第二讲 质量与密度
第1课时 质量与密度
1.知道质量的含义。
2.用托盘天平测量物体的质量。
3.通过实验,理解密度。
4.能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
5.了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
一、质量
1.质量:
(1)概念:物体所含物质的多少。
(2)单位及其换算:国际基本单位: 千克(kg) ,常用单位:克(g)、毫克(mg)、吨(t),
换算关系:1 t= 103 kg=106 g=109 mg。
(3)常考质量估测:一个鸡蛋的质量约为50 g ;
一个苹果的质量约为150 g;一名中学生的质量约为50 kg ;
一本物理课本的质量约为200 g;一份理化试卷的质量约为8 g。
2.特点:质量是物体的一种属性,物体的质量不随它的 形状、物态和位置 而改变。
3.测量工具——托盘天平:
(1)使用方法
①放:将托盘天平放在 水平 工作台上。
②移:将游码移到标尺左端的 “0”刻度线 处。
③调:调节 平衡螺母 ,使指针对准分度盘中央的刻度线。
④称:左盘放物体,右盘放砝码;通过增减砝码和移动游码在称量标尺上的位置,直至横梁恢复平衡。在夹取砝码时,按照从大到小的原则。
⑤记:被测物体的质量等于 砝码总质量 与 游码在标尺上的示数值 之和。
(2)注意事项
①被测物体的质量不能超过天平的 称量 。
②加减砝码时,必须用 镊子 夹取。
③天平和砝码应保持干燥、清洁。
4.量筒和量杯:
(1)作用:测量液体体积。
(2)读数:视线与凹面的底部或凸面的顶部 相平 。
【名师点拨】 (1)调节天平平衡:“平衡螺母”是调节天平平衡的,只能在测量前使用。“游码”是可以自由移动的“小砝码”,是在测量过程中调节天平平衡的。
(2)判断天平平衡:指针静止时指在刻度盘中央或者指针在其两侧摆动幅度相当。
(3)读数时,以游码左端对应的刻度为准。
(4)当物体和砝码放反时,仍可求出物体质量,此时m物=m砝-m游码对应示数。
(5)量筒读数时,若俯视,读数偏大,若仰视,读数偏小。
二、密度
1.概念:某种物质组成的物体的 质量 与它的 体积 之比。
2.公式及其变形:(1)求密度: ρ= 。 (2)求质量: m=ρV 。
(3)求体积: V= 。
3.单位及换算:1 g/cm3= 3.1×103 kg/m3。
4.水的密度: 1.0×103 kg/m3 。物理意义:每立方米的水的质量为
1.0×103 kg 。
三、密度的应用
1.密度与温度:
(1)关系:温度能够改变物体的密度,一般物体在温度升高时,体积膨胀密度
变小 。
(2)特例:水的反常膨胀。
①4 ℃的水密度 最大 。
②温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度 越来越小 。
③0~4 ℃时,随温度的降低,水的密度 越来越小 。
④水凝固成冰时体积变大,密度 变小 。
2.密度与物质鉴别:
(1)特点:密度是物质的一种基本特性,物质不同,密度一般 不同 。
(2)鉴别原理: ρ= 。
3.应用:盐水选种,根据密度判断原料的优劣,判断物体的实心、空心。
【名师点拨】 (1)特性:密度是物质的一种特性,一般情况下,不同物质的密度不同,同种状态下物质的密度相同,与物质的质量和体积无关。
(2)密度与物质状态:同种物质的密度与物质的状态有关,比如水和冰的密度不同。通常情况下固态密度最大,液态次之,气态最小。
(3)常见物质中,气体的密度受温度影响最大,液体次之,固体最小。
(4)因不同的物质密度可能相等,如煤油和酒精,所以应用密度鉴别物质的种类,并不是非常可靠的,还应该根据气味、颜色等。
重难点一 对密度的理解
【典题1】节日放飞的氢气球在上升的过程中(气球不漏气且在爆炸前),关于球内气体质量和密度的变化情况,下列说法中正确的是(B)
A.质量变大,密度变大 B.质量不变,密度变小
C.质量变小,密度不变 D.质量不变,密度变大
【技法点拨】在判断物体密度变化时,应注意控制变量的思想,一般有三种情况:
①质量不变体积改变,例如水结冰,密度减小
②体积不变质量改变,例如给氧气瓶充氧气,瓶内氧气密度增大
③质量和体积都改变,例如雕刻印章,密度不变
【变式】(2024·深圳罗湖区期末)密度与社会生活、科学技术联系紧密,下列关于密度的一些说法正确的是(D)
A.“铁杵磨成针”时,铁杵的质量和密度都不变
B.密度是物质的一种特性,水的密度不随温度、形状、位置的变化而变化
C.我国歼-35战斗机上的新型材料具有高强度、高密度的特点
