第2节 密度
知识点 1 同种物质的质量与体积的关系
1.为了研究物质的某种特性,老师和同学们一起做实验,记录数据如下:
实验次数 物质 体积V/cm3 质量m/g 质量与体积比/(g·cm-3)
1 铁块1 10 79 7.9
2 铁块2 20 158 7.9
3 软木块1 10 5 0.5
4 软木块2 20 10 0.5
5 软木块3 30 15 0.5
(1)请你用图象在图6-2-1中形象地表示软木块的质量随体积变化的情况。
图6-2-1
(2)分析表中1、2次或3、4、5次实验的数据,可以归纳得出结论:同种物质,体积越大,质量________,质量与体积成________,即质量与体积的比值是__________。
(3)分析表中__________次实验的数据可以归纳得出结论:不同物质,体积相同,质量不同,质量与体积的比值也不同。
(4)物理学上,常用________表示物质的这种特性。
知识点 2 密度
2.某种物质组成的物体的质量与它的体积________,叫做这种物质的密度。密度是物质的一种________,不同种类的物质,密度一般________。水的密度为1.0×103 kg/m3,它的物理含义是____________________________________;某种合金的密度为2.6×103 kg/m3,合________g/cm3。
3.下列关于密度的说法正确的是( )
A.质量越大的物体密度越大
B.物体的质量越小,密度越小
C.物体的质量与体积之比叫做密度
D.以上说法都不正确
4.一根粗细均匀的铜棒(如图6-2-2所示),截去一段后,则( )
图6-2-2
A.质量变小,体积变小,密度也变小
B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量不变,体积变小,密度变小
D.质量、体积和密度都不变
知识点 3 密度公式及其应用
5.下列对密度公式ρ=的理解,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.物质的密度由它的质量、体积决定
D.用ρ=可以计算物质的密度,但物质的密度跟它的质量、体积无关
6.一个苹果的质量是162 g,若这个苹果的体积是180 cm3,则该苹果的密度为________g/cm3。
7.如图6-2-3所示,该盒装纯牛奶的体积约__________m3,纯牛奶的质量是________g。(ρ牛奶=1.02 g/cm3)
图6-2-3
8.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3。体积为1 m3的水全部凝固成冰后,冰的质量为__________kg。水凝固成冰后体积________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.下列说法中正确的是( )
A.体积小的物体,其质量一定小
B.体积大的物体,其密度一定大
C.密度大的物体,其体积一定小
D.一滴水和一杯水密度相同
10.密封在钢瓶中的氧气,使用一段时间后,关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化,下列说法中正确的是( )
A.质量变小,体积变小,密度变小
B.质量变小,体积变小,密度变大
C.质量不变,体积不变,密度不变
D.质量变小,体积不变,密度变小
11.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
酒精 0.8×103 冰(0℃) 0.9×103
水 1.0×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
A.同种物质的密度一定相同
B.不同物质的密度一定不同
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
12.如图6-2-4所示,甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱形容器,现将质量相等的酒精、硫酸和盐水分别装在这三个容器中,已知ρ硫酸>ρ盐水>ρ酒精,则这三个容器中依次装的是( )
图6-2-4
A.硫酸、盐水、酒精 B.盐水、酒精、硫酸
C.酒精、硫酸、盐水 D.硫酸、酒精、盐水
13.在“探究物质的质量与体积关系”的实验中,得出甲、乙两种物质的质量与体积的关系如图6-2-5所示。取等体积的甲、乙两种物质,则________(选填“甲”或“乙”)的质量大;质量相等的甲、乙两种物质的体积之比是________。
图6-2-5
14.下表是几种常见液体在常温常压下的密度,根据表中的数据,完成下列各题。
物质 密度/(g· cm-3)
煤油 0.80
柴油 0.85
硫酸 1.80
(1)用量筒量取表中各种液体100 mL,则质量最大的液体是____________。
(2)一个恰好能装1 kg水的瓶子,它一定能装得下1 kg的________(选填表中液体)。
(3)如图6-2-6所示为两支完全相同的试管,其中甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置。若在两试管中装入质量相等的煤油和柴油,两试管中的液面恰好相平,则甲试管中装的是__________。
