盛有45 cm3的酒精,现将一冰块投入酒精中,冰块浸没并下沉到容器底,冰块完全熔化后,酒精被稀释成液体A,此时的液面与冰块浸没后的液面相比下降了0.5 cm.则冰的体积为 cm3,液体A的密度为 g/cm3.(假设水与酒精混合后总体积不变,ρ冰=0.9 g/cm3,ρ酒精=0.8 g/cm3,ρ水=1.0 g/cm3)
答案
7.【答案】 50 0.9
审题指导
【解析】 由题意可知,酒精的质量m酒精=ρ酒精V酒精=0.8 g/cm3×45 cm3=36 g.冰块放入酒精内后,冰块熔化成水,状态变化,质量不变,而密度变大,由V=可知,体积变小,冰块的质量等于熔化成水的质量,即ρ水V水=ρ冰V冰,冰块熔化成水后体积减小值ΔV=V冰-V水=V冰-=SΔh=10 cm2×0.5 cm=5 cm3,故V冰=×5 cm3,代入数据得V冰=50 cm3;酒精被稀释成液体A,则液体A的体积VA=V酒精+V水=V酒精+V冰-ΔV=45 cm3+50 cm3-5 cm3=90 cm3,液体A的质量mA=m酒精+m冰= 36 g+ρ冰V冰=36 g+0.9 g/cm3×50 cm3=81 g,液体A的密度ρA===0.9 g/cm3.
三、简答题(共9分)
8. [2021自贡期末]如图甲所示,易拉罐装的饮料都有禁止冷冻的说明.易拉罐冷冻后会炸开,请你结合所学知识简要说明原因.
答案
8.【答案】 饮料中的主要成分是水,水结成冰质量不变,由于冰的密度比水小,根据公式V=知,水结成冰后体积会变大,所以易拉罐冷冻后会炸开.
四、实验探究题(第9题15分,第10题18分,共33分)
9. 小闻和小宁想测石块的密度,实验用品有:天平、烧杯、足量的水、胶头滴管.他们经过思考,进行了下面的操作.
(1)小闻把天平放在水平桌面上,将 调到标尺左端的零刻度线处,如果此时指针偏向分度盘中线的左侧, 应 向 调节平衡螺母,使天平平衡.
(2)用调节好的天平称石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则石块的质量为 g.
(3)为了测石块体积,他们进行了如图乙所示的实验操作:
a.烧杯中装有适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为103 g.
b.将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145 g.
c.通过计算,石块的密度为 kg/m3.
(4)实验结束后,他们进行讨论:若步骤b中倒出水后,水面仍高于标记处,这样的情况下测出的密度将 (填“偏大”或“偏小”).
答案
9.【答案】 (每空3分)(1)游码 右 (2)72 (3)2.4×103 (4)偏大
【解析】 (1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向左侧,平衡螺母应向右移动.
(2)如题图甲所示,石块的质量m=50 g+20 g+2 g=72 g.
(3)石块的质量为72 g,由步骤b可得,烧杯和剩余水的总质量为145 g-72 g=73 g,在步骤a中,烧杯和水的总质量为103 g,则倒出水的质量为m倒水=103 g-73 g=30 g.由题意知,石块的体积等于从烧杯中倒出水的体积,石块的体积V=V倒水=
==30 cm3,则石块的密度ρ===2.4 g/cm3=2.4×103 kg/m3.
(4)若步骤b中倒出水后,水面高于标记处,则倒出的水偏少,造成石块的体积测量值偏小,由ρ=可知,测得的密度偏大.
10.. [2022 来宾期末]小明喝牛奶时想知道牛奶的密度,于是他进行了如下实验.
(1)调节好天平后,把空塑料杯放在天平左盘上,在右盘中放入10 g的砝码后,指针向左偏,再向右盘放砝码,发现放上质量最小的砝码时指针向右偏,取下最小的砝码,则他下一步的操作是 .当横梁再次平衡时,天平的状态如图所示,塑料杯的质量m= g.
