3.1
密度
学习重难点
1.通过实验探究同种物质的质量与体积的关系;
2.掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;会查密度表,记住水的密度值及其含义;
3.能运用公式
及变形计算;
4.能够用密度知识解决简单的问题。
知识点梳理
知识点梳理一、探究物体的质量与体积的关系
1.物体的质量与体积的关系:
(1)同种物质,体积不同质量也不同;体积相同的质量相同。
(2)相同体积的不同物质,质量不同。
(3)同种物质质量和体积的比值相同;不同物质质量和体积的比值不同。
(4)质量和体积的比值反映了物质的一种特性。
知识点梳理二、物质的密度
1.密度的概念:
某种物质的物体,其质量与体积的比值叫做这种物质的密度。这个比值反映了物质的一种特性。
2.密度的公式:
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即
当ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当
V一定时,;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,。
3.密度的单位:
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
4.密度的特点:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度一般不同,即其质量与体积的比值一般也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
(3)密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
知识点梳理三、实验突破:测量物质的密度
1.测固体物质的密度
实验步骤:①用天平测固体的质量m;②向量筒内加入适量的水,测出此时水的体积V1;③将固体放入量筒里水中使其浸没,测出水和固体的总体积V2;④根据以上数据计算出固体的密度ρ=。(用上述字母表示出来)
2.测液体的密度
实验步骤:①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;②向量筒中倒入一部分盐水,测出体积为V;③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;④根据以上测得的数据计算出液体的密度ρ=(用上述字母表示出来)。
一、命题题眼突破
1.实验原理(ρ=
)。
2.天平(实质为等臂杠杆)的使用和读取。
3.量筒的使用和读取。
4.实验步骤的补充、排序、设计及改正。
5.实验表格的补充。
6.计算物质的密度或写出密度的表达式。
7.m-V图像的理解。
8.误差分析(根据ρ=可知质量、体积的测量不准确都可引起误差)
a.由质量引起的误差[体积准确,质量偏大(偏小),密度偏大(偏小)]
b.由体积引起的误差[质量准确,体积偏大(偏小),密度偏小(偏大)]
9.判断物体是否为实心。
10.实验方案的设计、评估。
11.测量特殊物质的密度。
12.浮力法测密度。
13.借助其他装置测密度。
三.典型例题
考点1:密度概念的理解
【例1】
如图所示是甲、乙两种不同的物质体积与质量的关系图像,比较甲、乙两条图线可知甲种物质的密度____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙种物质的密度。根据每一条图线还可反映出的规律是________________________________________________________________________。
【答案】小于;同种物质的质量与体积成正比
【解析】运用图像法解答问题的一般步骤是:
(1)明确图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么。
(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位。
(3)明确图像所表示的物理意义。
(4)根据图像对题目提出的问题作出判断,得到结论。
如图所示:在图像的横坐标轴上取一个相同的横坐标,即相同的质量m,发现V甲>V乙。根据密度的计算公式ρ=可知,质量相同时,体积越大,密度越小。故甲的密度小于乙的密度。图像中横轴表示物质的质量,纵轴表示物质的体积,对每一条图像而言,物体的体积增大几倍,质量也增大几倍。由此可知:同种物质的质量与体积成正比。
【变式1-1】
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
干冰
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
【答案】D
【变式1-2】
甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像如图所示,由图像可知(
)
A.体积相等时,甲的质量大
B.质量相等时,乙的体积大
C.甲的密度比乙的大
D.乙的密度为1.25×103
kg/m3
【答案】D
【变式1-3】
(多选)密度是物质的特性之一,与物质的种类有关,与质量和体积无关。
)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油(
)
A.密度减为原来一半
B.密度增为原来2倍
C.密度不变
D.体积减为原来一半
【答案】CD
【变式1-4】
蜡烛在燃烧过程中,它的(
)
A.质量不变,体积变小,密度变大
B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积不变,密度变小
D.质量、体积、密度都变小
【答案】B
【变式1-5】
关于物质的密度,以下说法正确的是
( )
A.由可知,密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
B.密度是物体的属性,物体不同,密度也不同
C.不同种类的物质,单位体积的质量一般不同,密度也不同
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
【答案】C
考点2:密度的简单应用
【例2】
有四个容量均为200
mL的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精)( )
A.纯水 B.酱油 C.酒精 D.植物油
【答案】B
【解析】由ρ=得:m=ρV,又因为分别装满,体积都等于瓶子的容积,故V相同,已知ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精,所以密度大的质量大,可知酱油的质量最多,故B正确。
【变式2-1】
有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是2.5
mm2,质量为89
kg,已知铜的密度为8.9×103
kg/m3,则这捆铜线的长度为(
)
A.4
m
B.40
m
C.400
m
D.4
000
m
【答案】D
【变式2-2】
莆田是枇杷之乡,旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。某枇杷酒(ρ酒=0.9×103kg/m3)包装盒上标明酒的体积为500mL,那么,瓶中所装酒的质量是多少千克?
