第2节 密度
考点归纳
知识点一、密度(难点)
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。密度在数值上等于物体单位体积的质量。密度是表示物质特性的物理量,物质的特性就是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质。
点拨:“密度是物质的特性”这句话的含义有三种:
①每种物质都有确定的密度,对于同种物质来说,密度是不变的,它的质量与体积成正比,例如对于铝制品来说,不论它体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量都是不变的。
②不同的物质,其密度一般不同,平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量。
③密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。但注意密度与温度是密切相关的。由于一般物体都有热胀冷缩的性质,由公式可知,当温度升高时,体的质量不变,其体积变大(特殊情况除外),则其密度相应减小。反之,温度下降时其密度增大。
知识点二、密度的公式及单位
1、公式:用表示物质的密度,用m表示物体的质量,V表示物体的体积,则密度的公式可表示为。变形式,。
2、单位:密度的国际单位制单位是千克每立方米(kg/m3 ),表示1 m3体积的物体的质量是多少,常用单位还有g/cm3等,它们的换算关系是:1 g/cm3=kg/m3。
点拨:对于公式,要以下四个方面理解:
①同种物质,在一定物态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。实际上,当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而单位体积的质量不改变。不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
②同种物质组成的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即当一定时,。
③不同种物质组成的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当V一定时,。
④不同种物质组成的物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,。
常见物体的密度:
水:1x10 kg/m 冰:0.9x10 kg/m
酒精:0.8x10 kg/m 煤油:0,8x10 kg/m
水银:13.6x10 kg/m 钢铁:7.9x10 kg/m
铜:8.9x10 kg/m 铝:2.7x10 kg/m
典题精讲
例:关于密度,下列说法正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
B.密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
C.密度与物体的状态无关
D.密度与物体的温度无关
解析:密度是物质的一种特性,在温度和状态不变时,某种物质的密度是一定的,不随物体的质量和体积而改变,故选项A错误,选项B正确;当物体所处的状态改变时,密度也改变,如水和冰的密度不同,所以选项C错误;由于温度改变时,物体的质量不变,但物体的体积改变,所以物体的密度会改变,故选项D错误。
答案:B
夯实基础
1.通常人们所说的:“铁比棉花重”,其实质是:( )
A.铁的密度比棉花大 B.铁的质量比棉花大
C.棉花比铁轻一些 D.铁的质量和棉花的质量实际上是一样的
2.对于密度公式ρ=,下列说法正确的是:( )
A.当质量不变的时候,密度与体积成正比 B.当体积不变的时候,密度与质量成正比
C.物质密度一定,质量与体积成正比 D.密度与体积成正比,密度与质量成正比
3.电影中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员,砌成这种高墙的物块最有可能是:( )
A.泥土砖块 B.金属块 C.泡沫塑料块 D.水泥砖块
4.我们学校的教室里空气的质量大约是:(ρ空气=1.29kg/m3)( )
A.几十克 B.几千克 C.几百千克 D.几十毫克
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.质量减小,密度不变 B.质量不变,密度不变
C.体积减小,密度减小 D.体积不变,密度减小
6.如表格给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是( )
物质 密度(kg m﹣3) 物质 密度(kg m﹣3)
纯水 1.0×103 冰 0.9×103
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
酒精 0.8×103 铜 8.9×103
水银 13.6×103 铅 11.3×103
A. 固体的密度都比液体的大
B. 不同的物质,密度一定不同
C. 同种物质在不同状态下,其密度不同
D. 体积相等的实心铜块和实心铅块,铜块的质量比铅块大
7.钛金属是航天工业重要材料,它的强度大,密度小,可制出强度高、刚性好、质量轻的零、部件.
(1)已知钛金属的密度是4.5g/cm3合 kg/m3;
(2)一个4dm3的实心钛工件的质量为 kg;
(3)利用它密度低的特点作为航天材料的优点是 ;
(4)钛的熔点为1668℃、沸点为3260℃,则1668℃时的钛 (选填序号)
A.可能是固态; B.一定是固态; C.一定是液态; D.一定是固液共存.
8.完成下列单位换算:
(1)0.8g/cm3= kg/m3 (2)360km/h= m/s.
