沪科版初中物理八年级第五章第一节5.1质量图文课件ppt（共146页ppt）

(共146张PPT)
第五章　
质量与密度
【知识互联】
【答案速填】
①物体所含物质的多少
②质量是物体本身的一种属性,与物体的状态、形状、空间位置无关
③托盘天平　④量筒和量杯
⑤某种物质的质量与体积的比
一、质量
1.概念:物体所含___________。
2.性质:质量是物体的一个基本属性,它与物质的_____、
_____、_____________的变化无关。
物质的多少
状态
形状
所处空间位置
3.单位:
(1)基本单位:kg(千克)。
(2)常用单位:t(吨)、g(克)、mg(毫克)。
(3)换算关系:1t=___kg　1kg=103g=106mg。
103
4.测量:
(1)实验室常用工具:_________。
(2)其他测量工具:电子秤、台秤、案秤等。
托盘天平
二、天平和量筒的使用
1.托盘天平的使用:
(1)天平使用“六字诀”。
①看:观察天平的量程和分度值。
②放:将天平放在_____工作台上,将天平底座调至水平。
③调:将游码移至称量标尺左端的____________上,调节
平衡螺母,使指针尖对准分度标尺的___________。
水平
“0”刻度线
中央刻度线
④测:___盘放置物体,___盘放置砝码,添加砝码并移动
游码,使指针尖对准分度标尺的___________。
⑤读:被测物体的质量等于___________与称量标尺上
的_______之和。
⑥整:取下物体和砝码,并把游码移至“0”刻度线上。
左
右
中央刻度线
砝码总质量
示数值
(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。
测量范围
镊子
2.量筒和量杯的使用:
(1)作用:测量液体的_____。
(2)单位:1mL=__cm3。
(3)认:测量前要认清量筒(或量杯)的_____和_______。
(4)读:读数时视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部
在___________上。
体积
1
量程
分度值
同一水平线
三、物质的密度
1.定义:某种物质组成的物体的_____与其_____的比。
2.公式: 。
3.单位及换算:1 g/cm3=___kg/m3。
质量
体积
103
4.水的密度:
(1)数值:________kg/m3。
(2)物理意义:1 m3水的质量是1.0×103kg。
5.性质:密度是物质的一种特性,同种物质的密度一般
是相同的,不同物质的密度一般不同。
1.0×103
【读图·认知】
1.如图甲所示,杯内的200 g冰块全部熔化成水后,其水
的质量是_____。如图乙所示,泥团被捏成漂亮的小鸭,
泥团的形状发生了变化,其质量_____。
200g
不变
2.请给下列物体质量的数值填上合适的单位:
一张邮票的质量约是50___,一枚一元硬币的质量约是6__,
一只羊的质量约是50___,一头大象的质量约是5__。
mg
g
kg
t
3.如图所示,用量筒测量液体的体积,图中__视线是正确
的,该量筒的分度值是__cm3,量筒中液体的体积是___cm3。
b
1
59
4.如图所示,体积相同的两杯水,两杯水的质量_____,两
杯水的密度_____(两空均选填“相等”或“不相等”)。
相等
相等
考点1 质量和密度的理解
1.质量:物体的一种基本属性,因此它不随物体位置、形状、状态、温度的变化而改变。
2.密度:
(1)不变性:密度是物质的一种特性,同种物质的密度是恒定的,不随物体质量、体积的改变而改变,不同物质的密度一般不同。
(2)气体密度的可变性:气体的密度随气体体积、压强的变化而变化。例如,一罐氧气,用去一半后,质量减半,体积不变,所以其密度变为原来的一半。
【规避失分点】
误认为同种物质的密度是不变的,其实物质的密度与物质的状态、温度都有关系。一般物质都有“热胀冷缩”的特点,即物质的密度随温度的升高而减小。
【典例1】(2016·永州中考)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】选C。理解本题的关键:
关键1:质量是物质的一种属性,不随物体的形状、状态以及位置的改变而改变。
关键2:铁块熔化成铁水是改变了铁的状态,铁块的质量不会变化;铁块轧成薄铁片是改变了铁的形状,铁块的质量不会变化;铁块从地球运到月球是改变了铁块的位置,铁块的质量不会变化。
关键3:把铁块切割掉一部分,铁块所含的铁变少,所以其质量变小。
【典例2】(2016·黔东南中考)小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是　(　　)
0℃、1标准大气压下部分物质的密度(kg/m3)
煤油 0.8×103 干松木 0.4×103
酒精 0.8×103 冰 0.9×103
水 1.0×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
A.同种物质的密度一定相同
B.不同物质的密度一定不同
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【解题关键】解答本题必须弄清以下几点:
(1)密度是物质本身的一种特性,同种物质的密度大小与物体的质量、体积无关。
(2)同种物质的状态不同,其密度往往不同,比如水和冰的密度不相等。
(3)不同种物质的密度一般不同,但是有些物质的密度可能也会相同,如:煤油和酒精。
(4)固体物质的密度不一定都大于液体的密度,如:干松木的密度就小于水的密度。
