《质量与密度》中考复习案
知识梳理
质量
质量
物体
所含物质的多少
叫做质量,通常用字母
m
表示。
质量的基本单位是
千克
,符号是
kg
。常用的比千克小的单位有
克
(
g
)、
毫克
(
mg
),比千克大的单位有
吨
(
t
)。它们之间的关系是
1g=
10-3
kg
1mg=
10-3
g=
10-6
kg
1t=
103
kg
质量的测量
在学校的实验室常用
天平
秤质量。
天平的使用
为了不使天平损坏,在操作之前要牢记下面的几条要求。
每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的
最大
质量。被测物体的质量
不能
超过称量。
向盘中加减砝码时要用
镊子
,
不能
用手接触砝码,不能把砝码弄
湿
、弄
脏
。
潮湿的物体和化学药品
不能
直接放到天平的盘中。
密度
在物理学中,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。
公式
字母
表示的物理量
基本单位
其他单位
m
质量
千克
(
kg
)
克
(
g
)
V
体积
立方米
(
m3
)
立方厘米
(
cm3
)
ρ
密度
千克每立方米
(
kg/m3
)
克每立方厘米
(
g/cm3
)
密度的测量
常规测量固体密度的方法
测质量
测体积
表达式
常规测量液体密度的方法
测质量
测体积
表达式
密度与社会生活
密度与温度
物体的热胀冷缩
一定质量的某种物质,当温度升高时,体积增大,由公式ρ=m/V可知,其密度会
减小
;若温度降低,其体积减小,密度
增大
。
水的反常膨胀
水的密度为
1
g/cm3,冰的密度为
0.9
g/cm3。一定质量的水结冰后,其质量
不变
,密度
减小
,由公式ρ=m/V可知,体积会
增大
。
密度与物质鉴别
实验探究
实验——天平的使用
如图,在用天平测量某物体的过程中:
看:观察天平的
量程
和
分度值
。
放:天平要放在
水平桌面
上。
调:把游码拨到标尺左端的
零刻度线
处,调节横梁两端的
平衡螺母
,使指针指在
分度盘中央
。
若指针偏向中线左侧,横梁左端下沉,应将平衡螺母向
右
调,直到指针指在分度标尺中央的刻度线处;
若指针偏向中线右侧,横梁右端下沉,应将平衡螺母向
左
调,直到
指针指在分度标尺中央的刻度线处
。
注意:调节平衡螺母时,游码必须
归零
。
称:把被测物体放在
左
盘,砝码放
右
盘。
被测物体的质量
不能
(选填“能”或者“不能”)超过天平所能称的最大质量。
潮湿的物体和化学药品
不能
(选填“能”或者“不能”)直接放到天平的盘中。
向盘中加减砝码时要用
镊子
,
不能
用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。
向盘中加减砝码时应先估计物体的质量,然后按照
从大到小
(选填“从大到小”或“从小到大”)的顺序加减砝码。
当加上最小的砝码(5g)时偏少(指针在分度盘左侧),应
向右移动游码
直到
指针指在分度盘中央
。
当加上最小的砝码时偏大(指针在分度盘右侧),应先
去掉最小的砝码
,再
向右移动游码直到指针指在分度盘中央
。
注意:称量时
不能
(选填“能”或者“不能”)调节平衡螺母。
读:所测物体的质量等于右盘中
砝码的总质量
加上
游码指示的质量
。读数时关键是读游码指示的质量,要看清
分度值
,并且以游码
左
(选填“左”或“右”)端所对刻度为准。
收:测量完毕,先将物体取下,然后用镊子把砝码放回砝码盒,把游码拨回标尺的零刻度线处,以备下次使用。
实验——测量固体的体积
排水法
方案一
方案二
在量筒中倒入适量的水,读出液面的读数V0;
将物体放入量筒中,
读出此时液面的读数V总。
将物体放入盛有适量水的量筒中,读出此时液面的读数V总;
将物体从量筒中取出,读出此时液面的读数V0。
V=
V=
适量的含义
物体放入量筒中后量筒中的水要
淹没
物体,但不能
溢出
。
误差分析:
方案一无误差,方案二中先测出V总,再将固体从量筒中取出时,会
有一部分液体附着在固体上
,使测出的剩余液体的体积V0
偏小
,测出的V总的值是
准确
的,根据公式V=V总-V0可知测出的物体的体积将会
偏大
。
在方案一中,若被测物体具有吸水性,会使测得的V总
偏小
,V0是准确的,根据公式V=V总-V0可知,计算得出的被测物体的体积会
偏小
;若考虑细线的体积,会使测得的V总
偏大
。
溢水法
在溢水杯中装满水
把金属球浸没在溢水杯中,同时用小烧杯收集从溢水杯流出的水
将小烧杯收集到的水全部倒入量筒中,读出量筒的示数,就是物体的体积
使用情况
物体的体积较
大
,无法放入量筒中。
误差分析
将小烧杯中的水倒入量筒中时,
一部分水会残留在小烧杯中
,使测得的物体的体积
偏小
。
沉坠法
在被测物体下方悬挂一重物,先将重物浸没在水中,读出量筒的示数V0
再将被测物体和重物全部浸没入水中,读出量筒的示数V总
使用情况
