《质量与密度》全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
理解质量的概念,会测量固体和液体的质量;
理解密度的概念,能够用密度知识解决实际问题,能够解释生活实际中与密度有关的物理现象;
掌握密度的测量方法。
【知识网络】 【要点梳理】
要点一、质量
物体所含物质的多少叫质量。
要点诠释: 1、单位:国际单位:kg ,常用单位:t、g、mg 对质量的感性认识:一枚大头针约80mg 一个苹果约150g 一头大象约6t 一只鸡约2kg 2、质量的理解:物体的质量不随物体的形状、状态、位置、温度的改变而改变,所以质量是物体本身的一种属性。 3、测量: 要点二、密度
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
要点诠释: 1、公式:变形: 2、单位:国际单位:kg/m3,常用单位g/cm3。 单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3。 水的密度为1.0×103kg/m3,其物理意义为1立方米的水的质量为1.0×103千克。 3、理解密度公式: ⑴同种材料,同种物质,不变,m与 V成正比; 物体的密度与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。 ⑵质量相同的不同物质,体积与密度成反比;体积相同的不同物质质量与密度成正比。 4、图象:如图所示:甲>乙 5、测体积——量筒(量杯) ⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。 ⑵使用方法: “看”:单位:毫升(ml)、 量程、分度值。 “放”:放在水平台上。 “读”:量筒里的水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
要点三、密度的测量及应用
1、测固体的密度:
说明:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法--等效代替法。2、测液体密度: ⑴ 原理:ρ=m/V ⑵ 方法:①用天平测液体和烧杯的总质量m1; ②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V; ③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ; ④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/V。3、密度的应用: ⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。 ⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量,用公式m=ρV可以算出它的质量。 ⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积,用公式V=m/ρ可以算出它的体积。 ⑷判断空心实心。 【典型例题】
类型一、质量及其测量
1.(2019春?宜兴市校级月考)用天平称一本书的每张纸的平均质量,该书共有200页.她调好天平后,将书放入左盘中,在右盘中加砝码,并移动游码至天平平衡,此时右盘中砝码数为140g,游码数为2.5g,则每张纸的质量接近下面哪个值( )
A.140g B.2.5g C.0.7g D.1.4g
【思路点拨】砝码质量与游码示数之和是被测物体的质量;然后除以张数就是每张纸的质量,200页是100张。
【答案】D
【解析】200页纸的质量为140g+2.5g=142.5g,则每张纸的质量为 与D选项比较接近;故选D。
【总结升华】此题重点考查了托盘天平使用,首先要对天平的使用有一个整体的认识:使用规则、注意事项等,都要考虑到。举一反三:
【变式】用天平称一粒米的质量,下列方法中相对比较简便而又正确的是 ( ) A.先测出100粒米的质量,再通过计算求得 B.把一粒米放在一只杯子中,测出其质量,再减去杯子的质量 C.把一粒米放在天平盘里仔细测量 D.把一粒米放在天平盘里,反复测量,再求平均值 【答案】 A
类型二、密度及其应用
2. 分别由不同物质a、b、c 组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )
A、a物质的密度最大
B、b物质的密度是1.0×103kg/m3
C、c物质的密度是a的两倍
D、c的密度与它们的质量、体积有关
【答案】B
【解析】A、比较物质的密度大小关系,可采取两种方法:①相同体积比较质量,质量大的密度大;②相同质量比较体积,体积小的密度大;
B、密度是质量与体积的比值,从图象b中找出一组对应的数据然后根据密度公式ρ=mV算出b物质的密度;
C、分别算出a物质和c物质的密度,就能知道c物质的密度是不是a物质的两倍(或取体积相同,看c物质的质量是a物质的几倍,那么c物质的密度就是a物质的几倍);
D、密度是物质的一种特性,与物体的质量、体积都无关。
【总结升华】本题考查了学生对密度公式的应用、密度及其特性的理解,考查了学生根据物理知识分析图象的能力,这类题在试题中经常出现,一定要掌握解答此类题的方法。
举一反三:
【变式】下列图像不能够正确反映同种物质的密度、质量、体积关系的是: 【答案】C
3. 一个质量为0.25千克的玻璃瓶,盛满水时称得总质量是1.5千克,若盛满某液体时称得总质量是1.75千克,那么某液体的密度是多少?