(5)相同质量的不同物质,其密度越大,体积越小。
【解析】选D。本题考查物质密度的认识及应用。由表
中数据可以看出冰和水是同一种物质,但密度不同,故A
选项错误。由表中数据可以看出煤油和酒精不是同一
种物质,但密度相同,故B选项错误。水银、水等液态物
质的密度均大于干松木的密度,故C选项错误。由表中
数据可以看出铜的密度大于铝的密度,由ρ= 变形,可
得V= ,由此判定相同质量的铜块和铝块,因铜的密度
大,故铜的体积小,故D正确。
考点2 固体密度的测量
1.实验原理:ρ= 。
2.实验步骤:
3.固体密度表达式:ρ= 。
【方法点拨】两种测量体积的方法
(1)用刻度尺测量规则固体的体积:例如:固体是正方体,用刻度尺测量出其边长a,根据V=a3计算出其体积。
(2)运用“转换法”测量较大固体的体积:
①把固体放入大烧杯内并加水到标记,使固体浸没在水中。
②取出固体,并向量筒中倒适量水V1。
③把量筒中的部分水倒入烧杯至标记处剩余体积为V2。
④固体的体积:V=V1-V2。
【规避失分点】
如果先用量筒测量固体的体积,再测量固体的质量,由于固体表面沾有水,所测质量变大,影响测量结果。
【知识拓展】
1.只用量筒测固体密度:
(1) 量筒中装适量水,读出示数V1。
(2) 让物体漂浮在量筒中,读出示数V2(如物体密度
大于水的密度,可做成空心的,使其漂浮在量筒中)。
(3) 使物体沉入水中,读出示数V3。
①根据(1)(2)两次量筒示数可按G物=F浮=ρ水(V2-V1)g算出重力,进一步算出质量m=ρV=ρ水(V2-V1)。
②根据(1)(3)量筒示数可知物体体积V=V3-V1。
③由公式 求出密度。
2.只用弹簧测力计测固体和液体的密度:
(1)用弹簧测力计在空气中称出固体重力G。
(2)让固体浸没在待测液体中,记下弹簧测力计的示数
F'。
(3)则固体的密度为ρ= 。
根据F液浮=G-F'=ρ液gV排和F水浮=G-F=ρ水gV排可得液体
的密度为ρ液= ρ水。
【典例3】(2016·重庆中考A)小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出体积V1;
③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用正确的实验步骤顺序为____________(选填下列选项前的字母)
A.①②④③　　　　　　　 B.①②③④
C.②③④① D.②③①④
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是____________。
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,鹅卵石的质量为____________g;由图丙和丁可知鹅卵石的体积是____________cm3,计算出鹅卵石的密度为____________g/cm3。
(4)若鹅卵石磨损后,它的密度将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部____________,若小杜在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵石的密度将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解题关键】解答本题必须抓住以下关键:
关键1:测量顺序是先测量质量,后测量体积。
关键2:调节天平时,游码必须移至称量标尺左端的零刻度线上。
关键3:m物=m砝码+m游码对应示数。
关键4:测体积V=V总-V液。
关键5:计算密度:ρ= 。
关键6:密度是物质本身的一种特性,同种物质的密度大小与物体的质量、体积无关。
关键7:量筒的读数方法:视线应与液体凹面的底部相平(在同一水平线上)。
【解析】本题考查固体密度的测量,涉及实验步骤、天平的调节和读数、排水法测固体体积、密度的特点以及量筒的读数方法。(1)在测量固体密度的实验中,应先测量出待测物体的质量,然后利用排水法,测出其体积,最后利用密度的计算公式计算出待测物体的密度。
(2)调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上后,首先要将游码归零,然后再根据实际情况,调节平衡螺母。
(3)由图乙可知,鹅卵石的质量为m=20 g+5 g+2 g=27 g,
体积为:V=V2-V1=25 mL-15 mL=10 mL=10 cm3;鹅卵石的
密度为:ρ= =2.7 g/cm3。
(4)密度是物质的特性之一,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关;若鹅卵石磨损后,其密度不变。(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部相平;若在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,则图丁的示数小于实际值,导致所测鹅卵石的体积偏小,密度变大。
答案:(1)A　(2)没有将游码归零　(3)27　10　2.7　(4)不变　(5)相平　变大
【备选例题】
1.小明想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。
实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
(1)使用托盘天平称取5 g大米。称量过程中发现天平指针偏向右边(如图甲),接下来小明应如何操作?