D.火灾逃离时需要弯腰甚至爬行,是因为燃烧产生的有害气体温度较高,密度较小
重难点二 密度公式的应用
【典题2】甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示,ρ甲、ρ乙、ρ丙、
ρ水分别代表甲、乙、丙和水的密度,下列说法正确的是(ρ水=1×103 kg/m3)(C)
A.ρ丙>ρ乙>ρ甲且ρ甲>ρ水 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙且ρ丙>ρ水
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙且ρ乙=ρ水 D.ρ乙>ρ丙>ρ甲且ρ甲<ρ水
【变式】(2024·广东模拟)甲和乙两种物质的质量与体积关系图象如图所示,甲物质的密度为 8×103 kg/m3,相同体积的甲、乙质量之比m甲∶m乙= 8∶3 ;由乙物质做成的小物品被航天员从地球带到太空后,质量 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
命题点一 天平的使用
1.(2023·深圳中考改编)在调节天平时,某同学将游码归零后,刻度盘如图甲所示,接下来应 向右调节平衡螺母 ,直到指针指在刻度盘的中央。最后测量物体的质量如图乙,物体质量为 100.6 g。
2.小明想用天平称出20 g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示,然后在右盘中增加20 g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水,指针位置如图2所示。接下来的操作应该是(C)
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
3.某同学用天平测物体的质量。使用天平时,将天平放在 水平 工作台面上,将 游码 移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。如图所示是测量过程中的某一场景,接下来的操作是:取下10 g砝码, 添加5 g的砝码,再移动游码 ,直至天平横梁平衡,读出物体的质量。
命题点二 质量和密度的理解
4.(2023·广州中考)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图,人双手捧起的米质量约为(B)
A.3 g B.300 g C.30 kg D.300 kg
5.关于质量和密度,下列说法正确的是(C)
A.从地球带到太空中的“冰墩墩”能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
B.人体的密度跟水的密度差不多,所以中学生的体积约为50 m3
C.航空材料常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料
D.冬天开空调制热时,排风口向上可以使屋子里更快暖和起来
命题点三 密度公式的应用
6.我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带——手撕钢的厚度只有0.015 mm,则面积为1 m2的手撕钢的质量约为(ρ钢=7.9×103 kg/m3)(A)
A.120 g B.12 g C.1.2 g D.0.12 g
7.公路自行车比赛是在有各种地形变化的公路上举行,杭州亚运会公路自行车赛道于2023年9月迎来许多参赛者。为了使骑行达到高速,一般要求车身重量较轻且风阻较小。如表是制造自行车可选的材料。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度(kg/m3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
(1)若车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是什么
(2)某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12 kg,请你计算所用铝合金材料体积为多少立方米
(3)若保持(2)中自行车的款式和外形不变,将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量减轻了多少
解:(1)车身的材料要求强度高且轻便,根据表格数据可知,碳纤维材料的性能(强度)强、密度最小,所以用碳纤维材料来制作车身最理想;