【答案】0.45kg
【解析】已知酒的密度,酒的体积,由公式m=ρv可求出酒的质量。
已知ρ酒=0.9×103kg/m3,酒的体积V=500mL=500cm3=500×10-6m3,
则瓶中所装酒的质量m=ρv=0.9×103kg/m3×500×10-6m3=0.45kg。
【变式2-3】
三个相同的烧杯,分别装有质量相同的不同液体,现在将质量相同的铜铁铝三个实心小球分别放入这三个杯中,放入后液面都升到烧杯口(无液体溢出)。请问三杯液体密度最大的是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝
)( )
A.装铜球的杯子
B.装铁球的杯子
C.装铝球的杯子
D.无法确定
【答案】C
考点3:密度的测量
【例3】
学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )
①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定铜球是空心的还是实心的;⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①②
B.①②④
C.①②④⑤
D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成;②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成;③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验;④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验;⑤先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一大堆大头针的数量,可以完成实验;故应选C。
【变式3-1】
为测出石块的密度,某同学先用天平测石块的质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示;接着用量筒和水测石块的体积,其过程如图乙所示。下列判断不正确的是(
)
A.石块的质量是46.8
g
B.石块的体积是18
cm3
C.石块的密度是2.6×103
kg/m3
D.若先用量筒测石块的体积,接着用天平测石块的质量,会导致测得石块的密度偏小
【答案】D
【变式3-2】
在“测量物质的密度”实验中:
(1)用调节好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块质量m为
g。
(2)用细线系住金属块放入装有20
mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为
cm3。
(3)计算出金属块密度ρ=
g/cm3。
(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值
。(选填“偏大”或“偏小”)
(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是:
。
盐水密度表达式ρ盐水=
(选用所测物理量符号表示)。
【答案】(1)27;(2)10;(3)2.7;(4)偏小;(5)将金属块挂在弹簧测力计下浸没于盐水中,读出示数为F;(6).
【变式3-3】
小刚在测量食用油密度的实验中。
,甲) ,乙)
(1)将天平放在____桌面上,移动____至标尺左端“0”刻度线后,指针位置如图甲所示,随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得烧杯和食用油的总质量为87.8
g。
(2)向空量筒中倒入30.0
mL的食用油,再将烧杯放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,量筒中食用油的质量为____g,计算得出食用油的密度为____kg/m3。
(3)在(1)中测量质量前,小刚没有调节天平平衡,这使测得的烧杯和食用油总质量____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),测得的食用油密度____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)水平;游码;(2)27.0;0.9×103;(3)偏小;不变
【解析】(1)用天平测物体质量时,将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度线;(2)向空量筒中倒入30.0
mL的食用油,剩余油和烧杯的总质量m剩=50
g+10
g+0.8
g=60.8
g,所以量筒中食用油的质量为m=m总-m剩=87.8
g-60.8
g=27.0
g,食用油的密度ρ===0.9
g/cm3=0.9×103
kg/m3;(3)在(1)中测量质量前,小刚没有调节天平平衡,指针偏向分度盘的右侧,这相当于天平是一个不等臂的杠杆,右侧力臂大,施加在右盘的力比左盘的力小,这使测得的烧杯和食用油总质量偏小,而对量筒内食用油质量的测量无影响,测得的食用油密度不变。
【变式3-4】
如图甲,是仪征捺山地质公园的“玄武石”,其内部是多孔蜂窝状结构,该类石头的密度为2.8~3.3
g/cm3。小明想准确测出这块石头的密度。
,甲) ,乙)
(1)如图乙,该石头的质量为________g;他将该石头放入量筒中,液面位置如图丙所示,计算得到该石头的密度为________g/cm3。
(2)该石头密度的测量值偏________,原因是:____________________。
【答案】(1)52.4,2.62;(2)小,所测体积偏大.
