课件62张PPT。第 10 讲 物质的特性——质量、密度第二部分 物质科学(一)专题一 质量的测量专题二 物质密度内容索引实验探究与学科素养专题一 质量的测量返回基础知识一、质量
1.定义:质量表示物体所含 的多少。
2.单位:质量的常用单位和国际单位都是 。
3.质量是物体的属性,它不随物体的位置、形状、温度和状态等的改
变而改变。
深化理解 质量的理解:铁锭被轧钢机轧成铁板,形状变了,但它所含的物质多少没有改变,质量不变;一块冰温度升高,直到熔化成水后,其温度和状态变了,但它所含物质的多少没有变,质量不变。物质梳理千克二、天平的使用
1.调平:放置在水平的地方,游码要 ;调节 (天平两端的螺母)直至指针对准 。
2.称量:左托盘放 ,右托盘放 ;添加砝码按先 后 ,再调节 ,直至天平恢复平衡。
3.读数:物体的质量=砝码质量+ 的质量。
4.称量完毕,用镊子将砝码放回砝码盒中。归零平衡螺母中央刻度线称量物砝码大小游码游码指示特别提醒 ①被测物体的质量不能超过天平的量程。②游码归零后若指针向左偏,则平衡螺母向右调;反之,往左调。③添加砝码时应按先大后小的顺序,这样可以使添加砝码的次数最少。④向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不要把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。⑤不要把潮湿的物体和化学药品直接放在托盘里。⑥测量过程中,调节好的天平不要随意更换位置或交换托盘,否则要重新调平。⑦天平一旦平衡就不再调节平衡螺母。⑧读游码指示值时以游码左侧刻度线为准。命题点1 质量是物体的属性
1.(2016·永州)一铁块的质量会发生变化的情况是( )
A.将它熔化成铁水 B.将它轧成薄铁片
C.将它切掉一个角 D.将它从地球运到月球
解析 质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变。将它熔化成铁水是状态变了,把它轧成薄铁片是形状变了,从地球运到月球是位置变了,但铁块所含铁的多少没有改变,所以其质量不会改变。切掉一个角,铁块所含铁物质减少了,所以质量变了。123C答案 解析命题规律探究命题点2 天平的使用
2.(2015·恩施)在使用天平测物体质量时,把物体放于天平左盘,在右盘加上砝码,经过调节,指针和游码的位置如图所示。则接下来的正确操作是 。答案 解析解析 在右盘加上砝码,经过调节,指针偏向分度盘的左侧,说明左侧质量大,由图可知,已经移动了游码,故应继续向右移动游码。向右移动游码1233.(2017·枣庄)在我市科学实验操作考试中,小红抽到的试题是“测量石块的质量”。她将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的
处,若此时指针偏向中央刻度线的左侧,她应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡。测量时,小红将石块放在天平左盘,右盘加减砝码,并移动游码的位置,天平平衡时砝码使用情况和游码位置如图所示,则石块的质量为 g。答案 解析123解析 (1)测质量前,首先把天平放在水平桌面上,将游码置于标尺左端的零刻度线处,若指针偏向中央刻度线的左侧,则应向右移动平衡螺母直至横梁平衡;
(2)由图知,标尺的分度值为0.2g,石块的质量m=50g+20g+4.4g=74.4g。1233.(2017·枣庄)在我市科学实验操作考试中,小红抽到的试题是“测量石块的质量”。她将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端的
处,若此时指针偏向中央刻度线的左侧,她应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡。测量时,小红将石块放在天平左盘,右盘加减砝码,并移动游码的位置,天平平衡时砝码使用情况和游码位置如图所示,则石块的质量为 g。零刻度线右74.4返回解析答案123专题二 物质密度返回基础知识一、物质的密度
1.含义:由某种物质组成的物体的 和它的 的比值叫做这种物质的密度。
2.密度是物质的一种特性,与质量多少、体积大小 ,但当温度、状态等发生改变时,物质的密度也会发生改变,如:热水的密度小于冷水,水的密度大于冰的密度。不同的物质,密度一般 。梳理质量体积无关不同深化理解 密度的理解:一块冰化成水的过程中,密度变大;倒掉一半水后,密度不变;空气受热后体积变大,密度变小;这说明物质的密度也不是绝对不变的,当外界条件发生变化时(温度、状态等),物质的密度也会发生变化。3.密度的定义式:密度=质量/体积,即ρ= 。
4.密度的单位:千克/米3,克/厘米3。1000千克/米3= 克/厘米3。