(2)他利用现有的实验器材和足够的水,完成剩余的实验操作,请你写出实验步骤及所测物理量的符号.
第一步: .
第二步: .
(3)牛奶密度的表达式:ρ牛奶= .(用测量量和已知量的符号表示,水的密度用ρ水表示)
(4)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 .(填“偏大”“偏小”或“仍然准确”).
答案
10.【答案】 (每空3分)(1)移动游码 14 (2)在塑料杯中装入适量水,并在塑料杯壁上标记水面的位置,用天平测出塑料杯与水的总质量为m1 将水倒掉并擦干塑料杯,再向杯中倒入牛奶至标记处,用天平测出塑料杯与牛奶的总质量为m2 (3)ρ水 (4)仍然准确
【解析】 (1)依题意可知,下一步的操作是移动游码.塑料杯的质量m=10 g+4 g=14 g.
(3)水的质量m水=m1-m,水的体积V水==,牛奶的质量m牛奶=m2-m,牛奶的体积V牛奶=V水=,则牛奶的密度ρ牛奶===ρ水.
(4)天平的左盘有一个缺角,调节平衡螺母后,左右两盘质量相等,测量物体的质量时,左右两盘质量仍相等,不影响测量结果,即小明所测的密度值仍然准确.
五、计算题(共20分)
11.. [2021福州马尾区期末]建筑工地需要400 m3的砂石,为了估测砂石的密度,用一只空桶平装满一桶砂石,测得桶中的砂石的质量为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,g取10 N/kg.则:
(1)桶的容积是多少
(2)砂石的密度是多少
(3)若用一辆载重4 000 kg的卡车将砂石运送到工地,至少要运多少车
答案
11.解:(1)由ρ=可得,桶的容积V=V水===2×10-2 m3.
(2)桶中砂石的体积V0=V=2×10-2 m3,砂石的密度ρ===2.6×103 kg/m3.
(3)由砂石的总质量m总=ρV总=2.6×103 kg/m3×400 m3=1.04×106 kg,
若用一辆载重4 000 kg的卡车将砂石运送到工地,至少要运=260车.(共7张PPT)
实验 固体密度的测量
1. 某实验小组测量一金属块的密度.
【基础设问】
(1)小赵将天平放在 台面上,游码移到标尺左端的 处,观察到指针的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节.
(2)小赵设计了下列实验步骤:
①用调好的天平测出金属块A的质量m;
②用烧杯向量筒中加入适量水,记下水的体积V1;
③根据密度的公式,算出金属块的密度ρ;
④将金属块浸没在量筒中,记下金属块A和水的总体积V2.
他应采取的正确实验步骤顺序为 .
A.①②④③ B.④①②③
C.①④②③ D.②①④③
(3)小赵将金属块放在天平 (填“左”或“右”)盘,用 (填“手”或“镊子”)按 (填“先大后小”或“先小后大”)的顺序向另一个盘中依次加减砝码,当他加上质量最小的砝码时,发现指针偏向了分度盘中央刻度线的右侧,则小赵接下来的正确操作应是 ,天平平衡后,所加砝码和游码位置如图乙所示时,则金属块的质量为 g.
(4)图丙是他用量筒测金属块体积的情景,则该金属块的体积是 cm3.
(5)该金属块的密度为 kg/m3.
(6)若小赵在实验中,先测量金属块的体积,再测量它的质量,则所测得的金属块的密度比真实值 (填“偏大”或“偏小”).
(7)若小赵在读取图丙右图中的体积时仰视读数(左图读数准确),则所测得的金属块密度将 (填“偏大”或“偏小”).
(8)在测质量时,若小赵使用的天平所带的砝码已磨损,则质量的测量值将 (填“偏大”或“偏小”).
(9)若小赵使用的天平所带的砝码生锈了,则所测出的质量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”).