【思路点拨】根据装满水后的质量和水的密度,求出水的体积,水的体积就是瓶子的容积;瓶子的容积也是装满液体的体积,装满液体的后的质量知道,根据密度公式求解。
【答案与解析】
【总结升华】本题其实还有一个更为简便的方法:依据体积相同的不同物质,质量与密度成正比来求解。由题中的三个数据可以直接算出液体的质量是1.5kg,水的质量是1.25kg,则可知液体质量是水质量的1.2倍,那么液体的密度也是水的密度的1.2倍,由水的密度乘以1.2就可以求出液体的密度。这种方法我们称为比例法,它比我们用公式一步一步去分析计算要简便的多。在做选择题时,我们就可以采用这种方法。
类型三、会用比例关系解决密度问题
4.甲、乙两球的质量相等,体积关系为V甲=5V乙,构成两球的物质的密度关系为ρ乙=4ρ甲,如果两球中只有一个是空心的,则( )
A、甲的空心部分体积是4V乙 B、甲的空心部分体积是V乙
C、乙的空心部分体积是 D、乙的空心部分体积是
【答案】B
【解析】
【总结升华】题目考察了空心问题,解答时除了灵活运用公式计算外,还要注意利用两球的质量相等和密度之比先判断出乙球是实心的,这是此题的突破点,也是此题的难点。
举一反三:
【变式1】(2019秋?玉溪校级期末)甲、乙两块金属,它们的质量之比是2:5,体积之比是2:1,那么它们的密度之比是( )
A.2:5 B.1:2 C.3:5 D.1:5
【答案】D
【变式2】体积和质量都相等的铜球和铝球,以下说法不正确的是( )
A、铜球一定是空心的
B、铝球一定是空心的
C、如果铝球是空心的,则铜球一定是空心的
D、如果两个球都是空心的,则铜球空心更大些
【答案】B
类型四、实验探究
5.以下四组器材中,能测出一个形状不规则石块密度的是( )
(1)刻度尺、天平和砝码;
(2)天平和砝码、量筒、水、细线;
(3)弹簧测力计、刻度尺、细线。
A、(2) B、(2)(3) C、(1)(2)(3) D、(3)
【思路点拨】测量密度首先要测出物体的质量和体积,质量可以用天平测量,由于石块的形状不规则,体积可以用量筒测量,刻度尺不能测量出不规则石块的体积。
【答案】A
【解析】
【总结升华】测量密度方法多种多样,无论哪种方法都是从测量质量和体积入手。
举一反三:
【变式】用量筒法测量某个的形状不规则的物体的密度,被测物体应该满足的条件( )
A、物体不能溶解于水 B、必须是实心的
C、且是同种物质构成的 D、上述三条必须同时满足
【答案】D
6.下表为小名同学在“测定液体密度”的实验中记录的数据。根据下表中数据可得液体密度是 ????????kg/m3,容器的质量为 ???????kg。
实验次数
1
2
3
4
液体的体积/cm3
5.8
7.9
16.7
35.1
液体和容器的总质量/g
10.7
12.8
21.6
40.0
【答案】103,0.0049
【解析】
【总结升华】第一种解法数学在没学二元一次方程组前是有一定困难的,第二种解法必须能够理解,教学中只有少数同学能用此法解题,建议灵活应用。
【巩固练习】
一、填空题 1、能装下500g水的瓶子,最多能装________g酒精。 2、一定质量的水结成冰后,它的_________变小,_________变大,_________不变。 3、北京2008年奥运会奖牌中冠军奖牌是银质镀金,亚军奖牌是银质,第三名奖牌是铜质.三种奖牌各部分的体积、形状完全相同,那么三种奖牌质量由大到小的排序为________。若银牌中银的质量约为160g,则铜牌中铜的质量大约为_______g。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ银=l0.5×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,计算结果保留一位小数) 4、有A、B、C三个由同种材料制成的金属球,它们的质量分别为128g、400g、60g,体积分别为16cm3、50cm3、12cm3,在A、B、C三个金属球中,若只有一个是空心的,那么____________球是空心的,这种材料的密度为______________。 5、“伊利”牌牛奶每盒中装有的牛奶质量约为275________(填上合适的单位),体积为250______(填上合适的单位),由此可以估算出牛奶的密度约为______________kg/m3。 6、甲、乙两块金属的质量相等,如果它们的体积之比是4:1,则甲的密度是乙的________倍;若甲、乙两块金属的体积相等,它们的密度之比是1:2,则甲的质量是乙的质量的________倍。 7、(2019春?吴江市期末)一桶食用油在用去一半后,其密度 _______(选填“变大”、“变小”或“不变”);食用油的密度为是0.85×103k/m3,表示的物理意义是________________________。 二、选择题 8、对密度定义式的下列几种理解中,正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
