(共60张PPT)
第7讲 质量与密度
模块四 力 学
1
考情精析 知考点
2
思维导图 建体系
3
知识清单 夯基础
4
实验探究 培素养
5
真题集训 悟中考
6
分层集训 提能力
课标要求 高频考点 年份·分值 2023 2024 2025
知道质量的含义。会测量固体和液体的质量 质量的理解 — — T1,3分
T22,8分
会测量固体和液体的密度 测量固体和液体的密度 — — —
课标要求 高频考点 年份·分值 2023 2024 2025
通过实验理解密度 密度公式的理解和应用 — — —
能解释生活中与密度有关的一些物理现象 T10,2分 T1,3分 T9,2分
[教材导航] 人教版:八年级上册P138~158第六章“质量与密度” 沪科版:八年级全一册P105~128第五章“质量与密度” 质量及其测量(3年2考)
1.质量
(1)概念:物体所含 的多少,通常用字母m表示。
(2)理解:质量是物质的一种属性,物体的质量不随其 、物态、 和温度的改变而改变。
物质
形状
位置
(3)单位及换算
国际单位: (kg),常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg);1 t=103 kg=106 g=109 mg。
2.天平的使用
千克
放 把天平放在水平台上
拨 把游码拨到标尺左端的零刻度线处
调 调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央(左偏右调、右偏左调)
测 称量前估测被测物体的质量,称量时把物体放在左盘中,用镊子按照先大后小的顺序在右盘中依次加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡
读 右盘中砝码的质量加上游码在标尺上所对应的刻度值就等于被测物体的质量
收 测量完毕后取下物体,用镊子将砝码由小到大放回砝码盒,游码拨回零刻度线处
密度(3年0考)
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比。
2.公式:密度的计算公式是ρ= 。
(1)m表示质量,常用单位是 kg或g。
(2)V表示体积,1 mL=1 cm3;1 L=1 dm3=10-3 m3。
(3)ρ表示密度,密度的国际单位是 ,常用单位还有g/cm3。
(4)单位换算:1 g/cm3= kg/m3。
kg/m3
1×103
3.特性:密度是物质的一种特性,与物质的种类、温度和 有关。
4.重要的密度值:水的密度是 kg/m3,合1 g/cm3,物理意义是1 m3的水的质量为 kg。
状态
1×103
1×103
密度的测量(3年0考)
1.用量筒测量体积
(1)实验室常用 或 来测量体积。
(2)量筒的使用
看:看量筒的 和 。
放:将量筒放在 上。
量筒
量杯
量程
分度值
水平台
读:读数时视线与液面 相平(若量筒中液面是凸形的,读数时视线要与液面的最高处相平)。
记:记录时要包括数字和单位。
(3)单位换算:1 mL=1 cm3,1 cm3=1×10-6 m3。
最低处
读数时俯视读出的结果会偏大,仰视读出的结果会偏小,可简记为“俯大仰小”。
2.密度的测量
(1)实验原理:ρ=。
(2)测量工具:天平、量筒。
(3)固体密度的测量步骤
①用天平测量出固体的质量m;②向量筒中注入适量的水,读出水的体积V1;③将被测固体浸没在水中,读出固体和水的体积V2;④用公式计算出固体的密度ρ=。
(4)液体密度的测量步骤
①用天平测量出烧杯和液体的质量m1;②将烧杯中的部分待测液体倒入量筒中,读出量筒中待测液体的体积V;③用天平测出剩余待测液体和烧杯的质量m2;④得出液体的密度ρ=。
密度与社会生活(3年3考)
1.密度与温度
(1)密度受温度影响最大的是 ,受温度影响较小的是 。
(2)一般来说,同种物质温度越高密度越 。
(3)水在 ℃时密度最大,温度高于或低于4 ℃时,随着温度的升高或降低,水的密度都会越来越 。
2.密度的应用:不同物质的密度一般 ,利用这一特性可以
。
气体
固体、液体
小
4
小
不同
鉴别物质
实验器材
实验1 测量固体的密度 (2022年课程标准必做实验)
天平、量筒、水、细线、待测固体。
实验装置
设计与进行实验
1.常规法测量固体密度:正确的测量顺序为先测质量再测体积,若先测体积,会使物体上沾水导致质量偏大,密度计算值偏大。
2.溢水法测密度
(1)用天平测出固体的质量m。
(2)将溢水杯装满水,把固体放入溢水杯中使其浸没,同时用量筒盛接溢出的水,测得溢出水的体积V水,则固体的体积V=V水。
(3)固体的密度
3.特殊法测密度:在缺少天平或量筒时采用替代法,如用弹簧测力计测量质量,利用阿基米德原理测量物体的体积和密度。
[例1] 小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是 ;小亮纠正错误后,开始调节天平平衡,他发现指针指向了分度盘中线的左侧,则他应该向 调节平衡螺母。
(2)小亮按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量是 g;
②将玻璃杯装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之浸没,利用排水法,测出溢出水的质量为30 g,则小木块的体积为 cm3;(ρ水=1.0×103 kg/m3)