【能力设问】
(10)小张发现另一个不规则的金属块,不能放入量筒中,他利用天平、水和烧杯来测量它的密度.
(11)测金属块的体积过程如图戊所示.
a.往烧杯中加入适量的水,把金属块浸没在水中,在水面到达的位置上作标记;
b.取出金属块,测得烧杯和水的总质量为153 g;
c.往烧杯中加水,直到水面达到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为183 g;
d.金属块取出后又加入水的质量为 g,金属块的体积为 cm3.(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(12)用密度公式计算出金属块的密度为 kg/m3.
(13)聪明的小张发现:将金属块从水中取出,会导致密度的测量值比真实值 (填“偏大”“偏小”或“不变”).
(14)若已知这个金属块是铝制的,那这个金属块空心部分的体积为 cm3.(ρ铝=2.7 g/cm3)
答案
1.【答案】 (1)水平 零刻度线 左 (2)A (3)左 镊子 先大后小 取下最小砝码,向右调节游码,使天平重新平衡 34 (4)5 (5)6.8×103 (6)偏大 (7)偏大 (8)偏大 (9)偏小 (11)30 30 (12)1.8×103 (13)偏小 (14)10
【解析】 (11)往烧杯中加入水的质量为m水=183 g-153 g=30 g,由ρ=得金属块的体积V=V水===30 cm3.
(12)金属块的密度ρ===1.8 g/cm3=1.8×103 kg/m3.
(13)由于将金属块从水中捞出时,上面会沾有水,所测金属块的体积偏大,则所测密度会偏小.
(14)若已知这个金属块是铝制的,由ρ=得金属块的实心体积V实心===20 cm3,则空心部分的体积V空=V-
V实心=30 cm3-20 cm3=10 cm3.(共7张PPT)
实验 液体密度的测量
1. [2022平潭模拟]某小组使用天平、量筒测量某液体的密度.
【基础设问】
(1)把天平放在水平桌面上,如图甲所示,接下来应进行的操作是将游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,则应将平衡螺母向 调节.
(2)调节好天平后,按照如下步骤进行实验.
①用天平测出烧杯和液体的总质量为m1=62 g;
②将烧杯中的部分液体倒入量筒中,测出体积为V,如图乙所示,则V= cm3;
③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为m2,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则m2= g;
④计算出液体的密度ρ= kg/m3.
类型1 一题通关
【能力设问】
(3)该小组测量结束时,发现测量烧杯和剩余液体的总质量时所使用的20 g的砝码磨损严重,其他砝码是完好的,则测得的液体密度会 (填“偏大”或“偏小”).
(4)另一小组想出一种不用量筒也可以测该液体的密度的实验方案.
①用调节好的天平称出烧杯的质量,并记录为m3;
②在本烧杯中注入适量的水,并用刻度尺量出水面的高度,并记录为h1;
③用天平称出烧杯和水的总质量,并记录为m4;
④把水倒出并把烧杯擦干,在烧杯中注入该液体,使液体的高度也为h1;
⑤用天平称烧杯和该液体的总质量,并记录为m5.
利用上述测量的物理量和已知量写出该液体密度的表达式ρ液= (已知水的密度为ρ水).
答案
1.【答案】 (1)左 (2)②30 ③38 ④0.8×103 (3)偏小 (4)ρ水
【解析】 (1)指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向左调.
(2)②由题图乙中量筒中液面所对的刻度值可以知道该液体的体积为V=30 mL=30 cm3;③烧杯和剩余液体的总质量为m2=20 g+10 g+5 g+3 g=38 g;④量筒中液体的质量为m=m1-m2=62 g-38 g=24 g,液体的密度为ρ===0.8 g/cm3=
0.8×103kg/m3.
(3)在测量烧杯和剩余液体的总质量时用到了20 g的砝码,由于20 g的砝码磨损严重,砝码质量偏小,使得测量的烧杯和剩余液体的总质量偏大,这样测量的量筒中液体的质量偏小,由ρ=知测得的液体密度偏小.