被测物体的密度小于水的密度,无法
浸没在水中
。
实验——测量固体的密度
实验原理:
进行实验
方案一:先测m,再测V
方案二:先测V,再测m
用天平测出物体的质量m;
在量筒中倒入适量的水,记录水的体积V0;
用细线拴好石块,浸没在量筒的水中,记录水面到达的刻度V总。
在量筒中倒入适量的水,记录水的体积V0;
用细线拴好石块,浸没在量筒的水中,记录水面到达的刻度V总。
将物体从量筒中取出放在天平上,测出物体的质量m。
ρ=
ρ=
误差分析
在方案二中,将物体从量筒中取出时,
物体会粘带一些水
,使测出的物体的质量
偏大
,测量出的体积是
准确
的,根据公式ρ=m/V可知,测得的会密度
偏大
。
实验——用天平测量液体的质量
设计方案
方案一
方案二
测出空烧杯的质量m0;
将液体倒入烧杯中,测出液体和烧杯的总质量m总。
将液体倒入烧杯中,测出液体和烧杯的总质量m总;
将液体倒出烧杯,测出空烧杯的质量m0。
则液体的质量m液=
m总-m0
则液体的质量m液=
m总-m0
误差分析
方案一无误差。方案二中先测出m总,再将液体倒出烧杯时,会有
一部分液体残余在烧杯中
,使测出的空烧杯的质量m0
偏大
,测出的m总的值是准确的,根据公式m液=m总-m0可知测出的液体的质量将会
偏小
。
实验——测量液体的密度
实验原理:
进行实验
方案一:先测m,再测V
方案二:先测V,再测m
测出空烧杯的质量m0
将液体倒入烧杯中,测出液体和烧杯的总质量m总
将烧杯中的液体倒入量筒中,测出液体的体积V
将液体倒入量筒中,
测出液体的体积V
测出空烧杯的质量m0
将量筒中的液体倒入烧杯中,测出液体和烧杯的总质量m总
ρ=
ρ=
误差分析
在方案一中,将烧杯中的液体倒入量筒中时
会有一部分残余在烧杯中
,使测量出的液体的体积
偏小
,测量出的质量是
准确的
,根据公式ρ=m/V可知,测得的密度会
偏大
。
在方案二中,将量筒中的液体倒入烧杯中时
会有一部分残余在量筒中
,使测出的液体的质量
偏小
,测量出的体积是
准确
的,根据公式ρ=m/V可知,测得的密度会
偏小
。
方案三
将被测液体倒入烧杯中,
测出液体和烧杯的总质量m总;
测出烧杯和剩余水的质量m0;
将一部分液体倒入量筒中,测出液体的体积V;
ρ=
方案改进(根据方案三对方案一进行改进)
先测量烧杯和菜籽油的总质量m总,再将菜籽油全部倒入量筒中,最后测量空烧杯的质量m0
。
实验——等体积法测量液体的密度
实验步骤
测出空烧杯的质量m0;
在烧杯中倒入适量的水(水的密度ρ水已知),在液面处做好标记,并测出水和烧杯的总质量m1;
将烧杯中的水倒出,将被测液体倒入烧杯至标记处,测出被测液体与烧杯的总质量m2。
适量的含义
烧杯中的水不能太满,以免在称量的过程中洒出
。
等量关系
水的体积与被测液体的体积相等
推导密度表达式
实验——等体积法测量固体的密度
情景一
用天平测量出被测物体的质量m0;
在烧杯中盛满水(水的密度ρ水已知),测出水和烧杯的总质量m1;
将被测物体放入烧杯中,测出此时被测物体、烧杯和剩余水的总质量m2。
等量关系:被测物体的体积等于溢出水的体积。
推导密度表达式:
情景二
用天平测量出被测物体的质量m0;
在烧杯中盛满水(水的密度ρ水已知),测出水和烧杯的总质量m1;
将被测物体放入烧杯中,会有一部分水溢出烧杯;
将物体从烧杯中取出,测出此时烧杯和剩余水的总质量m2。
等量关系:被测物体的体积等于溢出水的体积
推导密度表达式:
考点突破
质量和密度的概念
下列事例中,物体的质量发生变化的是
铁片剪去一角
轮船从江河驶入大海
铁球被压成铁饼
手机从地球带到太空
人们常说:“木头比铁轻”,这句话的实际含义是指木头与铁相比具有较小的
质量
体积
温度
密度
有一瓶食用油用掉一半,则剩下半瓶油的
密度为原来的一半,质量为原来的一半
体积为原来的一半,密度为原来的一半
质量为原来的一半,体积为原来的一半
质量、体积和密度都为原来的一半
密度的计算
16g某种液体的体积为20mL,求该液体的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
360g某种液体的体积为0.4L,求该液体的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
4.9×105g某种液体的体积为0.7m3,求该液体的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
5.4kg铝块的体积为2×103cm3,求铝块的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
8.9kg铜块的体积为1dm3,求铜块的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
12t铁块的体积为1.5m3,求铁块的密度为多少克每立方厘米?多少千克每立方米?