9、(2019?贵港模拟)一个初三学生的质量约为( )
A.50克 B.500克 C.5000克 D.50000克
10、影视中拍摄房屋倒塌砸伤人的镜头时,常选用泡沫塑料做道具,这是因为泡沫塑料() A.不导电 B.体积大 C.不导热 D.密度小 11、在“用托盘天平称物体的质量”的实验中,下列操作错误的是( ) A.使用天平时,应将天平放在水平桌面上 B.调节横梁平衡时,应先将游码移至横梁标尺左端“0”刻度线上 C.称量时右盘应放置待称量的物体,左盘放置砝码 D.观察到指针在正中刻度线或在做左右幅度相等的摆动,可认为天平横梁已平衡 12、社会上食品造假事件时有发生。小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶,小明想知道牛奶是否掺水。通过查阅资料得知,在牛奶中掺水后,掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示。小明取l00ml这种牛奶,测得它的质量为102.2g,则这种牛奶
牛奶中掺水含量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
牛奶密度(g/cm3)
1.030
1.027
1.024
1.021
1.018
1.015
1.012
1.009
1.006
1.003
1.000
A.未掺水 B.掺水含量20%以下
C.掺水含量20%—30% D.掺水含量30%以上 13、球雕艺术是祖先留给我们的无价瑰宝。球雕是经过钻磨、镂空、雕刻等工序加工而成的,如图所示。球体在加工过程中,以下物理量没有发生变化的是( ) A.体积 B.密度 C.质量 D.重力 14、(2019?吉首市校级模拟)“铁比棉花重”这句话的确切含义理解为( )
A.铁的质量比棉花大 B.铁的体积比棉花大
C.铁的密度比棉花密度大 D.铁的形状与棉花不同
15、若调节天平平衡时,游码未放到零刻线,就将横梁调平,再用这架天平称物体的质量时,测量值比物体的实际质量值 ( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法判断 三、实验探究题 16、给你一台已调好的天平(带砝码)、一个盛有一定体积水的烧杯和滴管,只用这些器材测量一堆金属颗粒的密度。要求写出实验步骤和计算金属颗粒密度的数学表达式。
17、在“使用托盘天平和量筒测量植物油密度”的实验中: (1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应该把平衡螺母向______________(选填“左”或“右”)调节,才能使天平平衡; (2)小明测量植物油密度时,按下列顺序进行了操作:①用天平测出空烧杯的质量m1;②向烧杯中倒入适量植物油,测出烧杯与植物油的总质量m2;③将烧杯中植物油倒入量筒中,测出植物油的体积V;④计算出植物油的密度ρ,下表是小明设计的记录数据表格,请根据下图将表格中的数据填写完整。 (3)在测量的过程中,小明把盛植物油的烧杯放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是__________,直到天平再次平衡。
物理量
空烧杯的质量m1/g
烧杯与植物油的总质量m2/g
植物油的体积V/cm3
植物油的密度ρ/(kg·m-3)
测量值
15
20
(4)小明按上述实验操作得到的密度值比真实值偏大.请你在小明实验的基础上,设计一个误差更小的实验方案并写出植物油密度的最后表达式。 四、综合题 18、为了判断一个小铁球是不是空心的,某同学测得如下数据:(ρ铁=7.9×103㎏/m3)
铁球的质量m/g
水的体积V水/mL
水和铁球的总体积V总/mL
79
60
75