(4)液体的质量m液=m5-m3,等体积水的质量m水=m4-m3,V液体=V水,所以=,液体密度为:ρ液=·ρ水.
2. [2022 深圳龙华区模拟]某实验小组想测量酸奶的密度.
(1)先将酸奶倒入烧杯,用已调节好的天平测量烧杯和酸奶的总质量,天平平衡时如图甲所示,则烧杯和酸奶的总质量 m1= g.由于酸奶比较黏稠且不透明,对体积测量影响较大,为解决酸奶容易粘在容器壁上的问题,他们找来如图乙所示的5 mL针筒,抽取酸奶至 5 mL刻度线处,测得烧杯和剩余酸奶的总质量m2=56.3 g.
(2)不用图丙所示的量筒,而选用针筒测量酸奶体积的另一个优点是 .
(3)该实验小组的同学在实验中发现,5 mL针筒零刻度线前的尖端还有一点小“空隙”,这部分体积并不计入针筒标记的刻度中,这会导致实验测得的酸奶密度与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“一样”).
类型2 创新实验
(4)为解决(4)中的问题,他们将(2)中针筒内的一部分酸奶挤入烧杯,读出针筒的示数为1 mL,测得此时烧杯和酸奶的总质量m3=60.7 g,则酸奶的密度为 kg/m3.
答案
2.【答案】 (1)62 (2)针筒的分度值比量筒小(或针筒比量筒测量体积精确,或针筒测量体积精度更高) (3)偏大 (4)1.1×103
【解析】 (1)由题图甲可知,标尺的分度值为0.2 g,烧杯和酸奶的总质量m1=50 g+10 g+2 g=62 g.
(2)由于针筒的分度值比量筒的分度值小,所以测出的体积更精确.
(3)由于针筒的零刻度线前的尖端还有一点小“空隙”,使得测得的酸奶体积偏小,由ρ=可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大.
(4)将(2)中针筒内的一部分酸奶挤入烧杯后,读出针筒的示数为 1 mL;针筒内挤入烧杯中酸奶的质量m'=60.7 g-56.3 g=
4.4 g,针筒内挤入烧杯中酸奶的体积V'=5 mL-1 mL=4 mL=4 cm3,
酸奶的密度ρ酸奶===1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3.(共11张PPT)
易错疑难集训
1. 下列关于质量的说法正确的是 ( )
A.水结成冰后质量变大
B.同一本物理书在北京和上海的质量是一样的
C.1 kg的棉花比1 kg的铁块质量小
D.将钢块制成钢丝,质量减小
答案
1.B 质量是物体本身的一种属性,它不随物体位置、温度、状态、形状的变化而变化,所以水结成冰后质量不变,A错误;同一本物理书在北京和上海的质量是一样的,B正确;1 kg的棉花与1 kg的铁块质量相等,C错误;将钢块制成钢丝,质量不变,D错误.
易错点1 质量是物体本身的一种属性
2. 一架天平的游码对应的示数为2.5 g,小明忘记将游码拨回标尺的零刻度线处就将天平调节平衡了.称量时,物体放在左盘中,然后在右盘中放了50 g砝码后,天平刚好平衡,则物体的质量是 ( )
A.52.5 g B.47.5 g
C.50 g D.55 g
答案
2.C 在天平两盘中放物体和砝码前,天平已平衡,分别放入物体和砝码后,天平仍平衡,且没有拨动游码,则说明天平左盘中物体的质量与天平右盘中砝码的质量相等,即m物=m砝码=50 g.故选C.