特别提醒 常见物质的密度:水的密度为1.0×103kg/m3;冰的密度为0.9×103kg/m3;一般来说,固体的密度较大,液体的密度较小,气体的密度最小,但水银例外。15.密度知识的应用:
(1)根据已知物质的密度、体积,求物体的质量,m= ;
(2)根据已知物质的密度、质量,求物体的体积,V= ;
(3)根据物体的质量和体积,算出物质的密度,再通过查密度表鉴别是什么物质。ρV二、测物体的密度
1.测物体的密度:根据公式ρ= ,用天平(或其它仪器)测出物体的____
(m),用量筒(或其它仪器)测出物体的 (V),通过计算就可得出物体的密度。
2.量筒的使用:
(1)看:首先要看清量筒(或量杯)的 范围和 刻度;
(2)放:在测量体积时,量筒要平稳地放在水平桌面上;
(3)读:视线要与量筒壁垂直,与 相齐,并以液面层的下沿读数。质量体积测量最小液面3.固体密度的测定:
(1)用 测固体的质量,记为m;
(2)向量筒中注入适量的水,记下水的体积V1;
(3)用细线绑住固体(或其它方法),使其全部浸入量筒的水中,记下水和固体的总体积V2(对于规则的物体,可用 量出尺寸,根据体积公式计算出物体的体积);
(4)根据上述已测数据,得出固体的密度ρ= 。天平刻度尺4.液体密度的测定:差值法
(1)往烧杯中倒入适量的液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1;
(2)把烧杯中的部分液体倒入量筒中,记下液体的体积V;
(3)用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2;
(4)根据上述已测数据,得出液体的密度ρ= 。特别提醒 如何减小测液体密度的误差:
(1)若先测液体体积V,后测质量m,如图甲,因量筒中尚有一些残留液体,所测的质量并不是体积V对应的质量,使得测出的质量偏小,故测得密度偏小。
(2)若先测质量,再将烧杯中的液体往量筒倒的过程中也有残留,如图乙,则测得的体积将偏小,故测得密度偏大。(3)改进方案如图丙,用“差值法”测量液体的密度就是为了减少误差。命题点1 密度是物质的一种特性
1.(2015·济宁)小夏用柱形图表示出了一些物质的密度(如图所示),依据图中信息,你有哪些发现?写出其中的两条:
(1)__________________________;
(2)__________________________。答案 解析命题规律探究123456789解析 由柱形图表可以看出:①绝大部分物质的密度都不相同;
②水和冰虽然是同种物质,但状态不同,密度不同;
③煤油和酒精虽然是不同物质,但密度相同;
④水银是液体,但密度大于铅、铜、铝等固体。命题规律探究123456789答案 解析命题规律探究命题点1 密度是物质的一种特性
1.(2015·济宁)小夏用柱形图表示出了一些物质的密度(如图所示),依据图中信息,你有哪些发现?写出其中的两条:
(1)__________________________;
(2)__________________________。不同物质密度一般不同同种物质,状态不同密度不同123456782.(2016·湘西)一瓶矿泉水被小华喝了一半,则剩下部分水的密度将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
解析 一瓶矿泉水喝掉一半后余下半瓶,质量变为原来的一半,但仍是水,所以密度不变。C答案 解析12345678命题点2 利用密度公式进行简单的计算
3.一把汤匙的质量是18.4g,体积是8cm3,则根据如下密度表,可以知道做成这把汤匙的材料可能是( )
A.铝 B.铜 C.铁 D.陶瓷
解析 根据密度等于质量和体积的比值,可得汤匙的密度为2.3× 103kg/m3,则汤匙的材料为陶瓷。答案 解析D123456784.(2015·枣庄)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,他根据实验数据绘出的图象如图所示。量杯的质量与液体的密度分别是( )答案 解析A.20g,0.8×103kg/m3
B.60g,0.8×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3
D.20g,1.0×103kg/m312345678解析 (1)读图及表格中数据可知,当液体体积为0时,即量杯中没有装液体时,质量m=20g,这就是量杯的质量,m杯=20g;
(2)读图可知,当液体体积为60cm3时,液体质量m=80g-20g=60g,则液体的密度:123456784.(2015·枣庄)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,他根据实验数据绘出的图象如图所示。量杯的质量与液体的密度分别是( )解析答案 DA.20g,0.8×103kg/m3