(1)该小铁球是空心的,还是实心的?写出依据。 (2)若小铁球是空心的,空心部分的体积是多大? 19、一个杯子装满水后,总质量是200g,将一石块放入杯中总质量增加了15g,再将石块取出,此时杯子的总质量为190g,求石块的密度。 20、公元前二百多年,希腊学者阿基米德曾为国王鉴定过一顶王冠,看它是否是纯金制成的.他把质量为350g的王冠沉没在水中时,有22.5cm3的水被排出,那么能鉴定出这顶王冠是纯金制成的吗?为什么?如果后来制作王冠的人承认了,他在制作时掺进了白银,那么计算一下他在王冠里掺进了多少白银?(计算结果保留一位小数)
【答案与解析】 1、【答案】400 【解析】先算出水的体积,由于酒精和水的体积相同,所以用酒精的密度乘以这个体积值即可。 2、【答案】密度体积质量 【解析】一定质量的水结成冰后,质量不变由于冰的密度小于水的密度,所以体积变大。 3、【答案】m金>m银>m铜135.6 【解析】三种奖牌各部分的体积、形状完全相同,ρ金>ρ银>ρ铜,根据公式m=ρV可知m金>m银>m铜 4、【答案】C8×103kg/m3 【解析】A、B、C是三个由同种材料制成的金属球,其中实心球的密度是相等的,所以只要求出这几个球的密度加以比较,密度小的即为空心的。 5、【答案】克毫升1.1×103kg/m3 6、【答案】1/4,1/2 7、【答案】不变;1m3的食用油的质量为0.8×103kg 【解析】密度是物质的一种特性,密度与物体的质量和体积都无关,所以,一桶食用油,用去一半后,剩下的食用油的密度不变;食用油的密度为是0.8×103kg/m3,由密度定义可知,它的物理意义是1m3的食用油的质量为0.8×103kg;故答案为:不变;1m3的食用油的质量为0.8×103kg。
8、【答案】 D
【解析】同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值,即单位体积的质量不改变;因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因此,选项A、B、C都是错误的。而选项D符合对这一特性的描述。
9、 【答案】D
【解析】成年人的质量在70kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg=50000g左右。故选D。
10、【答案】D
【解析】影视中拍摄房屋倒塌砸伤人的镜头时,常选用泡沫塑料做道具,这是因为泡沫塑料密度小,同样体积的情况下质量小,砸到身上对演员的伤害小。
11、【答案】C
【解析】称量物体时左盘应放置待称量的物体,右盘放置砝码,故选项C错误。
12、【答案】C
【解析】计算出牛奶样品的密度,与表中不同掺水量的牛奶密度相比较,就可以确定牛奶是否掺水,或掺水的比例了。根据公式,计算出牛奶样品的密度。对照表中数据可知,这种牛奶的密度正好介于掺水含量20%和30%的牛奶之间。
13、【答案】B
【解析】密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,不同的物质,密度一般是不相同的,同种物质的密度则是相同的。球雕在加工的过程中,变化的是质量和体积,密度是不会改变的,故选B。
14、【答案】C
【解析】因为人们平常所说的“铁比棉花重”是指体积相同的铁和棉花,所以“铁比棉花的体积大”、“铁比棉花的质量大”、“铁比棉花的重力大”都是错误的;在体积相等的前提下,“铁比棉花重”,指的就是“铁的密度比棉花的密度大”;故选C。
15、【答案】 A16、【答案与解析】主要步骤:
(1)取出一些金属颗粒,测出它们质量m1,把测量数据记录在表格中;
(2)测出烧杯和水的质量m2,并标记此时水面的位置;把测量数据记录在表格中;
(3)将质量为m1的金属颗粒慢慢放回盛水的烧杯中,用滴管从烧杯中向外吸水,使水面回到标注的位置,测出此时烧杯、杯中水和金属颗粒总质量m3,把测量数据记录在表格中。
(4)利用公式和测量数据,计算出金属颗粒的密度,把计算结果记录在表格中。
17、(1)右; (2)33.40.92×103; (3)取下最小砝码,移动游码; (4)测量体积和测量质量用同一个容器会更精确 ρ=m/V 18、【答案与解析】
(1)ρ=m/V=79g/(75-60)㎝3=5.3×103kg/m3, 因为5.3<7.9,所以此小铁球是空心的, (2), 75㎝3-60㎝3-10㎝3=5㎝3,所以空心部分的体积是5㎝3。 19、【答案与解析】
m石=200g+15g-190g=25g, , ρ石=m石/V石=25g/10㎝3=2.5×103kg/m3, 所以石块的密度是2.5×103kg/m3。 20、【答案与解析】