_____________________________________________。
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏____________。
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:称取5 g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。
(3)由实验二测得大米的密度为_______________g/cm3。(计算结果精确到0.01)
注射器内
空气压强 注射器内空气和
大米的总体积 注射器内
空气体积
压缩前 p 23 mL V
压缩后 2p 13 mL 0.5V
【解析】本题考查密度的特殊测量方法。
(1)称量过程中发现天平指针偏向右边,说明左盘的大米质量比右盘砝码质量轻,或者说左盘大米少于5 g,故要向左盘中添加大米直至天平平衡。
(2)因为空隙占据了空间,故体积V测量值比真实值大。
(3)设5 g大米的实际体积为V0,在压强为p时,注射器内空气和大米的总体积23 mL=V0+V①
在压强为2p时,注射器内空气和大米的总体积
13 mL=V0+0.5V②
解①②得:V0=3 mL=3 cm3,故大米的密度为
答案:(1)向左盘中添加大米直至天平平衡
(2)大　(3)1.67
2.(2015·平凉中考)小刚家新房子装修时,窗台上铺了一种叫“人造石”的材料,小刚很好奇,这是一种什么物质呢?他拿了一块角料到学校和同学们一起测量了一下该“人造石”的密度,他先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。
(1)小刚按图甲所示的方法测“人造石”的质量,请指
出操作中的两个错误:
①___________________________________________;
②___________________________________________
(2)纠正错误后继续实验,盘中所加砝码和游码位置如
图乙所示,则“人造石”的质量是_______________g。
(3)在量筒内装有一定量的水,该“人造石”放入前、后的情况如图丙所示,则“人造石”的体积是_______________cm3。
(4)根据以上数据,计算出该“人造石”的密度为_________kg/m3。
【解题关键】解答本题抓住以下关键:
关键1:使用天平时,用镊子取砝码,左物右码。
关键2:m物=m砝码+m游码对应示数。
关键3:测体积V=V总-V液。
关键4:计算密度:ρ= 。
【解析】本题考查的是用天平和量筒测量物体的密度。
(1)使用天平时,应用镊子取砝码,左物右码。(2)砝码
质量+游码对应示数=物体的质量,故“人造石”质量
m=20 g+3.4 g=23.4 g。(3)物体的体积=放入物体后
量筒的示数-放入物体前量筒的示数,则“人造石”
体积V=39 mL-30 mL=9 mL。(4)“人造石”的密度
ρ= =2.6 g/cm3=2.6×103kg/m3。
答案:(1)①用手拿砝码
②右边放了物体,左边放了砝码
(2)23.4　(3)9　(4)2.6×103
3.(2015·黄冈中考)妈妈买了一只银手镯,为了初步判断是不是纯银制成的,小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验:
A.将电子天平放在桌面上,调节底板水平;
B.将手镯放在电子天平的托盘上,液晶屏显示如图,则手镯的质量为____________g;
C.用电子天平测量空烧杯的质量为22.060g;
D.将手镯浸没到盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出来的水;
E.用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24.460g。
(1)手镯的密度为____________g/cm3。(保留一位小数)
(2)测量前,若电子天平底板没有调水平,则测得的质量偏____________(选填“小”或“大”)。
(3)由于溢水管口残留有少量水,由此会导致测得的密度偏____________(选填“小”或“大”)。
【解析】由图中可直接读出示数,手镯的质量为
25.230g。(1)溢出水和烧杯的总质量24.460g减去空烧
杯的质量22.060g,得溢出水的质量2.400g。这些水的
体积即为手镯的体积V=V水= =2.400cm3。
手镯的密度为ρ= ≈10.5g/cm3。(2)测
量前,若没有调平,在测量时将会有一部分质量用来平
衡使用,所以测得的质量将偏小一些。(3)溢水管口残留有少量水,会使得所测溢出水的体积偏小,也就是所测手镯体积偏小,计算出的密度则偏大。
答案:25.230　(1)10.5　(2)小　(3)大
考点3 液体密度的测量
1.实验原理:ρ= 。
2.实验步骤:采用取部分液体的方法
3.液体密度的表达式:ρ=
【规避失分点】