四.课堂训练
1.为了避免人体肩部受到伤害,专家建议人肩负的书包总质量不要超过人体质量的15%。根据建议,你估计中学生肩负的书包总质量通常不要超过(
)
A.9
t
B.9
kg
C.9
g
D.9
mg
【答案】B
2.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】C
如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为(
)
A.3∶5
B.5∶3
C.2∶1
D.3∶1
【答案】D
4.小洋利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如表,根据数据绘出的图像如图所示,则量杯的质量与液体的密度是(
)
液体与量杯的质量m/g
50
70
90
110
液体的体积V/cm3
25
50
75
100
A.30
g 1.0×103
kg/m3
B.50
g 1.0×103
kg/m3
C.30
g 0.8×103
kg/m3
D.50
g 0.8×103
kg/m3
【答案】C
5.如表是水的密度随温度变化的实验数据,分析表中的数据不能得出的结论是(
)
t/℃
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ρ/(kg·m-3)
999.84
999.90
999.94
999.97
1
000.00
999.97
999.94
999.90
999.85
A.水在4
℃时密度最大
B.水的温度在0~4
℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小
C.水的温度在4~8
℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小
D.水凝固成冰时体积会变大
【答案】D
6.小红参加了5月份的实验操作考试。表中记录的是小红与其他三位同学测出的小石块的密度(注:经查密度表可知,石块的密度为2.50
g/cm3)。下列说法正确的是(
)
考生
小红
小满
李明
张扬
小石块
的密度
2.45
g/cm3
2.52
g/cm3
2.56
g/cm3
2.60
g/cm3
A.四位考生的实验都失败了,因为密度表中石块的密度为2.50
g/cm3
B.只有小满的数据可以接受,因为他的数据最接近密度表中的数据
C.只有张扬的数据不可以接受,因为他的数据偏差最大
D.只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效
【答案】D
7.小江进行了如下测量:①用天平测石块的质量m;②往烧杯中加适量水浸没石块,在水面位置作上标记。取出石块,用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面升至标记处,如图所示。量筒内倒出水的体积V即为石块的体积;③计算出石块的密度ρ。根据以上步骤,测出的密度值会(
)
偏大
B.无偏差
C.偏小
D.无法确定
【答案】C
8.在下列横线上填写适当的单位。
(1)一本物理课本的质量约为200____。
(2)一粒米的质量约为25____。
(3)大象的质量约为2____。
【答案】(1)g;(2)mg;(3)t.
9.如图所示为甲、乙两种物质的质量与体积关系的图像,根据图像分析,密度ρ甲____(选填“>”“<”或“=”)ρ乙;质量为1.8
kg乙物质的体积为____dm3。
【答案】>;2.
10.篆刻社团的小柯,对篆刻印章的石头的密度进行测量,相关过程及数据如图所示,则石头的密度为____g/cm3。(g取10
N/kg)
【答案】2.5.
已知一个空瓶子装满水后的总质量为300
g,在装满水的瓶子中放入一个小石块,溢出水后其总质量为320
g,取出石块后,剩余的水和瓶子的总质量为290
g(不计取出石块的过程中带走的水)。则石块的质量为____g,石块的密度为____g/cm3。(ρ水=1.0×103
kg/m3)
【答案】30;3.
某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为5
kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是____kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取450
g水凝固成冰后使用,其体积增大了____cm3。(ρ冰=0.9×103
kg/m3)
【答案】2.5;50.