易错点2 天平的误用
3. [2022 南阳期末]小红用调好的天平测一木块的质量,天平的最小砝码的质量是5 g.她记录的木块的质量是38.2 g.整理仪器时,小红才发现木块和砝码的位置放反了,则该木块的实际质量应是 ( )
A.33.2 g B.43.2 g
C.35.8 g D.31.8 g
易错点2 天平的误用
答案
3.D 审题指导
【解析】 由题可知,天平的最小砝码的质量是5 g,而记录的木块质量是38.2 g,则称量时所用砝码的总质量为35 g,游码在标尺上所对应的刻度值是 3.2 g.由于木块和砝码位置放反了,由天平的平衡条件可知,此时砝码的质量=木块的质量+游码对应的刻度值,则木块的质量m'=35 g-3.2 g=31.8 g.故选D.
4. [2022 长沙雨花区期末]在用托盘天平测量物体的质量时,下列情况一定会造成测量结果偏小的是 ( )
A.调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线左侧就停止调节平衡螺母
B.调节天平平衡时,忘了先把游码放在标尺左端的零刻度线处就调节平衡螺母
C.使用磨损的砝码
D.读数时,实验者头部偏向游码右边,会造成视线与游码左侧的标尺不垂直
答案
4.D 调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧就停止移动平衡螺母,说明在放物体前天平左盘的质量就偏大,这样就要在右盘中加更多的砝码来使天平平衡,因此读数会偏大,A不符合题意;游码未移动到标尺的零刻度线处,说明一开始就有了一定的示数,而这部分示数最终会计算在测量的结果之内,所以测量结果会偏大,B不符合题意;使用磨损的砝码,即砝码的实际质量小于标注的质量,因此只有多增加砝码才能使天平平衡,而读数时却仍按标注值读取,因此测量结果会偏大,C不符合题意.
易错点2 天平的误用
5. 小栀用水银体温计测量体温,当体温升高时,体温计中水银的质量 ,水银密度 .(均填“变大”“不变”或“变小”)
答案
5.【答案】 不变 变小
【解析】 质量是物体所含物质的多少,与温度无关,故水银的质量不变.但体温升高时,体温计中水银的体积变大,由公式ρ=可知,水银的密度变小.
易错点3 密度和质量、体积的关系
6. [2021济宁期末]某同学在烧杯中装某种液体,多次测出了烧杯和液体的总质量m及对应的液体体积V,并根据实验数据作出如图所示的“m-V”图像,结合下面表格的内容,下列说法正确的是 ( )
A.该液体密度为1.8 g/cm3
B.查表可知该液体为硫酸
C.烧杯的质量为20 g
D.50 cm3的该液体质量为40 g
易错点4 m-V图像问题
6.D 由图像知,烧杯的质量为25 g,当液体的体积为25 cm3时,烧杯和液体的总质量为45 g,液体的质量为m=m2-m1=45 g-25 g=20 g,液体的密度为ρ===0.8 g/cm3,对应给出的密度表可以确定这种液体可能是煤油;则50 cm3的该液体质量为m'=ρV'=0.8 g/cm3×50 cm3=40 g.故选D
答案
7. 如图所示是某同学研究液体密度时,绘制的甲、乙两种液体的质量m和体积V的关系图像.由图像可知,甲液体的密度为 kg/m3,乙液体的密度为 g/cm3.汽油的质量与体积的关系图像应在 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区.(ρ汽油=
0.71×103 kg/m3)
答案
7.【答案】 1.5×103 1 Ⅲ
【解析】 由题中图像可知,当m甲=m乙=6 g时,V甲=4 cm3,V乙=6 cm3,则甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲=== 1.5 g/cm3=1.5×103 kg/m3,ρ乙===1 g/cm3.ρ汽油=0.71×103 kg/m3=0.71 g/cm3<1 g/cm3,故汽油的质量与体积的关系图像应在Ⅲ区.