B.60g,0.8×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3
D.20g,1.0×103kg/m3123456785.(2017·自贡)甲、乙两种物质的m—V图像如图所示,分析图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.两物质的密度之比为4∶1
D.两物质的密度之比为1∶4答案 解析12345678解析 图像的横轴表示体积,纵轴表示质量。由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A错误;
若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B错误;
当m甲=20kg时,V甲=4m3;当m乙=10kg时,V乙=8m3,则甲、乙的密度分别为:ρ甲= =5kg/m3,ρ乙= =1.25kg/m3,所以甲、乙的密度之比:ρ甲:ρ乙=5kg/m3∶1.25kg/m3=4∶1,故C正确,D错误。 123456785.(2017·自贡)甲、乙两种物质的m—V图像如图所示,分析图像可知( )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.两物质的密度之比为4∶1
D.两物质的密度之比为1∶4解析答案 C12345678答案 解析命题点3 密度的测量以及天平、量筒的使用
6.(2015·广西)在“测量盐水的密度”实验中:(1)把天平放在 桌面上,游码归零后,发现指针位置如图1所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。12345678解析 天平使用时,要放在水平的桌面上;因为指针静止时指向中央刻度线的右侧,所以将平衡螺母向左移动。12345678答案 解析命题点3 密度的测量以及天平、量筒的使用
6.(2015·广西)在“测量盐水的密度”实验中:(1)把天平放在 桌面上,游码归零后,发现指针位置如图1所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。水平左12345678答案 解析(2)将装有适量盐水的小烧杯放在天平的左盘上,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,若小烧杯的质量为20g,则小烧杯中盐水的质量为 g。然后,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,液面到达的位置如图3所示,则量筒中盐水的体积为 cm3,由此可计算出盐水的密度为 kg/m3。12345678解析 已知烧杯m1=20g,盐水和烧杯的质量为m2=50g+20g+10g+5g+1g=86g,
量筒中盐水的质量为m=m2-m1=86g-20g=66g,
量筒中盐水的体积为V=60cm3,
所以盐水的密度为ρ= =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3。12345678答案 解析(2)将装有适量盐水的小烧杯放在天平的左盘上,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,若小烧杯的质量为20g,则小烧杯中盐水的质量为 g。然后,将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,液面到达的位置如图3所示,则量筒中盐水的体积为 cm3,由此可计算出盐水的密度为 kg/m3。66601.1×10312345678答案 解析(3)此次实验操作测得的盐水密度值偏 (选填“大”或“小”),原因是____________________________________________________。
解析 把烧杯中的盐水全部倒入量筒中,由于烧杯内壁粘有液体,所以体积V偏小,根据密度公式ρ= 可知,密度值偏大。大由于烧杯内壁粘有液体,所以体积V偏小,盐水密度值偏大12345678答案 解析7.(2016·张掖)如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象,根据图象分析,密度ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”);质量为1.8kg乙物质的体积为 dm3。12345678解析 根据密度公式的变形式V= 可知,体积相等时,物体的质量与密度成正比。从图中虚线可知,当甲和乙的体积都为1dm3时,甲的质量大于乙的质量,所以甲的密度大于乙的密度;或根据密度公式的变形式m=ρV可知,质量相等时,物体的体积与密度成反比,从图中虚线可知,当甲和乙的质量都为2.7kg时,甲的体积小于乙的体积,所以甲的密度大于乙的密度。