实验中不可测烧杯内液体的总质量和总体积。如果先测出烧杯内液体的总质量,再测量烧杯中所有液体的体积,则把液体倒入量筒的过程中,烧杯内壁上会残留一部分液体,使得测量体积变小,造成密度偏大。
【典例4】(2016·荆门中考)在测量学生奶密度的实验中。
(1)为了减小实验误差,应该选择图____________(选填“甲”或“乙”)中的量筒。
(2)把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏左,应__________________,直到横梁平衡。
(3)小铭进行了如下实验:
A.把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡
B.用天平测出烧杯的质量m1
C.将适量的学生奶倒入烧杯,测出烧杯和学生奶的总质量m2
D.将烧杯中的学生奶全部倒入量筒,测出体积V
考虑到学生奶在从烧杯中倒出时有残留,密度的测量值偏____________。为此,同组的小浩提出只要调整实验顺序就可以解决这个问题,这个实验顺序是______(填序号)。
(4)按照调整后的方案进行实验。在测量烧杯质量时砝码及游码情况如图丙所示。实验数据如下表,其中①和②的数值分别为____________、____________。
烧杯的质量m1/g 烧杯和学生奶的总质量m2/g 学生奶的体积V/cm3 学生奶的密度ρ/(g·cm-3)
① 78.2 40 ②
【解题关键】解答本题的关键:
关键1:量筒的分度值越小,其测量误差就越小。
关键2:调节天平平衡的方法:左偏右调、右偏左调。
关键3:测量误差:学生奶在从烧杯中倒出时有残留,所测学生奶的体积偏小。
关键4:减小误差的方法:要先测烧杯和学生奶总质量,再将学生奶倒入量筒中测出倒出的学生奶的体积。
关键5:m物=m砝码+m游码对应示数。
关键6:ρ= 。
【解析】本题考查液体密度的测量。(1)为了减小实验
误差,应该选择图甲即分度值小的量筒。(2)把天平放
在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,发现指
针偏左,应向右调节平衡螺母,直到横梁平衡。(3)先测
空烧杯的质量,再测烧杯和学生奶的总质量,再将学生
奶倒入量筒中测体积时,因为烧杯壁会残留部分学生奶,
所以学生奶的体积减小了,根据密度公式ρ= ,质量
不变,体积减小,密度值就增大了,所以结果偏大。为防止容器壁残留液体影响所测结果,要先测烧杯和学生奶的总质量,再将学生奶倒入量筒中测出倒出的学生奶的体积,测剩余学生奶和烧杯的总质量,则倒出的学生奶质量可求。学生奶的密度可用倒出的学生奶质量和倒出的学生奶的体积求出。这样就可以减小误差的产生。所以实验顺序应是ACDB。
(4)烧杯质量为m1=20 g+10 g+5 g+1.6 g=36.6 g;学生奶的质量为m=m2-m1=78.2 g-36.6 g=41.6 g。学生奶的密度为ρ= =1.04 g/cm3。
答案:(1)甲　(2)向右调节平衡螺母　(3)大　ACDB
(4)36.6　1.04
【备选例题】
1.(2015·邵阳中考)小明同学是学校“环境保护课外活动小组”成员。在一次对周边水污染情况的调查中,他对污水的密度进行了测量。其探究步骤如下:
(1)用调节好的天平测出玻璃杯和污水的总质量为139g。
(2)将玻璃杯中的污水倒出一部分到量筒中,量筒中水面位置如图甲所示,则量筒中污水的体积为____________cm3。
(3)用天平测出剩下污水和玻璃杯的质量,砝码和游码示数如图乙所示,则剩下污水和玻璃杯的质量为____________g。
(4)污水的密度为____________kg/m3。
【解析】本题考查测量液体密度的实验探究。(2)由甲
图,读得污水的体积V=60cm3。(3)由乙图,读得剩下污
水和玻璃杯的总质量为:m'=78.4g。(4)量筒中的污水
质量:m″=m-m'=139g-78.4g=60.6g,则污水的密度:
ρ= =1.01g/cm3=1.01×103kg/m3。
答案:(2)60　(3)78.4　(4)1.01×103
2.(2014·泸州中考)某实验小组为测定某食用油的密度,进行了以下实验操作:
(1)先测出空烧杯的质量。把天平放在水平台上,正对称量标尺时,将游码移至零刻度线处,发现指针向左偏转,为了使天平横梁平衡,应向____________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡;利用调好的天平称量空烧杯的质量,天平平衡时,如图所示,则空烧杯的质量为m1=____________g。
(2)继续完成实验操作步骤时,设计了以下两种实验方案。
【方案一】向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V1,然后将量筒内的食用油全部倒入空烧杯中,称量出烧杯和油的总质量为m2,则食用油的密度表达式为ρ=_______________。(均用字母表示)
