第12讲 物体的质量和密度
【知识梳理】
知识点一、质量
1、定义:物体所含物质的多少叫质量。
2、单位:国际主单位是千克(㎏),常用单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。
3、单位换算:;;
知识点诠释:
1、质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而变化。
2、对物体的质量我们要有一定的认识,1分米3水的质量是1千克,初二同学的质量大约是40千克~80千克,一头牛的质量大约是1吨,3粒玉米大约是1克。
知识点二、测量质量的工具
1、测量工具:天平,生活中常用的测量质量的器具有台秤、案秤、电子秤等。
2、天平的构造:
3、天平使用:
(1)放平:将天平放在水平面上;
(2)归零:将游码移到横梁标尺左端零刻度线处;
(3)调平:调节天平横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(4)称量:称量物体时左盘放物体,右盘放砝码,(砝码用镊子夹取,砝码的放置顺序是从大到小),当最小的砝码也不能使横梁平衡时,应通过调节游码使横梁平衡;
(5)读数:物体的质量等于砝码的质量加上游码的质量。
知识点诠释:
1、不能超过最大称量;
2、保持天平干燥,不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里;
3、不要用手直接拿砝码,不要把砝码弄脏,以免锈蚀。
4、在使用前首先要观察天平的称量以及游码标尺上的分度值
5、天平指针偏左偏右与平衡螺母旋出旋入的关系:托盘天平指针偏向左侧说明左边沉,平衡螺母应向右移;指针偏向右侧说明右边沉,平衡螺母应向左移。
6、注意调好的天平不能在桌面上移动,移动后要重新调节,天平的左右盘是不同的。是不能互换的。横梁上的螺母更是不能再动,否则横梁的平衡就被破坏。
知识点三、测量物体的质量
1.用天平测量固体的质量:
①将天平水平放置,游码归零,调节平衡;
②左物右码,调节游码使天平平衡,测出物体的质量为m。
2.用天平测量液体的质量:
①将天平水平放置,游码归零,调节平衡;
②测出空烧杯的质量m杯;
③在烧杯内倒入一定量的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量m杯+液
④算出液体的质量
知识点三、 密度
1、概念:
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。
知识点诠释:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度不同,即其质量与体积的比值也不同。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)密度与组成该物质的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
2.密度的公式
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
知识点诠释:
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此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ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,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,=;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,=。
3.密度的单位
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
知识点四、 密度知识的应用
由密度公式变形可得m=ρV和V=两个公式.这三个公式代表密度知识有三个方面的应用。
(1)计算物体的质量。
(2)计算物体的体积。
(3)鉴别物质
根据公式ρ=.要知道一个物体是什么物质做的,只要测出它的密度,再查阅密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相近.如测算出某物质的密度是2.6×103kg/m3,通过查密度表,知道这种物质是花岗岩。
【典型例题】
类型一、质量
[例1]一块铁块的质量会发生变化的情况是( )
A、将它熔化成铁水 B、磨掉铁块一个角
C、把它轧成薄铁片 D、从地球运到月球
举一反三:
【变式】天平的每一个砝码都有一定的质量,它们的质量在下述情况下会发生改变的是( )
A.生锈了 B.放在月球上 C.掉在干净的水泥地上碰了一下 D.气温升高
[例2]以下数据中与实际情况基本相符的是( )
A、一个大西瓜大约重1000g
B、1kg的鸡蛋大约能有40个
C、一个普通初中生的体重大约在45kg左右
D、一瓶标有“550mL”的饮用水的质量大约为1kg
E、一支普通铅笔的质量约为500g
F、 食堂里一个馒头的质量大约100g
类型二、天平的使用
[例1]在实验室里,用托盘天平测铜块的质量。当天平平衡时,右盘中放有50g、20g、10g的砝码各一个,游码的位置如图所示,则该铜块的质量为__________g。
举一反三:
【变式】台秤是一种称量质量的工具。使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻度,调节 使秤杆水平平衡。某次称量情况如图所示,被称货物的质量是 kg。
[例2]某同学使用托盘天平称物体质量时,采用了如下步骤:
(1)把天平放在水平桌上,把游码放在标尺左端零点上;
(2)调节天平横梁右端螺母;
(3)将被测物体放在右盘里;