从图中乙可知,当乙的体积为V乙=3dm3时,乙的质量为m乙=2.7kg,所以乙的密度ρ乙= =0.9kg/dm3,则质量为1.8kg乙物质的体积:V乙′= =2dm3。12345678答案 解析7.(2016·张掖)如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象,根据图象分析,密度ρ甲 ρ乙(选填“>”、“<”或“=”);质量为1.8kg乙物质的体积为 dm3。>2123456788.(2016·日照)吴丽知道了水的密度是1.0×103kg/m3,她还想知道家中食用油的密度,于是,她找来一个干净的小瓶A,装满食用油,利用如图所示的天平(砝码已丢失)、量筒、茶杯、水和胶头滴管等来进行测量。爸爸说,食用油太粘、不易清洗,不要直接用量筒测量它的体积。吴丽想了想,又找来了一个与A完全相同的干净的小瓶B,最终测出了食用油的密度。她的探究过程如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上, 调节右端
的平衡螺母,使横梁平衡。
解析 如图,指针偏向分度盘的右侧,天平
的左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。答案 解析向左12345678解析答案 (2)将盛满食用油的小瓶A放入左盘,将小瓶B放入右盘,向B中加水,直至天平再次平衡。将小瓶B中的水全部倒入量筒中,量筒的示数如图所示,记为V1= cm3。然后将量筒中的水全部倒出。解析 由图知,量筒10cm3之间有5个小格,所以一个小格代表2cm3,即此量筒的分度值为2cm3;液面与“34”相平,所以此时水的体积V1=34cm3。3412345678解析答案 (3) ,然后将水全部倒入量筒,读出示数,即为食用油的体积,记为V2=40cm3。解析 AB瓶完全相同,在B瓶中装满水,水的体积等于食用油的体积,则油的体积为V2=40cm3。向小瓶B中倒满水12345678(4)根据以上数据,计算得到食用油的密度为 kg/m3。解析 天平平衡时,右盘B瓶中水的质量等于左盘A瓶中食用油的质量,由ρ= 得,油的质量:m油=m水=ρ水V1=1.0g/cm3×34cm3=34g,食用油的密度:ρ油= =0.85g/cm3=0.85×103kg/m3。0.85×10312345678返回解析答案实验探究与学科素养返回探究体验9测量固体、液体的密度典例1 家住天府新区的小希家今年种植的五星枇杷(如图所示)获得了丰收。小希想知道枇杷品质和密度是否有关,于是他和小明利用家庭实验室的器材测出了枇杷的密度。
小希的方法:
(1)用天平测一个枇杷的质量,天平平衡
时右盘砝码和游码如图甲所示,则枇杷的质量为 kg;
解析 由图可知,枇杷的质量为0.023 kg,等于砝码质量加上游码所指刻度的质量;0.023解析答案 (2)如图乙所示,往量筒中加入适量的水,记下此时水的体积;将这个枇杷放入量筒,再次记录读数。枇杷的体积为 cm3;解析 由图可知,枇杷的体积为两次读数之差等于20 cm3;20解析答案 (3)枇杷的密度为 kg/m3。
小明认为小希的方法不当,应当取更多的枇杷测量。
小明的方法:
①在筐里随机挑选6颗枇杷,用天平测得它们的总质量为m;
②任意选出其中2颗用量筒测得体积为V;
③枇杷的密度ρ=m/3 V。
你认为小明这种测密度的方法是否正确,并简述理由。
答:______________________________________。 答案 不正确;因为6颗枇杷的体积不一定等于3V1.15×103解析 枇杷的密度等于质量除以体积为0.023 kg/20×10-6 m3=1.15×103kg/m3;
小明的做法不正确;他把6颗枇杷都当成一样的大小,可事实不是这样的。解析解析答案 典例2 某同学按照以下步骤测量盐水的密度:
①烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
②将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,测出烧杯和剩余盐水的总质量m2;
③_______________________;
④把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。
(1)请补充步骤③的内容。
解析 在测量液体密度时,要利用密度公式ρ=m/V,所以用天平测量液体质量,用量筒测量液体体积,第①步与第②步测出了液体的质量,所以第③步用量筒测液体体积,即读出量筒内盐水的体积V;读出量筒内盐水的体积V解析答案 (2)为了记录相关数据,他设计了如下表格,请将表格中第一行所缺的项目补充完整。解析 表格中缺少的是液体体积,所以应补充量筒内盐水的体积/cm3;量筒内盐水
