第10章 质量与密度
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 质量的估测和计算 2~8 选择题、填空题
密度的计算
密度的测量
课标 要求 1.知道质量的含义,会测量固体和液体的质量。 2.通过实验,理解密度并解释生活中一些与密度有关的物理现象。 3.了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。 4.会测量固体和液体的密度 (2022版课标与2011版课标要求相同)
【回归教材】
教材链接 人教:八上第六章P107~P123 教科:八上第六章P111~P124 北师大:八上第二章P37~P56
知识清单
考点1 质量
1.定义:物体所含物质的多少叫作质量,用字母 表示。
2.单位及其换算:基本单位是 ,符号是 ;常用单位有吨( )、克( )、毫克( );换算关系:1 t= kg,1 g= kg,1 mg= kg。
3.特点:质量是物体的一种基本属性,它不随物体的 、 、 的变化而改变。
4.几种常见物体的质量:成年人的质量约是60 ,一个苹果的质量约是150 ,一枚鸡蛋的质量约是50 。
5.测量工具:实验室常用 ,生活常用 、 、 等。
【答案】考点1:1.m
2.千克 kg t g mg 103 10-3 10-6
3.形状 状态 位置
4.kg g g
5.托盘天平 案秤 台秤 杆秤
考点2 天平的使用
1.托盘天平的使用
天平的构造
测量 步骤 看 观察天平的称量(① )和感量(② )
放 天平放在③ 上,游码移到标尺左端的④ 处
调 调节⑤ ,使指针指在分度盘中线处(左偏右调,右偏左调)
测 左盘放⑥ ,右盘放⑦ ,砝码按由大到小的顺序增减,当增减至最小砝码时,天平未恢复平衡,则移动⑧ ,直至横梁恢复平衡
读 右盘中⑨ 的总质量加上游码左侧在标尺上对应的刻度值即为被测物体的质量
2.使用注意事项
(1)用天平测量物体的质量时,不能超出天平的 ,也不能小于天平的分度值;
(2)砝码要用 夹取,不能用手接触砝码;
(3)在称量过程中, (选填“能”或“不能”)移动平衡螺母。
【答案】考点2:1.①一次测得的最大质量 ②游码标尺上的最小刻度 ③水平桌面 ④零刻度线 ⑤平衡螺母 ⑥被测物体 ⑦砝码 ⑧游码 ⑨砝码
2.(1)量程 (2)镊子 (3)不能
考点3 密度
1.定义:在物理学中,某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度。
2.公式:
3.物理意义:密度在数值上等于物体单位体积的 ,水的密度是1.0×103 kg/m3,它的物理意义是1立方米水的质量为 。[1 dm3(L)水的质量为1 kg,1 cm3(mL)水的质量为1 g]
4.基本性质:密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积 ,不同物质的密度一般 。
【答案】考点3:1.质量 体积
2.ρ= kg/m3 g/cm3 103
3.质量 1.0×103千克
4.无关 不同
教材深挖
图说物理
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
如图所示,小风车转动,说明火焰周围的空气受热膨胀,密度① 而上升;热空气上升后,冷空气从四面八方流过来,形成风 如图所示,这是结冰的湖面下湖水温度分布示意图,水在4 ℃时的密度② (选填“最大”或“最小”),水结成冰后其体积变③
课堂延伸
(JKB教材八上P115“家庭实验”改编)我们用来书写的纸张,通常是用“克数”来表示它质量的优劣的。例如,一般教材所用的纸张约为60 g,实际上,纸张的优劣是用其密度来衡量的:由于纸的厚薄是均匀的,我们无须测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可,单位面积的质量又叫作物质的“面密度”,上述的教材纸张约为60 g,其意义是60 g/m2。现小明想知道A4纸的质量是否符合标准。于是,他要测出A4纸的面密度。
(1)他准备了一叠A4纸,此外他还须选择器材: 。
(2)写出实验过程中主要的步骤: 。
(3)用天平测量n张纸的质量记为M,则面密度的表达: 。
(4)为了减小实验误差,请你给他提出两条合理的建议: 。
【答案】①变小 ②最大 ③大
课堂延伸(1)刻度尺、天平 (2)用刻度尺测出纸的长和宽,分别为a和b (3) (4)多次测量求平均值;选用更精密的质量测量器材
【实验探究】
实验 测量物体的密度
实验 测量液体的密度 测量固体的密度
实验 原理 原理:ρ= 。仪器:天平(测量质量),量筒(测量体积)
图示 过程
密度表 达式 ρ= ρ= ρ=
方案误 差分析 方案一:步骤③中,由于液体从烧杯倒入量筒时,烧杯壁会有液体残留,导致测得液体的体积偏 ,测得液体的密度偏 。与方案一相比,方案二更精确 方案一:先测量体积时,由于固体表面有液体残留,导致测得固体的质量偏 ,测得固体的密度偏 。(一般不使用该方案)与方案一相比,方案二更精确
【答案】 小 大 大 大
实验母题串考点
1.(测量液体的密度)某同学想知道牛奶的密度,于是用调好的天平和量筒做了下面的实验。
☆ 制订计划与进行实验
(1)该实验的原理是ρ=。
☆ 进行实验与收集数据
(2)该同学的测量步骤如下:
①测出空烧杯的质量为12 g;
②在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示;
③将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示。
☆ 分析论证
(3)测得牛奶的密度为 g/cm3。
☆ 交流与评估
(4)该同学用这种方法测出的牛奶密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”),理由是 。
(5)小明提出只要将实验步骤的顺序稍作调整,就能减小实验误差,合理的顺序是 (填序号)
变式设问
(误差分析)实验结束后,在整理器材时该同学发现天平在调节平衡时游码未移至零刻度线,则该错误的操作会导致测得密度的结果 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