易错点4 m-V图像问题(共16张PPT)
章末培优专练
1. 有8个由同样材料制成的外形相同的小零件,其中有一个是次品,质量比其他合格品的质量小,现有一架调好的天平,至少称几次就可以从这8个小零件中找出这个次品 ( )
A.1次 B.2次
C.3次 D.4次
答案
1.B 先在已调平的天平两盘中各放3个零件,此时如果天平平衡,则次品在剩余的2个零件之中,再把剩余的2个分别放到天平左、右两盘中,托盘上升的一侧放的是次品.如果天平不平衡,则次品在托盘上升一侧的3个零件中,再取出这3个零件中的2个分别放到天平左、右盘中,如果天平平衡,则剩余的那个是次品,如果天平不平衡,则托盘上升的一侧放的是次品.综上可知,称2次就可以找出次品.故选B.
2. [“科学探究”素养]“密度知识应用交流会”上,小明展示了测量铅球密度的实验过程.请你完成下列内容.
(1)如图所示是小明测量铅球体积的方法,请你根据小明的方法完成相应的实验步骤:
①将铅球放到容器中;
② ;
③ ;
④用量筒加水到标记处,量筒向容器内所加水的体积就等于铅球的体积.
(2)小明测得铅球的体积是0.4 dm3,用台秤测出铅球的质量是3.2 kg,若该球是实心的,请你结合下面的密度表,判断该球是否是铅做的.(写出你的判断过程)
(3)同学们在讨论小明测量铅球体积的实验时,认为该实验过程中存在较大的实验误差,请你写出一个产生误差的可能原因. .
2.【答案】 (1)②向容器中倒入适量的水,使铅球全部浸入水中,并在容器壁上标记液面的位置 ③将铅球取出
(2)铅球的密度为ρ===8×103 kg/m3,对比题中的密度表可知,此球的密度小于铅的密度,所以该球不是铅做的.
(3)当铅球从水中取出时,铅球表面不可避免地沾有水,导致倒入容器中水的体积大于铅球的实际体积(答案合理即可)
答案
3. 小明想测出某种液体的密度,除了此液体,老师还给他提供了如下器材:一架天平(无砝码),两只完全相同的烧杯,一把刻度尺和足量的水(已知水的密度为ρ水).请你仅利用上述器材帮他设计测量这种液体密度的实验方案.
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量.
(2)写出液体密度的表达式(用已知量和测量量表示).
答案
3.【答案】 (1)实验步骤:调节天平平衡;将两烧杯分别放在天平的两个盘中,在两个烧杯中分别倒入适量的水和液体,使天平再次平衡;用刻度尺分别测出液体和水的深度h1、h2.
需要测量的物理量:液体的深度h1和水的深度h2.
(2)液体密度的表达式:ρ液=ρ水.
【解析】 (2)天平平衡时,液体和水的质量相等,则ρ液Sh1=ρ水Sh2,故ρ液=ρ水.
4. [“科学思维”素养]黄河水的含沙量数值上等于每立方米黄河水所含沙子的质量,单位为kg/m3.为测定黄河水的含沙量,某校课外活动小组取了10 dm3的黄河水,称出其质量是10.18 kg.已知沙子的密度ρ沙=2.5×103 kg/m3,水的密度ρ水=
1.0×103 kg/m3,求黄河水的含沙量.
答案
4.解:m总=m水+m沙=ρ水V水+ρ沙V沙,即10.18 kg=1.0×103 kg/m3×(1×10-2m3-V沙)+2.5××V沙,解得V沙=1.2×10-4 m3,则10 dm3的黄河水中沙子的体积为1.2×10-4 m3,所以1 m3黄河水中所含沙子的体积V'=1.2×10-4 m3×102=0.012 m3,故
1 m3黄河水中所含沙子的质量m'=ρ沙V'=2.5×103 kg/m3×0.012 m3=30 kg,即黄河水的含沙量是30 kg/m3.