我国名酒五粮液素有“三杯下肚浑身爽,一滴沾唇满口香”的赞誉,曾经获得世博会两届金奖。有一种精品五粮液,它的包装盒上标明容量500
mL(ρ酒=0.9×103
kg/m3),则它所装酒的质量为____kg,将酒倒出一半以后,剩余酒的密度为____g/cm3;如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多____g。
【答案】0.45;0.9;50.
14.为了帮助家人用盐水选种,小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度,他进行了三次测量,以下是其中的一次测量过程:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向____移动。
(2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为____g。
(3)再将部分盐水倒入量筒中,量筒中盐水的体积如图丙所示,接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6
g,则小天在这次实验中测得盐水的密度为____g/cm3。
【答案】(1)右;(2)69.6;(3)1.1.
15.一个容积V0=500
cm3、质量m0=0.5
kg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=0.4
kg的水。(水的密度ρ水=1.0×103
kg/m3,石块密度ρ石块=2.6×103
kg/m3)求:
(1)瓶中水的体积V1。
(2)乌鸦投入瓶子中石块的体积V2。
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
【答案】(1)瓶中水的体积V1为4×10-4
m3;(2)乌鸦投入瓶子中石块的体积V2为1×10-4
m3;(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m为1.16
kg。
解:(1)V1===4×10-4
m3;
(2)V0=500
cm3=5×10-4
m3,
V2=V0-V1=5×10-4
m3-4×10-4
m3=1×10-4
m3;
(3)m石=ρ石V2=2.6×103
kg/m3×1×10-4
m3=0.26
kg,m=m0+m1+m石=0.5
kg+0.4
kg+0.26
kg=1.16
kg。3.1
密度
学习重难点
1.通过实验探究同种物质的质量与体积的关系;
2.掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;会查密度表,记住水的密度值及其含义;
3.能运用公式
及变形计算;
4.能够用密度知识解决简单的问题。
知识点梳理
知识点梳理一、探究物体的质量与体积的关系
1.物体的质量与体积的关系:
(1)同种物质,体积不同质量也不同;体积相同的质量相同。
(2)相同体积的不同物质,质量不同。
(3)同种物质质量和体积的比值相同;不同物质质量和体积的比值不同。
(4)质量和体积的比值反映了物质的一种特性。
知识点梳理二、物质的密度
1.密度的概念:
某种物质的物体,其质量与体积的比值叫做这种物质的密度。这个比值反映了物质的一种特性。
2.密度的公式:
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即
当ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当
V一定时,;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,。
3.密度的单位:
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
4.密度的特点:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度一般不同,即其质量与体积的比值一般也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
(3)密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
知识点梳理三、实验突破:测量物质的密度
1.测固体物质的密度
实验步骤:①用天平测固体的质量m;②向量筒内加入适量的水,测出此时水的体积V1;③将固体放入量筒里水中使其浸没,测出水和固体的总体积V2;④根据以上数据计算出固体的密度ρ=。(用上述字母表示出来)
2.测液体的密度
实验步骤:①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;②向量筒中倒入一部分盐水,测出体积为V;③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;④根据以上测得的数据计算出液体的密度ρ=(用上述字母表示出来)。
一、命题题眼突破
1.实验原理(ρ=
)。
2.天平(实质为等臂杠杆)的使用和读取。
3.量筒的使用和读取。
4.实验步骤的补充、排序、设计及改正。
5.实验表格的补充。
6.计算物质的密度或写出密度的表达式。
7.m-V图像的理解。
8.误差分析(根据ρ=可知质量、体积的测量不准确都可引起误差)
a.由质量引起的误差[体积准确,质量偏大(偏小),密度偏大(偏小)]
b.由体积引起的误差[质量准确,体积偏大(偏小),密度偏小(偏大)]
9.判断物体是否为实心。
10.实验方案的设计、评估。
11.测量特殊物质的密度。
12.浮力法测密度。
13.借助其他装置测密度。
三.典型例题
考点1:密度概念的理解
【例1】
如图所示是甲、乙两种不同的物质体积与质量的关系图像,比较甲、乙两条图线可知甲种物质的密度____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙种物质的密度。根据每一条图线还可反映出的规律是________________________________________________________________________。