(2)质量为12 kg的铝合金材料,其体积为:V铝合金===4×10-3 m3;
(3)由于自行车的款式和外形不变,所以将所用的铝合金换为碳纤维材料时,碳纤维材料的体积等于铝合金材料的体积,即V碳纤维=V铝合金=4×10-3 m3,
使用碳纤维材料的质量:m碳纤维=ρ碳纤维V碳纤维=1.6×103 kg/m3×4×10-3 m3=6.4 kg;
所以自行车由铝合金材料换为碳纤维材料时,其质量减小了Δm=m铝合金-m碳纤维=12 kg-6.4 kg=5.6 kg。第二讲 质量与密度
第1课时 质量与密度
1.知道质量的含义。
2.用托盘天平测量物体的质量。
3.通过实验,理解密度。
4.能解释生活中与密度有关的一些物理现象。
5.了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
一、质量
1.质量:
(1)概念:物体所含物质的多少。
(2)单位及其换算:国际基本单位: ,常用单位:克(g)、毫克(mg)、吨(t),
换算关系:1 t= kg=106 g=109 mg。
(3)常考质量估测:一个鸡蛋的质量约为50 ;
一个苹果的质量约为150 g;一名中学生的质量约为50 ;
一本物理课本的质量约为200 g;一份理化试卷的质量约为8 g。
2.特点:质量是物体的一种属性,物体的质量不随它的 而改变。
3.测量工具——托盘天平:
(1)使用方法
①放:将托盘天平放在 工作台上。
②移:将游码移到标尺左端的 处。
③调:调节 ,使指针对准分度盘中央的刻度线。
④称:左盘放物体,右盘放砝码;通过增减砝码和移动游码在称量标尺上的位置,直至横梁恢复平衡。在夹取砝码时,按照从大到小的原则。
⑤记:被测物体的质量等于 与 之和。
(2)注意事项
①被测物体的质量不能超过天平的 。
②加减砝码时,必须用 夹取。
③天平和砝码应保持干燥、清洁。
4.量筒和量杯:
(1)作用:测量液体体积。
(2)读数:视线与凹面的底部或凸面的顶部 。
【名师点拨】 (1)调节天平平衡:“平衡螺母”是调节天平平衡的,只能在测量前使用。“游码”是可以自由移动的“小砝码”,是在测量过程中调节天平平衡的。
(2)判断天平平衡:指针静止时指在刻度盘中央或者指针在其两侧摆动幅度相当。
(3)读数时,以游码左端对应的刻度为准。
(4)当物体和砝码放反时,仍可求出物体质量,此时m物=m砝-m游码对应示数。
(5)量筒读数时,若俯视,读数偏大,若仰视,读数偏小。
二、密度
1.概念:某种物质组成的物体的 与它的 之比。
2.公式及其变形:(1)求密度: 。 (2)求质量: 。
(3)求体积: 。
3.单位及换算:1 g/cm3= kg/m3。
4.水的密度: 。物理意义:每立方米的水的质量为
。
三、密度的应用
1.密度与温度:
(1)关系:温度能够改变物体的密度,一般物体在温度升高时,体积膨胀密度
。
(2)特例:水的反常膨胀。
①4 ℃的水密度 。
②温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度 。
③0~4 ℃时,随温度的降低,水的密度 。
④水凝固成冰时体积变大,密度 。
2.密度与物质鉴别:
(1)特点:密度是物质的一种基本特性,物质不同,密度一般 。
(2)鉴别原理: 。
3.应用:盐水选种,根据密度判断原料的优劣,判断物体的实心、空心。
【名师点拨】 (1)特性:密度是物质的一种特性,一般情况下,不同物质的密度不同,同种状态下物质的密度相同,与物质的质量和体积无关。
(2)密度与物质状态:同种物质的密度与物质的状态有关,比如水和冰的密度不同。通常情况下固态密度最大,液态次之,气态最小。
(3)常见物质中,气体的密度受温度影响最大,液体次之,固体最小。
(4)因不同的物质密度可能相等,如煤油和酒精,所以应用密度鉴别物质的种类,并不是非常可靠的,还应该根据气味、颜色等。
重难点一 对密度的理解
【典题1】节日放飞的氢气球在上升的过程中(气球不漏气且在爆炸前),关于球内气体质量和密度的变化情况,下列说法中正确的是( )
A.质量变大,密度变大 B.质量不变,密度变小
C.质量变小,密度不变 D.质量不变,密度变大
【技法点拨】在判断物体密度变化时,应注意控制变量的思想,一般有三种情况:
①质量不变体积改变,例如水结冰,密度减小
②体积不变质量改变,例如给氧气瓶充氧气,瓶内氧气密度增大
③质量和体积都改变,例如雕刻印章,密度不变
【变式】(2024·深圳罗湖区期末)密度与社会生活、科学技术联系紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.“铁杵磨成针”时,铁杵的质量和密度都不变