【方案二】向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V2,然后将量筒内食用油的一部分倒入空烧杯中,测出烧杯和油的总质量m3,读出量筒中剩下食用油的体积V3,则食用油密度的表达式为ρ=___。
(均用字母表示)
(3)在操作过程正确无误的情况下,两种实验方案中,方
案一的误差可能会大一些,引起误差的主要原因是____
_____________________________________________。
【解题关键】解答本题必须思考下列问题:
(1)如何根据指针的偏转方向调节平衡螺母?
(2)方案一中量筒中食用油能否全部倒入烧杯中?为什么?
提示:(1)左偏右调,右偏左调。
(2)不能。因为部分食用油会沾在量筒壁上。
【解析】本题考查托盘天平的使用及用天平、量筒测
量液体的密度和误差分析。(1)在调节天平平衡时,如
果指针向左偏,应该向右调节平衡螺母,才能使天平横
梁平衡;称量时,天平平衡后,物体的质量等于砝码质量
加上游码在标尺上对应示数,故m1=m砝码+m游码=150 g+
2g=152 g。(2)根据密度公式可知,方案一中食用油的
质量为m2-m1,食用油的体积为V1,故得食用油密度的表达
式为ρ= ;方案二是利用测量部分食用油密度
的方法。食用油的质量为m3-m1,食用油的体积为V2-V3,
得食用油密度的表达式为ρ= 。(3)在方案一
实验中,由于将量筒内的食用油倒入烧杯中时,量筒内
有残留,使测得的食用油的质量偏小,误差偏大。
答案:(1)右　152
(3)由于将量筒内的食用油倒入烧杯中时,量筒内有残留,使测得的食用油的质量偏小,误差偏大
3.(2013·江西中考)科学家发现从空气中取得的氮
的密度是1.257 2 kg/m3,从氨中取得的密度是
1.250 5 kg/m3。数据的细微差异引起了科学家的注意,
进一步研究中发现了新的气体——氩。这一实验说明
密度是物质的一种__________________,应用密度可以__________________物质。
小姬同学像科学家一样去探索水的密度。
[设计实验与进行实验]
(1)用调节好的天平测出空烧杯的质量m1。
(2)向烧杯中倒入适量的水,测出它们的总质量m2,则这些水的质量为____________。
(3)再将烧杯中的水倒入如图所示的量杯中,测出水的体积V。
(4)计算出水的密度ρ。
[评估]
请找出实验中的两个不足之处:
(1)_______________________________________。
(2)_______________________________________。
[提出问题]
改进实验后,小姬同学测得这些水的密度为1 g/cm3,水常见的形态有固态、液态、气态。她想水在固态和液态时的密度是一样的吗?
[设计实验与进行实验]
将这些水凝固成冰进行实验,所获得的实验数据如下表:
实验
序号 冰的质量
m/g 冰的体积
V/cm3 冰的密度
ρ/(g·cm-3)
1 36 40 0.9
2 45 50 0.9
3 54 60 0.9
[分析与论证]
分析数据得到的结论是_________________________。
【解析】本题考查密度的认识和测量。密度是物质的一种特性,多数物质的密度是不相同的,可以用来鉴别物质。在实验中,用了广口的量杯而不是细而高的量筒,使测量结果不精确,误差较大;同时将水从烧杯中倒入量杯中时,烧杯中有液体残留,使液体的体积偏小,密度偏大。根据实验结果,对比冰和水的密度可知密度与状态有关。
答案:特性　鉴别
[设计实验与进行实验] (2)m2-m1
[评估](1)量杯的分度值太大
(2)烧杯中有液体残留
[分析与论证]水在固态和液态时的密度是不一样的
4.(2015·衡阳中考)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在____________处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平横,应将平衡螺母向____________(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为____________g,酱油的密度为____________kg/m3。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会__________(选填“偏大”或“偏小”)
(4)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度,于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯____________,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③用另一个相同的烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油的密度表达式ρ酱油=____________(已知水的密度为ρ水)。
【解题探究】解答本题主要思考以下问题:
(1)应该如何调节天平的平衡?