密度与社会生活
近日天津地区的气温节节降低,温度计内水银柱随之下降。关于该过程中的水银,下列判断正确的是
质量变大
质量变小
密度变小
密度变大
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。
小明为了检验运动会中得的铜牌是否由纯铜制成,下列方法中最合理的是
观察铜牌颜色
测铜牌的质量
测铜牌的体积
测铜牌的密度
真题再现
应用密度公式解决实际问题
(2020年百校联考二)蛟龙号载人潜水器进行深海探测时,从海底采集了一些岩石样本,科研人员对样本进行了测量,其中3个样本的数据如下表:
样本1
样本2
样本3
质量m/g
21.1
54.2
36.2
体积V/cm3
14.0
18.0
24.0
这3块岩石样本是同种物质还是3种不同的物质?请通过计算分析说明。
(2019年中考)小明利用“3D”打印机,打印出和自己大小一样的“自己”模型,但质量只有自己的十分之一,这个模型的密度是小明密度的
十分之一
。
测量固体的密度
(2018年山西中考)小亮同学帮妈妈做饭时,发现茄子飘在水面上。他想:“茄子的密度是多大呢?”他用天平和量筒测定茄子的密度,请你和他一起完成实验。
将天平放在
水平桌面
上,把游码放到标尺左端的
零刻度线
处,当横梁稳定时,指针偏向分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调;
切取一小块茄子,用调节好的天平测出它的质量m;在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1;用细铁丝将茄子块压入量筒的水中,并使其浸没,测出水和茄子块的总体积V2。茄子块密度的表达式:ρ=。
因为茄子具有吸水性,用上述方法测出的茄子块体积
偏小
,茄子块的密度
偏大
。(均选填“偏大”或“偏小”)。
(2017年山西中考)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:
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
平衡螺母
;
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
21.2
g;
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
1.06×103
kg/m3;
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.
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;
将小烧杯中的水倒入量筒中
;
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
偏大
(选填“偏大”或“偏小”),其原因是
向量筒中倒水时,会有少量的水附在烧杯壁上,因此测量的水的体积偏小,即鲜杏的体积偏小,从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了
。
测量液体的密度
(2015年山西中考)小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿葡萄酒的密度.于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量.他们的操作如下:
将天平放在
水平台面
上,游码拨至标尺左端
零刻度线
处,并调节天平平衡。
用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是
在测量过程中调节平衡螺母
。纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g。
取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡时右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为
81.6
g。
将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体积是
40
cm3.根据测量数据计算出葡萄酒的密度是
1
g/cm3。
分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏
大
(选填“大”或“小”)。
(2020年山西中考)山西老陈醋采用82道传统固态发酵工序酿造而成,与勾兑酷有着本质的不同。小明在实践活动中调查了它们的药用价值和作用,并设计实验测定它们的密度进行比较。请帮助他完善以下实验方案。
把天平放在
水平台
上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平的状态如图所示,接下来的操作应该是
向左调节平衡螺母
,直至横梁平衡。
小明进行了如下实验操作:
a.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量m;b.将烧杯中一部分老陈醋倒入