的体积/cm3解析答案 (3)盐水密度的表达式为ρ= (用测量的物理量符号表示)。解析 盐水的密度表达式为ρ=m/V=(m1-m2)/V。素养提升10对试题中提供的材料的解读要点 命题者为何在试题中提供一些材料呢?首先,一份试卷,字数是有一定要求的,命题者不可能将与解题无关的内容放在试题中,徒增试题中的字数,因此我们遇到试题中有提供材料时,必须认真阅读,思考他们的作用。提供的材料一般有两方面的作用:一是与给出解题的答案有关;二是便于解题者理解题意,排除对解题的干扰。典例3 小明思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?查阅资料得知:温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二。解析答案 实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表。由实验二测得大米的密度为 克/厘米3。(计算结果精确到0.01)解析 先通读整题,然后将我们的注意点聚焦到查阅资料得知的方面:“温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值”。由此可知,在气体质量不变的前提下,压强增大为原来的几倍,则体积变为原来的几分之一。再将我们获得的信息与实验二中的数据结合起来,便可以知道在压缩前V总=V空气+V大米=1V+V大米=23毫升;压缩后V总′=V空气′+V大米=0.5V+V大米=13毫升,可求得V大米=3毫升,则可利用ρ= ,大米的密度可求得为1.67克/厘米3。解析答案 实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表。由实验二测得大米的密度为 克/厘米3。(计算结果精确到0.01)1.67典例4 (2016·台州)小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度,实验器材有小空桶、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下:
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20毫升,如图乙;
③将烧杯中20毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44毫升,如图丁。请回答下列问题:
(1)被测金属块的密度是 克/厘米3。
解析 由图甲和图乙可知,金属块的体积:V=V排水=20cm3;将金属块放入小空桶,小空桶漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和,而小空桶浮在水面上时水未溢出,则小空桶和金属块排开V′排水=20mL+44mL=64mL=64cm3时的浮力即为金属块所受浮力,等于金属块的重力:G=F浮=ρ水gV′排水=1× 103kg/m3×10N/kg×64×10-6m3=0.64N,金属块的质量:m=
=0.064kg,则被测金属块的密度:ρ= =3.2× 103kg/m3=3.2g/cm3;3.2解析答案 (2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空桶,测出的金属块密度将 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
解析 在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定,在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,相当于减少了小空桶排开水的重力,增加了小空桶和金属块排开水的重力,而且其减少量等于增加量,故金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,则其重力、质量不变,所以根据ρ= 可知,测出的金属块密度不变。不变返回解析答案本课结束考点跟踪练 10 物质的特性——质量、密度
A组 基础排查练
1.(2016·桂林)下列事例中,物体的质量发生变化的是( )
A.由热变冷的铝锅 B.烧杯中正在沸腾的水
C.铁球被压成铁饼 D.从地球带到太空的食品
2.(2016·百色)小明用调好的天平称物体的质量时,在天平的右盘加了几个砝码后,指针还稍微偏左,再放入质量最小的砝码,指针又稍微偏右,接下来操作正确的是( )
A.将横梁上的平衡螺母向左调
B.将处在零刻度位置的游码向右移
C.取出最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
3.(2015·广州)规格相同的瓶装了不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图所示,则( )