【变式1-1】
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
干冰
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
【变式1-2】
甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像如图所示,由图像可知(
)
A.体积相等时,甲的质量大
B.质量相等时,乙的体积大
C.甲的密度比乙的大
D.乙的密度为1.25×103
kg/m3
【变式1-3】
(多选)密度是物质的特性之一,与物质的种类有关,与质量和体积无关。
)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油(
)
A.密度减为原来一半
B.密度增为原来2倍
C.密度不变
D.体积减为原来一半
【变式1-4】
蜡烛在燃烧过程中,它的(
)
A.质量不变,体积变小,密度变大
B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积不变,密度变小
D.质量、体积、密度都变小
【变式1-5】
关于物质的密度,以下说法正确的是
( )
A.由可知,密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
B.密度是物体的属性,物体不同,密度也不同
C.不同种类的物质,单位体积的质量一般不同,密度也不同
D.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
考点2:密度的简单应用
【例2】
有四个容量均为200
mL的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精)( )
A.纯水 B.酱油 C.酒精 D.植物油
【变式2-1】
有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是2.5
mm2,质量为89
kg,已知铜的密度为8.9×103
kg/m3,则这捆铜线的长度为(
)
A.4
m
B.40
m
C.400
m
D.4
000
m
【变式2-2】
莆田是枇杷之乡,旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。某枇杷酒(ρ酒=0.9×103kg/m3)包装盒上标明酒的体积为500mL,那么,瓶中所装酒的质量是多少千克?
【变式2-3】
三个相同的烧杯,分别装有质量相同的不同液体,现在将质量相同的铜铁铝三个实心小球分别放入这三个杯中,放入后液面都升到烧杯口(无液体溢出)。请问三杯液体密度最大的是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝
)( )
A.装铜球的杯子
B.装铁球的杯子
C.装铝球的杯子
D.无法确定
考点3:密度的测量
【例3】
学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( )
①测量牛奶的密度;②鉴别金戒指的真伪;③测定一捆铜导线的长度;④鉴定铜球是空心的还是实心的;⑤测定一大堆大头针的数目。
A.①②
B.①②④
C.①②④⑤
D.①②③④⑤
【变式3-1】
为测出石块的密度,某同学先用天平测石块的质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示;接着用量筒和水测石块的体积,其过程如图乙所示。下列判断不正确的是(
)
A.石块的质量是46.8
g
B.石块的体积是18
cm3
C.石块的密度是2.6×103
kg/m3
D.若先用量筒测石块的体积,接着用天平测石块的质量,会导致测得石块的密度偏小
【变式3-2】
在“测量物质的密度”实验中:
(1)用调节好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块质量m为
g。
(2)用细线系住金属块放入装有20
mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为
cm3。
(3)计算出金属块密度ρ=
g/cm3。
(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值
。(选填“偏大”或“偏小”)
(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是:
。
盐水密度表达式ρ盐水=
(选用所测物理量符号表示)。
【变式3-3】
小刚在测量食用油密度的实验中。
,甲) ,乙)
(1)将天平放在____桌面上,移动____至标尺左端“0”刻度线后,指针位置如图甲所示,随即在天平左盘中放入盛有食用油的烧杯,在右盘中加入砝码,并移动游码,使天平平衡,测得烧杯和食用油的总质量为87.8
g。
(2)向空量筒中倒入30.0
mL的食用油,再将烧杯放在天平左盘中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡,量筒中食用油的质量为____g,计算得出食用油的密度为____kg/m3。
(3)在(1)中测量质量前,小刚没有调节天平平衡,这使测得的烧杯和食用油总质量____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),测得的食用油密度____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【变式3-4】
如图甲,是仪征捺山地质公园的“玄武石”,其内部是多孔蜂窝状结构,该类石头的密度为2.8~3.3
g/cm3。小明想准确测出这块石头的密度。
,甲) ,乙)
(1)如图乙,该石头的质量为________g;他将该石头放入量筒中,液面位置如图丙所示,计算得到该石头的密度为________g/cm3。