1. [2021 威海中考]如图所示是现藏于上海博物馆的“战国商鞅方升”,全长18.7 cm,容积202.15 cm3,重0.69 kg,是中国度量衡史的标志性器物.其所能容纳水的质量与下列哪个物体的质量最接近(ρ水=1 g/cm3) ( )
A.一本物理课本 B.一个普通鸡蛋
C.一张课桌 D.一只大天鹅
答案
1.A 由ρ=得,容器所盛水的质量为m=ρ水V=202.15 cm3×l g/cm3=202.15 g,一本物理课本的质量在200 g左右,接近202.15 g,故A符合题意;一个普通鸡蛋的质量在50 g左右,故B不符合题意;一张课桌的质量在10 kg左右,故C不符合题意;一只大天鹅的质量在10 kg左右,故D不符合题意.
2. [2021 安顺中考]如图所示是三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片,其质量大约是280 g,根据残片体积可以推测出完整面具的质量会超过500 g.能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的( )
A.面积 B.重力 C.密度 D.质量
答案
2.C 由题意可知,完整面具变为残片,其面积、重力、质量都减小,密度只与物质的种类、温度和物质的状态有关,与体积和质量无关,因此完整面具变为残片后密度不变,故C符合题意.
3. 关于用天平、量筒和水测量一个枇杷密度的实验,下列说法正确的是 ( )
A.应该先测枇杷的体积,再测枇杷的质量
B.用调好的天平称量时,枇杷应放在右盘
C.所用量筒的分度值越大,测得的体积越精确
D.枇杷浸没水中,表面附有气泡,测得的密度值偏小
答案
3.D 用天平测物体的质量时,被测物体要放在天平的左盘,砝码放在右盘;由于要用排水法测量枇杷的体积,故应先测质量,后测体积,否则会因枇杷上沾水而导致测量的枇杷的质量偏大;分度值越小的量筒,测量枇杷的体积越精确;测量枇杷体积时,枇杷表面附有气泡,会使测得的枇杷的体积偏大,由密度公式ρ=可知,测得的密度值偏小.综上所述,D正确.
4. [2021 广西中考]学习了密度知识后,小华用天平和量筒测量食用油的密度.
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺 端零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向 端调节,使横梁平衡.
(2)称出空烧杯的质量为28 g,将适量的食用油倒入烧杯,称出烧杯和食用油的总质量如图甲所示,则烧杯中食用油的质量为 g,接着,将烧杯中的食用油倒入量筒中,示数如图乙所示,则食用油的密度为 g/cm3.
(3)本次实验测得食用油的密度 (填“偏大”或“偏小”),主要原因是 .
(4)小华查阅资料和深入思考后,找到了测量液体密度更精确简便的方法,操作如下:
①如图丙、丁所示,把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上,再将两电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零);
②将系好细线的小物块(不吸收液体)缓慢浸没到待测液体中保持静止(未触底),液体未溢出,如戊所示,记下电子秤的示数m1;
③将小物块取出,擦干后再缓慢浸没到水中保持静止(未触底),水未溢出,如图己所示,记下电子秤的示数m2;
④则该液体密度的表达式ρ= .(已知水的密度为ρ水)
答案
4.【答案】 (1)左 左 (2)33.2 0.83 (3)偏大 将烧杯中的食用油倒入量筒时,烧杯中会有残留 (4)ρ水
【解析】 (1)用天平测量物体的质量时,应先把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,然后调节横梁两端的平衡螺母,使横梁平衡,在调节过程中,若指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左边调节.
(2)由题图甲知,烧杯和食用油的总质量为 m总= 50 g+10 g+1.2 g=61.2 g,则食用油的质量为m油=m总-m杯=61.2 g-28 g=
33.2 g,由题图乙知,食用油的体积为 V= 40 mL= 40 cm3,则食用油的密度ρ===0.83 g/cm3.
(3 )将食用油从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净,导致体积的测量结果会偏小,而质量的测量是准确的,根据ρ=可知,此密度的测量结果比真实值偏大.
(4)因为两电子秤示数清零,所以根据题意可知m1为小物块排开液体的质量, m2为小物块排开水的质量,排开水的体积和排开液体的体积都等于物块的体积,则 V排液=V物=V排水=,液体的密度ρ液===ρ水.