A.甲瓶液体质量较大 B.乙瓶液体质量较大
C.乙瓶液体密度较大 D.两瓶液体密度相等
4.(2017·海南)长度相等而粗细不同的两根铜棒甲和乙,甲棒较粗,两棒相比,甲棒的( )
A.质量较大 B.电阻较大
C.密度较大 D.比热容较大
5.(2015·南宁)“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家发明的一种新材料,其构造类似于海绵,具有良好的导电性,是世界上最轻的材料之一。由此可知,“全碳气凝胶”是( )
A.密度小的绝缘体 B.密度大的导体
C.密度大的绝缘体 D.密度小的导体
6.(2017·东营)阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg/m3)
金
19.3×103
水银
13.6×103
钢、铁
7.9×103
纯水
1.0×103
冰(0℃)
0.9×103
植物油
0.9×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
A.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同
7.(2015·郴州)一瓶标有“555mL”字样的纯净水,水的质量是________g;小明喝了半瓶水,则剩余半瓶水的密度是________kg/m3。
8.(2015·武汉)下表是水的密度随温度变化的数据。分析表中的数据不能得出的结论是( )
t/℃
ρ/(kg·m-3)
t/℃
ρ/(kg·m-3)
0
999.84
5
999.97
1
999.90
6
999.94
2
999.94
7
999.90
3
999.97
8
999.85
4
1000.00
A.水凝固成冰时体积会变大
B.水在4℃时密度最大
C.温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小
D.温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小
9.(2015·东营)用天平和量筒测量形状不规则小石块的密度,下列步骤不需要的是( )
A.用天平测量小石块的质量m1
B.用天平测量量筒的质量m2
C.在量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1
D.用细线系住小石块,浸没在量筒的水中,记下量筒中石块和水的总体积V2
B组 深化突破练
10.(2016·烟台)如图所示的是a、b两种物质的质量m与体积V的关系图象。由图象可知,a、b两种物质的密度ρa、ρb和水的密度ρ水之间的关系是( )
A.ρb>ρ水>ρa B.ρb>ρa>ρ水
C.ρ水>ρa>ρb D.ρa>ρ水>ρb
11.(2016·云南)为了探究“物质的质量与体积的关系”,全班同学分成若干小组,分工合作,共同收集数据。
(1)选取铝和铜制成的实心金属组件各1套,形状如图甲所示。
①将托盘天平放在水平桌面上,将________移至标尺左端的“0”刻度线上,再调节平衡螺母,使横梁平衡,分别测出各金属块的质量。
②用直尺或量筒(排水法)分别测算出每个金属块的体积。
(2)如表为部分小组收集的质量和体积的数据:
物质
组件
m/g
V/cm3
物质
组件
m/g
V/cm3
铝
a
2.7
1
铜
a
8.9
1
b
21.6
8
b
71.2
8
c
27
10
c
89
10
①已根据表中数据画出了铜组件的m—V图,请在同一坐标上画出铝组件的m—V图。
②分析图象可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值________(选填“相同”或“不同”);体积相同的不同物质,质量________;该比值反映了物质的一种特性,称为________。
③若测得另一铝质实心物体质量为135g,则该物体的体积应为________cm3。
12.(2016·达州)小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。
实验器材有:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤如下:
①用刻度尺测出竹筷的长度L;
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示);
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
根据上面的步骤,回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是________(选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能竖直漂浮在液面。
