第六章 质量与密度
一、基础再现
1.物质通常以 、 或 的形式存在,物质处于不同状态时具有不同的 性质。固态物质中,分子排列十分 ,分子间有强大的 ,具有固定的形状和体积。
2.质量通常用字母 表示,物体的质量是物质的一种属性,它不随其 、 和 变化而变化。
3.⑴一只鸡蛋的质量约6×104mg= g= kg。
⑵地球的质量为6.0×1021t= kg= g。
4.使用天平的正确方法:
⑴使用:天平应放在 桌面上;⑵调节:把天平的游码移到标尺左端的 处,调节横梁上的 ,使指针指在分度盘的 ,此时横梁平衡;⑶测量:把被测物体放在 里,用镊子向 里加减 ,并调节 在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡;⑷读数:物体的质量等于 的总质量加上游码在标尺上所对应的 。
5.密度是物质的一种 ,不同种类物质的密度一般 。铁块的密度是7.9×103kg/m3,它表示 ,将它切去一半后,剩余部分的体积 ,质量 (填“增大”、“减小”或“不变”) ,但其密度仍为 g/cm3。
6.在ρ、m、V三个物理量中知道任意两个量,可以利用公式ρ=m/V ,求出第三个量,从公式ρ=m/V,变形得m= ,V= 。
7.测量物质的密度的原理是 。主要的测量工具是 和 。其中密度小于水的物体的体积可用“针压法”或“助沉法”等进行测量。
8.一般物体都在温度升高的时候体积 ,在温度降低的时候体积 ,在相同条件下, 膨胀最小, 膨胀最大。水具有反常膨胀现象,4℃时水的 最小, 最大。
二、典题探究
考点一、质量的估测
【例1】以下选项中质量最接近50g的是( )
A.一个乒乓球 B.一只母鸡 C.一只鸡蛋 D.一张课桌
考点二、密度概念的理解
【例2】一根粗细均匀的铜棒,截取一段后,它的( )
A.体积变小,密度变大 B.体积和质量都变化了,密度也变化了
C.质量变小,密度也变小 D.密度不变,因为密度是物质的一种特性
考点三、用天平和量筒测量物质的密度
(
图1
)【例3】如图1所示,用天平和量筒测金属块的密度。将托盘天平放在水平台面上,在调节天平平衡的过程中,如果指针偏向分度盘中央刻线的右侧,应将天平平衡螺母向________ (选填“左”或“右”)调节.在调好的天平左盘放金属块,天平平衡时,砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块的质量是________ g.把金属块放人装有适量水的量筒中,量筒内水面的位置如图乙所示,则金属块的密度是 ________ kg/m3.金属块有磨损后,它的密度________ (选填“变大”、“不变”或“变小”).
【例4】小明在实验室利用天平、量筒、烧杯测量盐水的密度,其方法和操作过程完全正确。
(
图
2
)(1)组装好天平并将其放在水平台上,然后将游码移至标尺的零刻度处,观察指针指示如图2甲所示,则应将平衡螺母向 调。
(2)在玻璃杯中盛盐水,放在已调好的天平左盘,称量结果为m1=124.2g。
(3)把玻璃杯中的部分盐水倒入量筒中,如图2乙,记下量筒中盐水体积。
(4)把玻璃杯和剩余盐水又放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码位置如图2丙所示,将玻璃杯和剩余盐水的质量m2填入下表中。
(5)计算出盐水的质量和密度,填入下表中。
质量m1/g 质量m2/g 盐水体积V/cm3 盐水密度ρ(g·cm-3)
124.2
(6)小红仔细观察量筒内壁,认为小明测量的密度值偏大,原因是
。
考点四、密度的计算
【例6】2010年4月,日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已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).
三、达标测试
1.甲型H1N1流感是新近发生的一种传染病,病毒的质量是科学家区分病毒种类的重要依据。根据你对质量大小的理解,下列关于单个流感病毒质量的一组数据中,比较合理的是( )
A.1019kg B.10-19kg C.0.1kg D.0.01kg
2.已知ρ水=1.0×103 ㎏/m3,ρ冰=0.9×103 ㎏/m3。体积为l m3的水全部凝固成冰,冰的质量为___________㎏。水凝固成冰后体积____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.我国名酒五粮液素有“三杯下肚浑身爽,一滴沾唇满口香”的赞誉,曾经获得世博会两届金奖。有一种精品五粮液,它的包装盒上标明容量500mL,(ρ酒=0.9×103 kg/m3),则它所装酒的质量为 kg,将酒倒出一半以后,剩余酒的密度为 kg/m3;如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多 kg。
4.下表中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( )
A.固体的密度都比液体的大
(
图
3
)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.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
5.水具有反常膨胀的特性。如图3所示为水的密度在0℃~10℃范围内随温度变化的曲线。根据图像可知,温度等于______℃时,水的密度最大;在0℃~4℃范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
(
图
4
)7.如图4所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变________,所以热空气________(填“上升”或“下降” )形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
8.某同学在探究“物体的质量跟体积的关系”的实验中,
图5
(1)他将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,观察指针的指示情况如图5(甲)所示,此时应进行的操作是 ;天平横梁调平衡后,在称物体的质量时,他在天平右盘中加、减砝码后,指针的指示情况如图5(乙)所示,这时他应进行的操作是 。
(2)右表是这位同学记录的实验内容和实验数据,请你根据表格中记录的内容和数据,进行分析比较:
①铁和铝两种不同物质的相同点是: 不同点是:
②铁的密度为
③根据这个实验的结果,请你分析并回答,为什么说密度是物质的特性?
(
图
6
)④回忆我们在做这个实验时,为什么要选取多种物质,且对每种物质都要收集多组数据?若对每种物质仅收集一组数据是否可以?为什么?
9.为确定某种未知液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。某次的操作如下:(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图6甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g。
(
图
7
)(2)用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图6乙所示,则该液体的体积V为 mL。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图像,如图7所示。由图像可知该液体的密度为 g/cm3;通过查表对照知该液体是 。
10.在上海杜莎夫人蜡像馆中,有按照与真人一比一比例制成的篮球明星姚明的蜡像,这是目前该馆内“最高大”的蜡像。已知姚明身高229cm,体重约为140kg,其蜡像的平均密度为0.9×103kg/m3,人体的平均密度约等于水的密度,g取10N/kg,求:姚明蜡像的质量大约是多少?
四、能力升华
(
图
8
)1.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图8所示.则量杯的质量与液体的密度是( )
A.20g,1.0×103kg/m3
B.60g,0.8×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3
D.20g,0.8×103kg/m3
2.甲物质的密度为5g/cm3,乙物质密度为2g/cm3,各取一定质量混合后密度为3g/cm3。假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的质量之比是( )
A.5 :2 B.2 :5 C.5 :4 D.4 :5