9.用天平称量体积相同的木块、铝块和铁块,它们的质量____(填“相同”或“不相同”);同一物质,体积越大,质量____;如果体积增大到原来的二倍,质量也会增大到原来的___倍,也就是说,同一物体的质量跟它的体积成___比。
10.因为同种物质的质量跟体积的比值____(填“大”、“小”或“不变”),物理学中把这个比值叫做____,它是指单位______________。
11.密度的计算公式为____,在国际单位制中,密度的单位是____,铁的密度为7.9×103kg/m3=____g/cm3;水的密度为____kg/m3,它表示的物理意义是________________。
12.质量相等的铁和铝相比较,____的体积大,体积相同的水银和酒精相比较,___的质量大。制造飞机应选密度___的材料;制作工厂机器底座应选密度___的材料。
13.如图所示,是“伊利牌”纯牛奶的包装袋,袋中所装纯牛奶的体积为____m3, 牛奶的质量是____g(ρ牛奶=1.05g/cm3)。
能力突破
1.一只瓶子最多能装l千克酒精.若用来装水,水的质量是:( )
A.大于l千克 B.等于l千克 C.小于l千克 D.都有可能
2.三个完全相同的杯子,里面装满了水,把质量相等的铜块、铁块、铝块分别投入三个杯子里,则从杯子里溢出水量最少的是:( )
A.放铝块的杯子 B.放铜块的杯子 C.放铁块的杯子 D.溢出的水一样多
3.如图所示,三只珠烧杯中,装有质量相等的水、煤油和硫酸,已知ρ酸>ρ水>ρ油,则:( )
A.甲杯中装的是水 B.乙杯中装的是煤油
C.丙杯中装的是硫酸 D.丙杯中装的是煤油
4.如图6-2-2所示,是甲.乙两种物质质量与体积的关系图象,则:( )
A.乙的密度大 B.甲的密度大 C.一样大 D.无法确定
5.氧气瓶里的氧气(气态)用去一半之后,则瓶内剩余的氧气:( )
A.质量和密度都不变 B.质量和密度都变小
C.质量和密度都增大 D.无法判断
6.a、b、c三种不同的物质的质量和体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. b物质的密度是3×103kg/m3
B. 分别用a、c两种材料制成质量相等的物体,它们的体积不可能相同
C. 称量为200g的学生天平无法直接测量用c材料制成的300cm3的实心物体
D. 用a、b两种物质制成体积相同的实心物体,分别放在已调节平衡的天平两边,a物质那边会下降
7.如图所示的是A,B两种物质的质量m与体积V的关系图象,由图象可知,A,B两种物质的密度ρA,ρB和水的密度ρ水之间的关系是( )
>> B.>>
C.>> D.>>
8.浓硫酸与蒸馏水配制成充电硫酸溶液的密度为, 而购回的浓硫酸密度是, 那么在配制这种电解液时, 浓硫酸和水的比例关系是 ( )
A.质量比2∶1 B.质量比3∶1 C.体积比1∶3 D.体积比1∶2
9.有一均匀的金属棒,若从全长处截取,则两段质量之比是__;体积之比是__;密度之比是___。
10.甲、乙两个同种物质构成的实心金属球,甲的质量是乙的质量的3倍,则甲的体积与乙的体积之比是____。
11.质量相等的实心铁球与实心的铝球的体积之比为____;体积相等的实心铁球和实心的铝球的质量之比为____.(ρ铁=7.9g/cm3,ρ铝=2.7g/cm3)
12.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明把“进水量”设置为40L,。求:水箱中水的质量。
13.一长方体金属块的质量为9×103kg,体积为3m3,它的密度为 kg/m3;
14.为了探究“物质的质量与体积的关系”,全班同学分成若干小组,分工合作,共同收集数据.
(1)选取铝和铜制成的实心金属组件各1套,形状如图甲所示.
①将托盘天平放在水平桌面上,将 移至标尺左端的“0”刻度线上,再调节平衡螺母,使横梁平衡,分别测出各金属块的质量.
②用直尺或量筒(排水法)分别测算出每个金属块的体积.
物质 组件 m/g V/cm3 物质 组件 m/g V/cm3
铝 a 2.7 1 铜 a 8.9 1
b 21.6 8 b 71.2 8
c 27 10 c 89 10
(2)如表为部分小组收集的质量和体积的数据:
①已根据表中数据画出了铜组件的m﹣V图,请在同一坐标上画出铝组件的m﹣V图.
②分析图象可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”);体积相同的不同物质,质量 ;该比值反映了物质的一种特性,称为 .
③若测得另一铝质实心物体质量为135g,则该物体的体积应为 cm3.
15.冰的密度为0.9×103kg/m3,表示的物理意义是 ,那么体积为2m3的冰的质量为 kg.
16.不漏气的橡皮氢气球由地丽上升过程中,下列关于球内气体的质量与密度的说法,正确的是
A.质量不变,密度增加
B.质量不变,密度减小
C.质量增加,密度不变
D.质量减小,密度不变
17. 为了测量某金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示.然后用量筒和水测金属块的体积如图乙所示.下列数据正确的是( )
A. 金属块的质量为39.4 g
B. 金属块的体积为5 L
C. 金属块的密度为7.8×103 kg/m3
D. 金属块的密度为7.88 g/cm3
18如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图像,下列说法正确的是( )
A. 乙物质的密度比水大
B. 体积为50 cm3的乙物质的质量为35 g
C. 质量为25 g的甲物质的体积为30 cm3
D. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
19. 如图所示,放在天平上的甲、乙两种实心球体积相等,它们是由不同物质制成的,图中天平平衡.由此可知,甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A. 3∶5 B. 5∶3 C. 1∶3 D. 3∶1
20 .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