(2)计算酱油密度的方法?
(3)所测酱油的质量和体积是否完全对应?有什么偏差?
(4)如何通过水的体积来测量酱油的体积?
提示:(1)左偏右调、右偏左调。
(2)ρ= 。
(3)两次质量相减,是烧杯内全部酱油的质量,向量筒中倒入酱油时,部分酱油残留在烧杯壁上,因此所测体积偏小。
(4)酱油的体积等于水的体积。
【解析】本题考查测量密度的实验。(1)称量前,应将游码归零,并通过“左偏右调、右偏左调”的规则调平。(2)倒入烧杯中酱油的质量为m=62g-17g=45g,酱油的体积为V=40cm3,则酱油的密度为:ρ= =1.125g/cm3=1.125×103kg/m3。(3)该方法会因酱油倒入量筒中时倒不净,而使测得的体积偏小,密度偏大。
(4)②采用等容法进行测量。为了保证水和酱油的体积
相等,所以两次实验中,水和酱油都要倒满。④酱油的
体积等于水的体积:V酱油=V水= ;酱油的质量
是m酱油=m2-m0;酱油的密度是:ρ酱油= 。
答案:(1)零刻线　左　(2)45　1.125×103　(3)偏大
(4)②装满水 ④
考点4 密度的应用
应用 原理
(公式) 具体方法
计算
质量 m=ρV 用刻度尺或量筒测出物体的体积,从密度表中查出该物质的密度,计算物体的质量
计算
体积 V= 用天平等工具测出物体的质量,从密度表中查出该物质的密度,计算物体的体积
应用 原理
(公式) 具体方法
鉴别
物质 ρ= 分别测出物体的质量和体积,计算出其密度,结合密度表中物质的密度,判断物质的种类
物质的
选择 m=ρV 密度较小的物质作为轻型材料,密度大的物质作为底盘材料等
【方法点拨】
(1)m、ρ、V一一对应:即同一个物体的质量、体积、
密度。
(2)m、ρ、V的单位必须对应统一。若ρ—kg/m3,则
m—kg,V—m3;若ρ—g/cm3,则m—g,V—cm3。
(3)具体单位换算:1 kg/m3=10-3g/cm3,1 L=10-3m3,
1 mL=1 cm3。
(4)注意题中的隐含条件:同种物质的密度相等;同一物体状态改变时,质量不变等。
【典例5】(2016·扬州中考)一个中学生的体积最接近
(　　)
A.50 mm3　　B.50 cm3　　C.50 dm3　　D.50 m3
【解题关键】解答本题的三个关键:
关键1:估测中学生的质量:大约50 kg。
关键2:认识人体的密度:跟水的密度接近。
关键3:计算:V= 。
【解析】选C。一名中学生的质量约为50 kg,人的密度
和水的密度差不多,ρ≈ρ水=1.0×103kg/m3,由公式
ρ= 可得,一名中学生的体积约为:V=
=0.05 m3=50 dm3=5×104cm3=5×107mm3,故应该选C。
【典例6】(2014·钦州中考)一个实心铅球的质量是
4 kg,经测量它的体积是0.5×10-3m3,这个铅球是用
纯铅制成的吗?(已知ρ铅=11.3×103kg/m3)
【解题关键】解答本题的“三个”关键:
(1)计算该铅球的实际密度,然后与纯铅的密度相比较。
(2)计算体积是0.5×10-3m3的纯铅球的质量,与该铅球的质量相比较。
(3)计算质量是4 kg的纯铅球的体积,与该铅球的体积相比较。
【规范解答】方法一:实心铅球的密度
ρ= =8×103kg/m3
实心铅球的密度不等于纯铅的密度,故这个铅球不是利
用纯铅来做的。
方法二:计算体积是0.5×10-3m3的纯铅球的质量
m=ρ铅V=11.3×103kg/m3×0.5×10-3m3=5.65 kg
5.65 kg大于4 kg,假设错误,故该铅球不是用纯铅制成
的。
方法三:计算质量是4 kg的纯铅球的体积
纯铅球的体积0.35×10-3m3<0.5×10-3m3,所以该铅球不是纯铅制成的。
答案:见规范解答
【备选例题】
(2015·广州中考)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
【解题关键】解答本题的关键:
(1)根据天平的状态,确定两液体的质量相等。
(2)根据公式ρ= 、V甲>V乙,判断两种物质的密度大
小。
【解析】选C。本题考查对密度概念的理解。题图中游码位置归零,天平平衡,所以托盘所称质量相同,甲乙两个瓶子相同,所以甲乙两种液体质量相同。由题图所示可知甲液体体积较大,两种物质比较,质量相同时,体积大的密度小。