图6-2-6
15.小明同学在课外活动中,想测出一个油罐内汽油的质量,已知这个油罐的容积是50 m3,他取出一些汽油样品,测出20 cm3汽油的质量是16 g,请你帮他计算:
(1)汽油的密度。
(2)油罐内汽油的质量。
考| 题| 展| 示
16.宜昌 下列情况中,物质密度不变的是( )
A.把纸撕成碎片
B.冰熔化成水
C.氧气罐中的氧气用去一部分
D.把铁丝烧红
17.南京 有四个颜色相同的实心球,其中一个与其他三个材料不同。为找出这个球,测得如下表所示的数据。
球的标号 A B C D
体积/cm3 5 8 12 18
质量/g 10 20 24 36
(a)
(1)通过计算处理数据可以完成任务,则表格中(a)处的内容为____________。
(2)除计算外,还可以通过____________方法,更加形象、直观地处理数据,找出这个球。
(3)分析可知,标号为________的球与其他三个球材料不同。
教师详解详析
1.(1)图略 (2)越大 正比 定值
(3)1、3或2、4 (4)密度
2.之比 特性 不同 1 m3水的质量为1.0×103 kg 2.6
3.C
4.B [解析] 质量是指物体所含物质的多少,铜棒截去一段后,它所含的铜这种物质减少了,因此质量减小;截去一段,体积也相应减小;剩余的铜棒密度不变。
5.D
6.0.9 [解析] 苹果的密度:ρ===0.9 g/cm3。
7.2.5×10-4 255
8.1×103 变大
9.D [解析] 由ρ=可得m=ρV,物体的质量由密度和体积共同决定,因此体积小的物体,其质量不一定小,故A错误。密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,因此体积大的物体,其密度不一定大,故B错误。由ρ=可得V=,物体的体积由密度和质量共同决定,因此密度大的物体,其体积不一定小,故C错误。一杯水和一滴水是同种物质,同种物质的质量和体积的比值是一定的,即密度相等,故D正确。
10.D
11.D [解析] 水和冰属于同一种物质,但密度不同,故A错误;酒精和煤油不是同一种物质,但密度相等,故B错误;水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故C错误;实心铜块和铝块,已知质量相同,铝块密度小于铜块密度,根据公式V=可知铜块体积小于铝块体积,故D正确。
12.D [解析] 由V=可知,质量相同,密度大的液体体积小。
13.甲 1∶4 [解析] 当两种物质的体积都是2 cm3时,甲物质的质量是4 g,乙物质的质量是1 g,所以等体积的两种物质,甲的质量较大;当两种物质的质量都是2 g时,甲物质的体积是1 cm3,乙物质的体积是4 cm3,所以质量相等的甲、乙两种物质的体积之比是=。
14.(1)硫酸 (2)硫酸 (3)柴油
[解析] (1)因为ρ=,所以,100 mL煤油的质量:m煤油=ρ煤油V=0.80 g/cm3×100 cm3=80 g,100 mL柴油的质量:m柴油=ρ柴油V=0.85 g/cm3×100 cm3=85 g,100 mL硫酸的质量:m硫酸=ρ硫酸V=1.80 g/cm3×100 cm3=180 g;比较可知,用量筒量取表中各种液体100 mL,则质量最大的液体是硫酸。
(2)瓶子的容积一定,最多能装1 kg的水,由密度公式ρ=可知:和同样质量的其他液体比较,密度较大的液体体积较小,能装下;密度较小的液体体积较大,装不下;表中只有硫酸的密度大于水的密度,所以一定能装下1 kg的硫酸。
(3)甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管中的液面恰好相平,则试管中液体体积V甲<V乙;
已知煤油和柴油质量相同且ρ煤油<ρ柴油,
根据ρ=变形式可知,V柴油<V煤油,
所以,甲试管中装的是柴油,乙试管中装的是煤油。
15.(1)汽油的密度为ρ===0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3。
(2)油罐内汽油的质量为m′=ρV′=0.8×103 kg/m3×50 m3=4×104 kg=40 t。
16.A [解析] 把纸撕成碎片,纸的形状发生了改变,但物质的种类和状态均不变,所以密度不变,A正确;冰熔化成水,密度变大,B错误;氧气罐中的氧气用去一部分,质量减小,体积不变,密度减小,C错误;把铁丝烧红,一部分铁与空气中的氧气发生化学反应,有新物质生成,密度发生改变,D错误。
17.(1)/(g·cm-3) (2)作图 (3)B
[解析] (1)四个颜色相同的实心球,其中一个与其他三个材料不同。为找出这个球需要知道密度,即质量与体积的比值,故(a)处的内容应为/(g·cm-3)。
(2)除计算外,还可以通过作图的方法更形象、直观地处理数据,找出这个球。
(3)由表中数据,根据ρ=可得:ρA===2 g/cm3;ρB===2.5 g/cm3;ρC===2 g/cm3;ρD===2 g/cm3。
所以B球与其他三个球材料不同。
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