拓展设问 (巧测体积)小明在测量盐水的密度时,缺少量筒,于是找了个烧杯,请帮他完成实验方案的设计(测量量均用字母表示,已知水的密度为ρ水):
①用天平测出空烧杯的质量m0;
②在烧杯中倒入适量的水,并在水面处做好标记,如图所示;
③用天平测量烧杯和水的总质量m1;
④将烧杯中的水倒掉并将内壁擦干净, ;
⑤用天平测量 ;
则盐水的密度为 (用字母表示)。
2.(测量固体的密度)某同学用天平(含砝码)、量筒、水和细线,测量矿石的密度,实验过程如图所示。
☆ 进行实验与收集数据
(1)最佳的实验操作顺序应该是 (填写图中字母)。
(2)测量质量时,矿石放在天平左盘,天平再次平衡时如图A所示,测出相关物理量并将数据记录在下面表格中,请将表格中空格处内容和数据补充完整。
矿石的质量/g
50
70
矿石的体积/cm3
矿石的密度/(g·cm-3)
☆ 交流与评估
(3)如果矿石具有吸水性,则测得矿石的体积 ,测得矿石的密度 。该如何减小该误差 。(前两空均选填“偏大”或“偏小”)
变式设问
(误差分析)①测量体积时,将矿石放入量筒,有少量水溅出,则测得矿石的密度 (选填“偏大”或“偏小”)。
②实验结束后,小明发现所用的20 g砝码沾有粉笔灰,那么,测得矿石的质量 ,测得的密度将比真实的密度 。(均选填“偏大”或“偏小”)
③若先测量矿石的体积,再测量其质量,则测得矿石的质量会 。(均选填“偏大”或“偏小”)
拓展设问
(巧测体积)若矿石体积太大,不能放入量筒中,给你添加一个烧杯,帮助该同学完成矿石的密度测量:
A.用天平测出矿石的质量m;
B.用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
C.将矿石浸没在水中,在水面处做一个记号,再取出矿石;
D. ,测出烧杯和水的总质量m2。
则矿石的密度表达式ρ矿石= (用已知量和测量量表示,水的密度为ρ水)。
【答案】1.(3)1.25 (4)偏大 牛奶全部倒入量筒中时,烧杯壁上会有残留,导致测量的牛奶的体积偏小 (5)②③①
变式设问 无影响
拓展设问④在烧杯中倒入盐水,直到盐水液面到达标记处
⑤烧杯和盐水的总质量m2 ρ水
2.(1)ABC (2)142 水的体积/cm3 水与矿石的总体积/ cm3 20 7.1 (3)偏小 偏大 先使矿石充分吸水,用干纸巾擦干表面的水后再测量体积 ①偏大 ②偏小 偏小 ③偏大
拓展设问 向烧杯中缓慢加水至标记处 ρ水
【真题精粹】
命题点1 天平的使用
1.(2022·河北)关于托盘天平的使用,下列说法正确的是 ( )
A.调节天平横梁平衡时,游码应放在标尺的最大刻度线处
B.测量物体质量时,向右盘中加减砝码应使用镊子
C.被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D.称粉状物体质量时,可以将其直接放在盘中
2.(2015·河北)关于天平的使用,说法正确的是 ( )
A.称量过程中可以调节平衡螺母
B.潮湿的物体可以直接放在天平上称量
C.被测物体的质量不能超过天平的最大称量
D.称量粉末状物体时只在左盘垫一张纸片即可
命题点2 密度的测量(10年5考)
3.(2023·河北)物理兴趣小组的同学在实验室测量物体的密度。
Ⅰ.小明选取适量某种相同的实心小球进行如下实验。
(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码放到标尺左端的 ,静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央。
(2)把80个小球放在左盘中,向右盘加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图1所示,这些小球的总质量为 g。
(3)向量筒中加入体积为15 mL的水,然后向水中逐个缓慢投入小球,水不溅出,小球沉入水底。投入50个小球时量筒中液面达到的位置如图2所示,这些小球的总体积为 cm3。
(4)根据测量结果可知这种为 g·cm-3。
Ⅱ.小红采用了如下方法测量另一种相同的实心小球的密度。
(1)调节托盘天平至平衡后,左盘放适量小球,右盘放烧杯并往其中加水,直至天平平衡。
(2)左盘中减少n1个小球,从烧杯逐渐取水倒入空量筒中,天平恢复平衡时,量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V1。
(3)向量筒中逐个缓慢投入小球,水不溅出,小球全部浸没在量筒的水中。投入n2个小球时量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V2。
(4)若水的密度用ρ水表示,写出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表达式ρ= 。
真题变式 (5)在实验Ⅰ中,若小球具有吸水性,测量结果相比小球的密度实际值会偏 。
(6)在实验Ⅱ中,若向量筒中逐个缓慢投入小球时有水溅出,测量结果相比小球的密度实际值会偏 。
4.(2021·河北)小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(ρ水已知)
(1)小明的实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是 ;
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为V1;
④用细线系好小石块,将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为V2;
⑤小石块的密度为ρ石= 。
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块 在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度为ρ石= 。
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。为了使测量结果更准确,可以在小明完成实验步骤②后, ,再继续进行实验。
【答案】1.B 2.C
3.(1)零刻度线处 左 (2)21.6 (3)8 (4)2.7
(4) (5)大 (6)大
4.(1)①将平衡螺母向左端调节,使天平横梁水平平衡
⑤ (2)②浸没 ③ ρ水 (3)偏大 让石块吸足水
2