主题　科学探究:物质的密度
【实验方法】控制变量法
【实验关键】
(1)选取研究对象:选取不同物质的物体作为研究对象;同种物质组成的物体,选取多个体积不同的物体。
(2)分析处理实验数据的三种方法:
①观察质量与体积之间变化的倍数关系。
②作出同种物质的质量与体积关系的图像。
③计算物体质量与体积的比值。
【要点探究】
(1)实验中,多次换用不同物质测量的目的是什么?
提示:多次换用不同物质的目的是探究不同种物质的质量与体积的关系。同时,所选取的物质种类越多,实验越具有普遍意义。
(2)同种物质的质量与体积的图像有什么特点?
提示:其图像是一条过原点的倾斜直线。说明同种物质的质量与体积成正比关系,质量与体积的比值是定值。
【示范案例】
(2016·云南中考)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,形状如图所示。
①将托盘天平放在水平桌面上,将____________移到标尺左端的“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)下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图像,请在同一坐标上画出铝组件的m -V图像。
②分析图像可知: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135 g,则该物体的体积应为_________cm3。
【解析】此题考查探究质量和体积的关系的实验。天
平在调平前,要先把标尺上的游码移到标尺左端的零刻
线处。根据表中数据描点连线作出铝组件的m -V图像。
由m -V图像可知,图像为一条过原点的直线,所以说同
种物质组成的不同物体,其质量和体积成正比,所以其
质量和体积的比值相等;不同的物质,质量和体积的比
值不同,所以体积相同的不同物质,其质量不相等;不同
的物质,质量和体积的比值一般不同,物理学中用密度
表示物质的这种性质;由于同种物质组成的不同物体,
其质量和体积成正比,由表中数据可得 ,解
得V=50 cm3。
答案:(1)游码
(2)①如图所示
②相同　不同　密度　③50
【备选例题】
(2015·镇江中考)小军在综合实践活动中,利用天平(砝码)、量筒、烧杯和细线等器材,对某种合金和水进行了探究。
(1)小军首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究。
①将天平放在水平桌面上并游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则应将平衡螺母向_____________(选填“左”或“右”)端调节;
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置,它的质量为_______________g;
③图3是他用量筒测量②中合金块体积的情景,则该合金块的体积是_______________cm3;
④换用大小不同的合金块,重复上述测量。他得到不同合金块的质量与体积的关系图像如图4所示。由图像可知,合金块的质量与体积成_______________比;
⑤通过上述探究,若合金块的体积为10 cm3,则它的质量m=_______________g。
(2)小军接着对水进行探究,描绘出质量与体积的关系图线如图5中甲所示。他分析后发现,由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量,导致图线甲未经过坐标原点。由此推断:水的质量与体积的关系图线应是_________(选填图5中“乙”“丙”或“丁”)。
【解析】本题考查的是质量、密度的测量。天平使用
前指针指在分度盘的右侧,说明右侧质量大,应把平衡
螺母向左调节;物体质量等于砝码质量加游码示数,故
合金块的质量是m=20 g+10 g+4 g=34 g,合金块的体积
等于总示数减去液体的体积,故体积V=15 cm3-10 cm3
=5 cm3;由图像知同一种合金块的质量与体积成正比;
故体积为10 cm3的合金块质量为68 g;同种物质的质量
与体积的比值不变,故两图线相互平行,应为丙图线。
答案:(1)①左　②34　③5　④正　⑤68　(2)丙