(4)根据估计,用手拿砝码放在左盘里,再移动游码直到横梁平衡;
(5)计算砝码的总质量时,并观察游码所对应的刻度值,得出所称物体的质量;
(6)称量完毕把砝码放回盒内。
以上有三个步骤中各有遗漏,请在下列横线前的括号内写出这些遗漏和错误步骤的序号,并在横梁上加以补充或纠正
( )___________________________________________
( )___________________________________________
( )___________________________________________
【变式1】用天平称量出100 g的水步骤如下,其顺序合理的是( )
(1)把天平放在水平台上
(2)调节横梁的螺母,使横梁平衡
(3)在右盘中加减砝码,并移动游码位置使天平可以平衡
(4)将空杯放在左盘里
(5)右盘中砝码总质量与游码在标尺上的读数之和就是空烧杯的质量
(6)把游码放在标尺的零刻度线处
(7) 在右盘内放入100g的砝码
(8)在左盘烧杯内加水,直到天平平衡
A、(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) B、(1)(6)(2)(4)(3)(5)(7)(8)
C、(1)(3)(2)(4)(5)(6)(7)(8) D、(1)(2)(5)(4)(3)(6)(7)(8)
【变式2】在“用天平称物体质量”的实验中,小佳同学用已经调节好的天平称物体的质量时,通过多次增、减砝码后,指针还稍微偏在分度标尺中线的左边,这时应该( )
A.把平衡螺母向右旋出一些 B.把平衡螺母向左旋出一些
C.向右移动游码 D.向左移动游码
类型一、密度的概念
[例1](多选)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油( )
A.密度减为原来一半 B.密度增为原来2倍
C.密度不变 D.体积减为原来一半
举一反三:
【变式】蜡烛在燃烧过程中,它的( )
A.质量不变,体积变小,密度变大 B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积不变,密度变小 D.质量、体积、密度都变小
[例2]由 可知,对于同种物质:
A. 密度与质量成正比
B. 密度与体积成反比
C. 密度与质量和体积无关
D. 当质量一定时,密度与体积成反比
类型二、密度的应用
[例1](2011 莆田)莆田是枇杷之乡,旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。某枇杷酒(ρ酒=0.9×103kg/m3)包装盒上标明酒的体积为500mL,那么,瓶中所装酒的质量是多少千克?
【变式】建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤.这是因为与房间内其他空气相比较,含有毒有害物质的气体( )
A、温度较低,密度较大,而大量集聚在房间的下方
B、温度较低,密度较小,而大量集聚在房间的下方
C、温度较高,密度较大,而大量集聚在房间的上方
D、温度较高,密度较小,而大量集聚在房间的上方
[例2]一铁球的质量是2.2kg,体积是0.4×10-3m3,试鉴定此球是空心的还是实心的。(ρ铁=7.9g/cm3)
【变式】用相同质量的铝和铜制成体积相等的球,已知ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,则下列说法正确的是( )
A.铜球不可能是实心的 B.铝球是实心的,铜球可能是实心的
C.铜球是空心的,铝球一定是空心的 D.铝球和铜球都是实心的
[例3]如图是A、B、C三种物质质量与体积的关系图线.它们密度大小的关系是( )
A.ρA>ρB>ρC B.ρA<ρB<ρC C.ρA>ρB<ρC D.ρA<ρB>ρC
[变式1]50mL水和50mL酒精混合(ρ酒精=0.8×103kg/m3),则该混合液的密度是( )
A.大于 0.9×103kg/m3 B.小于 0.9×103kg/m3
C.等于 0.9×103kg/m3 D.无法判断
[变式2]甲、乙两立方体的边长之比是2:1,质量之比是4:3,那么甲、乙两物体的密度之比是( )
A.3:8 B.4:6 C.1:6 D.2:3
[变式3]甲、乙两种金属的密度分别为ρ甲和ρ乙,由质量相等的甲、乙两种金属制成的一个合金物体(混合后总体积不变),则合金物体的密度( )
[变式4]在医院里有一瓶氧气,密度为6kg/m3,用去其质量的1/3后,瓶内氧气的密度为( )
A.6kg/m3 B.12kg/m3 C.4kg/m3 D.无法确定
第12讲 物体的质量和密度 课后作业
一、填空题
1、用天平称一个塑料瓶的质量,然后将其剪碎再放到天平上称量,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用天平称量总质量,当冰熔化成水后,再称水和杯的总质量,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。
2、物体中__________的多少叫质量。在国际单位制中质量的主单位是__________,比它小的单位有__________和__________,比它大的单位有__________。
3、分别说出图中所指定的天平各元件名称:A是 ;B是 ;C是 ; D是 。
4、对以下各个质量单位进行换算:
0.75t=__________kg=__________g,450mg=__________g=__________kg
5、使用托盘天平测量物体的质量,先要把天平放在__________,观察天平的__________和__________上的最小刻度值,再把__________放在零刻度线处,然后调节__________右端的螺母,使天平的__________平衡。