(2)密度计是利用浮力________重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强________竹筷下表面受到盐水的压强。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积________。(选填“越小”或“越大”)
(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________。(不计铅丝体积,水的密度为ρ水)
13.(2017·山西)小明家乡种植的杏树今年获得了丰收,他想利用托盘天平和量筒测量一颗新鲜杏的密度,进行了下列操作:
(1)先把天平放在水平台上,然后将游码移至标尺左端的零刻度线处,为使天平横梁平衡,他应调节横梁右端的________。
(2)将鲜杏放在调好的天平左盘,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图甲所示,则鲜杏的质量为________g。
(3)为了能将鲜杏放入量筒,小明选取了容积为200mL的量筒,他先往量筒中加入适量的水,记下此时水的体积,如图乙所示;再将这个鲜杏放入量筒,再次记录读数,请你帮他计算鲜杏的密度为________kg/m3。
(4)小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了,他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50mL的量筒测量鲜杏的体积,他的做法如下,请你将下列步骤补充完整。
①先将溢水杯中盛满水,再将鲜杏轻轻放入溢水杯中,让溢出的水流入小烧杯中;
②_______________________________________________________________________;
③记录此时量筒中水的体积。
你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),其原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.(2016·三明)炎热的夏季,小军同学把装满水的矿泉水瓶放入冰箱冷冻室,当瓶内水完全结冰时拿出,发现塑料瓶底明显向外凸起,请你应用所学的物理知识解释这一现象,并举一个生活中因水结冰带来危害的例子。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
15.(2016·雅安)如图所示, 一个容积V0=500cm3、质量m0=0.5kg的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口。 若瓶内有质量m1=0.4kg的水(水的密度ρ水=1.0 ×103kg/m3 , 石块密度ρ石=2.6 ×103 kg/m3 ), 求:
(1) 瓶中水的体积V1;
(2) 乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2;
(3) 乌鸦投入石块后, 瓶子、石块和水的总质量m。
课时作业答案精析
1. B 解析 正在沸腾的水,部分水汽化成为水蒸气进入空气,水的质量减少。
2. D 解析 称量物体质量的过程中,不能再移动平衡螺母,故AC错误。向右移动游码相当于向右盘中增加砝码,不取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调,指针会更偏右,故B错误。取出最小的砝码,此时天平的横梁右端上翘,左端沉,将处在零刻度位置的游码向右调,能使天平的横梁平衡,故D正确。
3. C 解析 规格相同的瓶装了不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,说明液体的质量相等,由图可知,甲瓶液体的体积大于乙瓶液体的体积,由ρ=可知,甲瓶液体的密度小于乙瓶液体的密度,故只有选项C正确。
4. A 解析 长度相等而粗细不同的两根铜棒,甲棒较粗,则甲的体积大于乙的体积,由m=ρV可知,甲的质量大于乙的质量,故A正确;长度相等而粗细不同的两根铜棒,材料相同,甲棒较粗,则甲的电阻小于乙的电阻,故B错误;长度相等而粗细不同的两根铜棒,物质种类、所处状态相同,甲和乙的密度和比热容都相同,故C、D错误。
5. D 解析 “全碳气凝胶”的固态材料是世界上最轻的固体,用确切的物理语言来说是指它的密度很小,由于具有良好的导电性,所以,“全碳气凝胶”是密度小的导体。
6. C 解析 水银的密度比冰大,故A错误;体积相同的植物油和酒精,酒精的质量小,故B错误;水与冰的密度不同,可说明同种物质在不同状态下,其密度一般不同,故C正确;冰与植物油的密度相同,故D错误。