量筒中,测出老陈醋的体积V;c.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量m2;d.则老陈醋的
密度ρ=
m1-m2/V
(用所测物理量的符号表示);e.重复上述实验步骤测出勾兑醋的密度。
请你设计记录实验数据的表格。
等体积法测密度
(2018年百校联考四)小明到农研所参观,发现科研人员正利用盐水来辨别种子的优劣。他很想知道这种盐水的密度,于是把盐水的样本带回实验室进行了如下操作:
将天平放在
水平
桌面上,将游码归零后,发现指针位置如图甲所示,则应向
右
调节平衡螺母直至横梁平衡。
如图乙所示,用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为
117
g。
将部分盐水倒入量筒中,如图丙所示,记下量筒内盐水的体积,再测出烧杯和剩余盐水的总质量为51g。计算出这种盐水的密度是
1.1×103
kg/m3。
为了使测量结果更准确,小明想重新实验一次,但不慎将量筒摔碎了。他又找了一个空瓶和足量的水,用来测量盐水样本的密度。请你将他的实验步骤补充完整。
测出空瓶的质量m0;
在瓶中装满水,测出瓶子和水的总质量m1;
倒出水,将瓶子擦干后装满盐水,测出盐水和瓶子的总质量为m2
;
盐水的密度的表达式ρ盐水=(用测得的物理量或已知量来表示)。
请你对小明第问的操作进行评估,指出其操作中的不合理之处:
用天平测量装满液体的烧杯和液体的总质量时容易洒出,不易操作
。
(2016年中考)中国80后小伙杨光硕利用电商平台,把家乡的土鸡蛋推向全国市场。土鸡蛋比普通鸡蛋营养价值高,那土鸡蛋的密度是不是也比普通鸡蛋大呢?小梦从网上购买了家乡的土鸡蛋,与学习小组的同学们一起测量土鸡蛋的密度。他们找来一架天平和一盒砝码,但缺少量筒,于是又找来一个烧杯、胶水滴管和一些水。他们利用这些仪器测量土鸡蛋的密度,请你和他们一起完成实验。
把天平放在
水平
台上,把游码放到标尺左端的
零刻度线
处,调节天平的
平衡螺母
,观察到指针指在
分度盘中央
表示衡量平衡。用调节好的天平测出一颗土鸡蛋的质量m0。
如图所示,设计测土鸡蛋体积的步骤如下:
在烧杯中装入适量的水,并在水面的位置坐好标记,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
把土鸡蛋轻轻放在装有水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好到标记处,再用天平测量此时烧杯、水和土鸡蛋的总质量m2;
土鸡蛋的密度表达式是(用所测量的物理量符号表示,水的密度ρ水)。实验结束后,有同学发现土鸡蛋有一定吸水性,则所测量的密度值将
偏大
(选填“偏大”或“偏小”)。
设计实验
(2019年中考)六一儿童节,小明的爷爷特制了三个大小不同、外观镀有相同颜色的实心金属球,并在球上刻有对晚辈祝福的话,要分别送给小明和他的两个妹妹。爷爷对小明说,三个小球中两个材质相同的送给妹妹,另个材质不同的送给小明,要小明自己想办法找出。请你设计实验,帮助小明找出这个小球。
实验器材:电子秤、自制溢出杯、水、小杯。
实验步骤:
用电子秤测出其中一个小球、空小杯的质量,记作m1、m2;
在溢水杯中装满水,让小球浸没,将溢出的水收集到小杯中,用电子秤测出小杯和溢出水的总质量,记作m3;
小球的体积(即溢出水的体积),小球的密度ρ1===;
用同样的方法分别测出另外两个小球的密度ρ2、ρ3。
实验结论:比较ρ1、ρ2、ρ3,其中密度不同的小球是送给小明的。
参考答案
A
D
C
0.8g/cm3、0.8×103kg/m3
0.9g/cm3、0.9×103kg/m3
0.7g/cm3、0.7×103kg/m3
2.7g/cm3、2.7×103kg/m3
8.9g/cm3、8.9×103kg/m3
8g/cm3、8×103kg/m3
D
水结成冰,密度减小,质量不变,由公式ρ=m/V可知,体积增大。所以塑料瓶会向外凸起。冬天水管冻裂。
D
略
十分之一
水平桌面、零刻度线、、偏小、偏大
平衡螺母、21.2、1.06×103、将小烧杯中的水倒入量筒中、偏大、向量筒中倒水时,会有少量的水附在烧杯壁上,因此测量的水的体积偏小,即鲜杏的体积偏小,从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了
水平台面、零刻度线、在测量过程中调节平衡螺母、81.6、40、1、大
水平台、向左调节平衡螺母、m1-m2/V
水平、右、117、1.1×103、倒出水,将瓶子擦干后装满盐水,测出盐水和瓶子的总质量为m2、用天平测量装满液体的烧杯和液体的总质量时容易洒出,不易操作
水平、零刻度线、平衡螺母、分度盘中央、偏大
实验器材:电子秤、自制溢出杯、水、小杯。
实验步骤:
用电子秤测出其中一个小球、空小杯的质量,记作m1、m2;
在溢水杯中装满水,让小球浸没,将溢出的水收集到小杯中,用电子秤测出小杯和溢出水的总质量,记作m3;
小球的体积(即溢出水的体积),小球的密度ρ1===;
用同样的方法分别测出另外两个小球的密度ρ2、ρ3。
实验结论:比较ρ1、ρ2、ρ3,其中密度不同的小球是送给小明的。
注意:其他空白处将字体颜色设置为非白色即可出现答案。