③测出小木块的密度是 g/cm3。
(3)做实验时,小亮若先用排水法测出木块的体积,接着用天平测出木块的质量,这样测得的密度值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)近期国际原油涨价,92号汽油每吨提高200元,测算到零售价格每升提高了0.15元,据此可估测92号汽油的密度约为 kg/m3。(不考虑汽油在生产运输过程中密度的变化)
答案:(1)未将游码拨到标尺左端的零刻度线处 右
(2)①18.6 ②30 ③0.62
(3)偏大 (4)0.75×103
实验器材
实验2 测量液体的密度 (2022年课程标准必做实验)
天平、量筒、烧杯、待测液体。
实验原理
实验装置
设计与进行实验
1.常规法测液体的密度
(1)先测量质量再测量体积,会因为烧杯中的液体不能全部倒入量筒中(烧杯内壁会沾有液体),导致所测量的液体的体积偏小而产生误差,使所测密度值偏大。
(2)先测量体积再测量质量,会因为量筒内的液体不能全部倒入烧杯中,导致所测量液体的质量偏小而产生误差,使所测密度值偏小。
2.特殊法测液体的密度:在缺少天平和量筒时,可利用浮力测量液体的密度,常用的方法有等体积法(将物体分别浸没在水中和待测液体中)和等浮力法(将物体分别漂浮在水中和待测液体中)。
[例2] 小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。
(1)他先将物块拿在手中掂量了一下,感觉比较轻;再将物块放入水中,发现能漂浮在水面且不吸水。
(2)他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)、细针,来测量该物块的密度。其操作步骤如下:
①向烧杯中注入适量的水,将物块放入水中,静止时如图甲所示,用记号笔在烧杯水面处作标记A。
②用细针将物块全部压入水中,用记号笔在此时烧杯水面处作标记B,如图乙所示。
③从水中取出物块,在量筒中倒入90 mL的水。
④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处,此时量筒内剩余水的水面如图丙所示,则量筒内剩余水的体积为 mL,由此可计算出该物块的质量为 g。
⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处,量筒内剩余水的体积为40 mL,由此可计算出该物块的密度为 kg/m3。
(3)小明反思其探究过程,在确认读数准确的情况下,从水中取出物块会带出少量水,导致测得物块的体积 ,质量 (均选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案:(2)④50 40 ⑤0.8×103 (3)偏大 偏大
1.(2025贵州)你的质量(俗称体重)与下列各质量值最接近的是 ( )
A.50 t B.50 kg C.50 g D.50 mg
B
2.(2024贵州)国产大型客机C919已成功载客飞行,飞机在结构设计、材料选择、环保理念等方面均有自主知识产权,选用先进的合金材料减小了飞机的质量,这是因为材料本身的 较小。
答案:密度
3.(2025贵州)由轻量化材料制成的飞机部件,在体积相同时质量更小,是由于这类材料密度较 (选填“大”或“小”)的缘故。
答案:小
4.(2025山西)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知 ( )
A.铝合金的密度为5.4 g/cm3
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
D
5.(2024广东)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为40 cm3,则李子的密度为 g/cm3。
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置M1,测得凉茶和烧杯的总质量为240 g。
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置M2。
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 ,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282 g。根据实验数据,可得凉茶的密度为 g/cm3。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 。
答案:(1)零刻度线 (2)44.0 1.1 (3)③M2 1.05 无 取出李子后向烧杯中加凉茶使液面上升至位置M2时已经将被带走的凉茶补齐了
一、选择题
1.密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是 ( )
A.1 kg的铁块比1 kg的棉花重
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D.一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度小,向上方聚集