7. 555 1.0×103 解析 V=555mL=5.55×10-4m3,由ρ=得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5.55×10-4m3=0.555kg=555g。密度是物质的一种特性,同种物质(同种状态)密度相同,与物体的质量和体积无关,所以,剩余半瓶水的密度仍然是1.0×103kg/m3。
8. A 解析 由表格数据可知,表格中记录的是在0~8℃水的密度随温度变化的情况,没有涉及到体积,因此不能得出水凝固成冰时体积会变大这一结论,故A符合题意。
9. B 解析 测固体石块的密度的基本方法是:用天平测出石块的质量m,在量筒中倒入适量水,读出体积为V1,将石块放入量筒浸没水中,读出水面体积值为V2,则石块的密度为ρ=。因此上述步骤有用的为A、C、D,测量量筒的质量是没有必要的。
10. D 解析 从图象可知,物体的质量与体积成线性关系,且图象过原点,说明物体的质量与体积成正比。在体积相同时,a物体的质量大于b物体的质量,由此可以判断a物质的密度大于b物质的密度。同理可知,a物质的密度大于水的密度,水的密度大于b物质的密度。
11. (1)游码 (2)①见图 ②相同 不同 密度 ③50 解析 (1)天平的正确使用归纳为:放、调、称、算、整。“放”是把天平放在水平台上,游码移到标尺的零刻度;“调”是调节平衡螺母使天平的横梁平衡。
(2)①利用描点法作图,如图所示:
②结合表格计算出每次实验中其质量与体积的比值,找到规律。同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值相同;体积相同的不同物质,质量不同。通过分析,质量与体积的比值反映了物质的一种特性,物理学中用密度来表示。
③根据密度公式ρ=m/V,铝的密度为ρ=m/V=2.7g/1cm3=2.7g/cm3,则铝块的体积为V=m/ρ=135g/2.7(g/cm3)=50cm3。
12. (1)降低重心 (2)等于 等于 (3)越小 (4)ρ水 解析 (1)重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心,使竹筷能竖直漂浮在液面。
(2)密度计不管放入哪种液体中,都是漂浮,所以浮力等于自身的重力。重力相同,浮力相同,所以将该自制的密度计放入水或盐水中时,都是漂浮,浮力相等,据浮力的产生原因:浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差,可知,F浮=F下-F上=F下-0=p下S-0=p下S。由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强。
(3)据F浮=ρ液gV排可知,同一密度计,在不同液体中的浮力相同,液体密度越大,排开液体的体积就越小。
(4)在水中时,F浮=ρ水gV排1=ρ水gs(L-h1);在盐水中时,F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gs(L-h2);因为浮力相等,所以,ρ水gs(L-h1)=ρ盐水gs(L-h2),即:ρ盐水=ρ水。
13. (1)平衡螺母 (2)21.2 (3)1.06×103 (4)②将小烧杯中的水倒入量筒中 偏大 向量筒中倒水时,会有少量水附着在烧杯壁上,因此测量的鲜杏的体积偏小 解析 (1)先把天平放在水平台上,把游码移至标尺的零刻度线上,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。
(2)游码标尺的分度值是0.2g,鲜杏的质量为m=20g+1.2g=21.2g。
(3)鲜杏的体积为V=60mL-40mL=20mL=20cm3;鲜杏的密度为ρ===1.06g/cm3=1.06×103kg/m3。
(4)实验步骤:①先将溢水杯中盛满水,再将鲜杏轻轻放入溢水杯中,让溢出的水流入小烧杯中;②将小烧杯中的水倒入量筒中;③记录此时量筒中水的体积,即鲜杏的体积。向量筒中倒水时,会有少量水附着在烧杯壁上,因此测量的水的体积偏小,即鲜杏的体积偏小,由密度公式可知,计算出的密度数值偏大。
14. 瓶内的水结冰时,质量不变,由于冰的密度小于水的密度,根据公式V=可知,水结冰后体积变大,所以塑料瓶向外凸出。实例:水管结冰破裂。
15. (1)由ρ=得,
瓶中水的体积V1===0.4×10-3m3=400cm3
(2)V2=V0-V1=500cm3-400cm3=100cm3
(3)m石=ρ石·V2=2.6g/cm3×100cm3=260g
m瓶=m0=0.5kg=500g
m水=m1=0.4kg=400g
∴m=m石+m瓶+m水=260g+500g+400g=1160g