B.密度是物质的一种特性,水的密度不随温度、形状、位置的变化而变化
C.我国歼-35战斗机上的新型材料具有高强度、高密度的特点
D.火灾逃离时需要弯腰甚至爬行,是因为燃烧产生的有害气体温度较高,密度较小
重难点二 密度公式的应用
【典题2】甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示,ρ甲、ρ乙、ρ丙、
ρ水分别代表甲、乙、丙和水的密度,下列说法正确的是(ρ水=1×103 kg/m3)( )
A.ρ丙>ρ乙>ρ甲且ρ甲>ρ水 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙且ρ丙>ρ水
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙且ρ乙=ρ水 D.ρ乙>ρ丙>ρ甲且ρ甲<ρ水
【变式】(2024·广东模拟)甲和乙两种物质的质量与体积关系图象如图所示,甲物质的密度为 kg/m3,相同体积的甲、乙质量之比m甲∶m乙= ;由乙物质做成的小物品被航天员从地球带到太空后,质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
命题点一 天平的使用
1.(2023·深圳中考改编)在调节天平时,某同学将游码归零后,刻度盘如图甲所示,接下来应 ,直到指针指在刻度盘的中央。最后测量物体的质量如图乙,物体质量为 g。
2.小明想用天平称出20 g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示,然后在右盘中增加20 g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水,指针位置如图2所示。接下来的操作应该是( )
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
3.某同学用天平测物体的质量。使用天平时,将天平放在 工作台面上,将 移至标尺零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央。如图所示是测量过程中的某一场景,接下来的操作是:取下10 g砝码, ,直至天平横梁平衡,读出物体的质量。
命题点二 质量和密度的理解
4.(2023·广州中考)“掬手为升”是我国古代的计量方法之一,“掬”即为双手捧。如图,人双手捧起的米质量约为( )
A.3 g B.300 g C.30 kg D.300 kg
5.关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.从地球带到太空中的“冰墩墩”能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
B.人体的密度跟水的密度差不多,所以中学生的体积约为50 m3
C.航空材料常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料
D.冬天开空调制热时,排风口向上可以使屋子里更快暖和起来
命题点三 密度公式的应用
6.我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带——手撕钢的厚度只有0.015 mm,则面积为1 m2的手撕钢的质量约为(ρ钢=7.9×103 kg/m3)( )
A.120 g B.12 g C.1.2 g D.0.12 g
7.公路自行车比赛是在有各种地形变化的公路上举行,杭州亚运会公路自行车赛道于2023年9月迎来许多参赛者。为了使骑行达到高速,一般要求车身重量较轻且风阻较小。如表是制造自行车可选的材料。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度(kg/m3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
(1)若车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是什么
(2)某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12 kg,请你计算所用铝合金材料体积为多少立方米
(3)若保持(2)中自行车的款式和外形不变,将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量减轻了多少