D
2.(2025黔南一模)全碳气凝胶是世界上最轻的固体材料之一,最小密度仅有0.16 mg/cm3,它具有隔热、耐高温等性能,在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。关于该材料,下列说法正确的是 ( )
A.气凝胶“轻”指它的质量小
B.将气凝胶压扁,其密度变小
C.该材料可用来制作消防员防火服
D.8 cm3的该种气凝胶,质量为1.28 g
C
3.用天平测量一张邮票的质量,下列方法中相对比较简单而又正确的是( )
A.把一张邮票直接放在天平上,测量一次,并记录
B.把一张邮票放在天平上,反复测量,再求平均值
C.先测出100张邮票的质量,再将测得结果除以100
D.先测出一本书的质量,把一张邮票贴在书上,测出其总质量,再减去书的质量
C
4.质量和体积都相等的三个球,分别由铝、铁、铜制成,已知ρ铜>ρ铁>ρ铝,下列说法正确的是 ( )
A.三个球一定都是空心的
B.三个球一定都是实心的
C.铁球可能是实心的
D.铝球可能是实心的,也可能是空心的
D
5.(多选)(2025黔南一模)在初中物理的学习中,我们经常用如图所示的图像来表示两个物理量之间的关系,若在图中横纵坐标轴加上适当的物理量及单位,则该图像可以用来描述 ( )
A.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
B.物体的密度与质量的关系
C.匀速直线运动中速度与时间的关系
D.同种物质的质量与体积的关系
AD
二、填空题
6.篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一,被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:变小 不变
7.使用量筒时,按正确的读数方法,小明应沿如图所示的虚线 的方向观察量筒刻度,此时的读数是 mL。
答案:b 60
三、实验探究题
8.(2025贵阳一模)小明旅游时捡了一块漂亮光滑的石头(不吸水),他和实验小组的同学试着用天平和量筒测量这块石头的密度。
(1)实验前,把托盘天平放在水平工作台面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针静止在图甲中的位置处,他接下来的操作应该是向 调节平衡螺母,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)当天平平衡时,右盘中所有砝码和游码的位置如图乙所示,则石头的质量是 g。
(3)随后往一量筒内倒入30 mL的水,然后用细线将石头浸没在量筒中,示数如图丙所示,则石头的密度为 kg/m3。
(4)在用排液法测不规则物体的体积时,为保证测量准确,你认为在测量过程中应该特别注意的是 。(答案合理即可)
答案:(1)左 (2)39 (3)3.9×103 (4)该物体是否吸水
四、计算题
9.[物理与日常生活](2024广州模拟)同一针筒内装有不同体积的同种液体,用电子秤分别测量其质量,如图甲、乙所示。请写出以下物理量的计算过程。
(1)针筒中液体的密度。
(2)甲、乙针筒中液体的质量。
(3)空针筒的质量。
解:(1)从甲到乙,质量的增加量Δm=m乙-m甲=50.09 g-40.09 g=10 g,体积的增加量ΔV=V乙-V甲=30 mL-20 mL=10 mL=10 cm3,
液体的密度ρ===1 g/cm3。
(2)根据密度公式得,甲、乙针筒中液体的质量分别为m甲'=ρV甲=1 g/cm3×20 cm3=20 g,m乙'=ρV乙=1 g/cm3×30 cm3=30 g。
(3)空针筒的质量
m0=m甲-m甲'=40.9 g-20 g=20.9 g。
10.如图是标准大气压下,质量为1 g的某液体的密度—温度图像,以下说法正确的是 ( )
A.4 ℃时,液体体积最大
B.温度升高,液体密度不变
C.1 ℃时液体的密度比5 ℃时的大
D.10 ℃时液体的体积比4 ℃时的大
D
11.在“测量酱油的密度”实验中,使用的天平最大称量为200 g,分度值为0.2 g;使用的量筒量程为100 mL,分度值为1 mL。
(1)根据你已有的知识和经验判断:酱油、菜籽油、水,三者中密度最大的是 。
(2)小优同学的测量步骤是在烧杯中装入适量酱油,用天平测量出它们的总质量为m1;将烧杯中的部分酱油倒入量筒,测量出体积为V;测量出
烧杯和剩余酱油的总质量为m2;计算出酱油的密度。依据上述测量,酱油的密度为ρ= 。(用m1、m2、V表示)
(3)本实验的误差来源是 (写出一条即可)。
(4)本实验操作难度较大,你认为最难操作的是 (写出一条即可)。
答案:(1)酱油 (2) (3)体积测量 (4)用天平测质量时,防止烧杯倾倒
12.[科学探究]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个这种小球放在左盘中,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小球的密度为 g/cm3。
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= 。
答案:Ⅰ.(1)零刻度线处 左 (2)21.6 (3)5 (4)2.7 Ⅱ.(4)