6、调节天平横梁平衡时,观察横梁是否平衡,其标志是__________。
二、选择题
7、下列单位换算正确的是( )
A、1.32kg=1.32kg×1000=1320g B、1.32kg=1.32×1000kg=1320g
C、1.32kg=1.32×1000g=1320g D、1.32kg=1.32×1000=1320g
8、工人师傅四次测量同一工件的质量,分别为43.2g、43.3g、43.1g、43.3g.则其质量为( )
A、43.2g B、43.22g C、43.225g D、43.3g
9、试判断质量是1.5×103 g的物体可能是( )
A、一头牛 B、一只鸡 C、一枚鸡蛋 D、一粒沙子
10、下列说法正确的是( )
A、铝的质量是5kg B、大铝锅的质量比小铝勺的质量大
C、铝锅受热膨胀时,质量也变大 D、铝锅损坏一块后,质量并不改变
11、一个学生称某物块时,右盘砝码及游码如图所示,天平平衡,则下列数据中记录正确的是( )
A、28.3g B、30g C、29.6g D、29.8g
12、某同学生使用天平称量前,调节托盘天平横梁平衡时,出现如图所示的情况,为了使横梁平衡,他应( )
A、向左调节平衡螺母 B、向右盘加砝码
C、向右调节平衡螺母 D、向右移动游码
13、下列哪些数据最接近中学生的质量( )
A、500kg B、0。05t C、5000g D、5×106mg
14、用天平称物体质量时,发现在右盘中加1g质量的砝码时,指针偏向分度盘的右边;减去这1g砝码时,指针偏向分度盘中线左边。若这时砝码盒中无更小的砝码,则应该( )
A、调节横梁右边的螺母,使天平平衡,然后读数
B、移动游码到适当位置使天平平衡,然后读数
C、在左盘上加上1克砝码,设法使天平平衡,然后读数
D、将被测物体移到天平右盘,再测其质量
15、一杯水凝固成冰,则下列说法中正确的是( )
A、它的状态,质量都改变 B、它的状态,质量都不变
C、它的状态改变,质量不变 D、它的状态不变,质量改变
16、电子的质量是9.1×10-25mg,若用kg表示应该是( )
A、9.1×10-31kg B、9.1×10-28kg
C、9.1×10-34kg D、9.1×10-22kg
一、选择题
1.人的密度与水的密度差不多,那么我们班小华的体积可能是 ( )
A.45m3 B.45dm3 C.45cm3 D.45mm3
2.如图所示,A、B、C是三个完全相同的圆柱形玻璃容器,分别将质量相等的酒精、硫酸和盐水三种液体倒入容器中。根据下表中提供的有关数据,试判断A、B、C三个容器中分别装的是( )
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
3.甲、乙两物质的密度之比为2:3,质量之比为3:4,则它们的体积之比为 ( )
A.9:8 B.1:2 C.2:1 D.8:9
4.一个瓶子最多能盛下1kg的水,那么它一定能盛下1kg的 ( )
A.食用油 B.酱油 C.白酒 D.以上均不行
5.如图所示,天平处于平衡状态.则左盘物块的密度是( )
A.1.4g/cm3 B.2.0g/cm3 C.3.5g/cm3 D.7.0g/cm3
6.(2011烟台)图5是小明在探究甲、乙、丙三种物质质量与体积关系时作出的图象。分析图象可知
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲>ρ丙>ρ乙
C.ρ丙>ρ乙>ρ甲
D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
7.小林同学打乒乓球时,不小心将球踩瘪了,但没有破裂。对于该球内的气体没有发生变化的物理量是( )
A.质量 B.密度 C.分子间的距离 D.体积
8.飞机设计师为减轻飞机重力,将一钢制零件改为铝制零件,使其质量减少104kg,则所需铝的质量是( )(ρ钢=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
A、35.5kg B、54kg C、104kg D、158kg
二、填空题
9.一定质量的水结成冰后,它的________变小,_________变大,_________不变(填“质量”或“体积”或“密度”)
10.有甲乙两个正方体,甲的棱长是乙的棱长的2倍,而它们的质量相等,则甲的密度是乙的密度的________。
11.(2011成都)实验室所用的托盘天平是测量 的工具;水的密度为ρ =1.0×103 kg /m3,将一杯水倒出一半以后,剩余水的密度为 kg/m3。
三、实验探究题
12.为了探究某种物质的特性,某同学测得几组数据,填在下表中.
实验次数 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
1 10 9 10 5
2 18 20 10
3 30 27 15
4 40 36 40 20
(1)请将表中所缺的数据填写完整。
(2)比较第1、2次实验可得出结论:同一种物质,它的质量与它的体积成________。
(3)比较每次实验的两组数据,可得出结论是:
(4)以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在同一坐标系(如图所示)中画出石蜡和干松木的质量-体积图象。
(5)从实验中可知,石蜡的密度为________kg/m3,干松木的密度为________kg/m3。
四、综合题
14、在测定液体密度时,一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3 5.8 7.9
容器和液体的总质量/g 10.7 12.8
试求:(1)液体的密度;
(2)容器的质量。
15、日本广岛大学高分子材料科研小组研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)