(2)该石头密度的测量值偏________,原因是:____________________。
四.课堂训练
1.为了避免人体肩部受到伤害,专家建议人肩负的书包总质量不要超过人体质量的15%。根据建议,你估计中学生肩负的书包总质量通常不要超过(
)
A.9
t
B.9
kg
C.9
g
D.9
mg
2.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
如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为(
)
A.3∶5
B.5∶3
C.2∶1
D.3∶1
4.小洋利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如表,根据数据绘出的图像如图所示,则量杯的质量与液体的密度是(
)
液体与量杯的质量m/g
50
70
90
110
液体的体积V/cm3
25
50
75
100
A.30
g 1.0×103
kg/m3
B.50
g 1.0×103
kg/m3
C.30
g 0.8×103
kg/m3
D.50
g 0.8×103
kg/m3
5.如表是水的密度随温度变化的实验数据,分析表中的数据不能得出的结论是(
)
t/℃
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ρ/(kg·m-3)
999.84
999.90
999.94
999.97
1
000.00
999.97
999.94
999.90
999.85
A.水在4
℃时密度最大
B.水的温度在0~4
℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小
C.水的温度在4~8
℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小
D.水凝固成冰时体积会变大
6.小红参加了5月份的实验操作考试。表中记录的是小红与其他三位同学测出的小石块的密度(注:经查密度表可知,石块的密度为2.50
g/cm3)。下列说法正确的是(
)
考生
小红
小满
李明
张扬
小石块
的密度
2.45
g/cm3
2.52
g/cm3
2.56
g/cm3
2.60
g/cm3
A.四位考生的实验都失败了,因为密度表中石块的密度为2.50
g/cm3
B.只有小满的数据可以接受,因为他的数据最接近密度表中的数据
C.只有张扬的数据不可以接受,因为他的数据偏差最大
D.只要实验操作正确,数据真实,上述数据均有效
7.小江进行了如下测量:①用天平测石块的质量m;②往烧杯中加适量水浸没石块,在水面位置作上标记。取出石块,用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面升至标记处,如图所示。量筒内倒出水的体积V即为石块的体积;③计算出石块的密度ρ。根据以上步骤,测出的密度值会(
)
偏大
B.无偏差
C.偏小
D.无法确定
8.在下列横线上填写适当的单位。
(1)一本物理课本的质量约为200____。
(2)一粒米的质量约为25____。
(3)大象的质量约为2____。
9.如图所示为甲、乙两种物质的质量与体积关系的图像,根据图像分析,密度ρ甲____(选填“>”“<”或“=”)ρ乙;质量为1.8
kg乙物质的体积为____dm3。
10.篆刻社团的小柯,对篆刻印章的石头的密度进行测量,相关过程及数据如图所示,则石头的密度为____g/cm3。(g取10
N/kg)
已知一个空瓶子装满水后的总质量为300
g,在装满水的瓶子中放入一个小石块,溢出水后其总质量为320
g,取出石块后,剩余的水和瓶子的总质量为290
g(不计取出石块的过程中带走的水)。则石块的质量为____g,石块的密度为____g/cm3。(ρ水=1.0×103
kg/m3)
某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为5
kg/m3,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是____kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取450
g水凝固成冰后使用,其体积增大了____cm3。(ρ冰=0.9×103
kg/m3)
我国名酒五粮液素有“三杯下肚浑身爽,一滴沾唇满口香”的赞誉,曾经获得世博会两届金奖。有一种精品五粮液,它的包装盒上标明容量500
mL(ρ酒=0.9×103
kg/m3),则它所装酒的质量为____kg,将酒倒出一半以后,剩余酒的密度为____g/cm3;如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多____g。
14.为了帮助家人用盐水选种,小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度,他进行了三次测量,以下是其中的一次测量过程:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向____移动。
(2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为____g。
(3)再将部分盐水倒入量筒中,量筒中盐水的体积如图丙所示,接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6
g,则小天在这次实验中测得盐水的密度为____g/cm3。
15.一个容积V0=500
cm3、质量m0=0.5
kg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=0.4
kg的水。(水的密度ρ水=1.0×103
kg/m3,石块密度ρ石块=2.6×103
kg/m3)求:
(1)瓶中水的体积V1。
(2)乌鸦投入瓶子中石块的体积V2。
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。