河北中考物理-第10课时-质量与密度(可编辑)课件.pptx

1、第第1010课时质量与密度课时质量与密度考点一 质量及其测量基础知识梳理基础知识梳理中考题型突破中考题型突破考点二 密度的概念考点三 密度的测量题型一 考查质量及其测量题型二 考查密度及其计算题型三 考查密度的测量考点四 测量物质的密度河北考情探究考点考点一质量及其测量一质量及其测量基础知识梳理1.物体所含物质的多少叫质量,用字母m表示。质量是物体本身的一种属性,它不随物体位置、形状、物态而改变。2.实验室测量质量的工具是天平,使用前要先观察它的称量和分度值。使用时要把天平放在水平台面上,先将游码移至标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母,使横梁平衡。调平后,应将物体放在左盘。用镊子向右盘添加砝码

2、,若不能平衡,要移动游码,直到横梁恢复平衡。被测物体的质量等于右盘中砝码的质量加上游码在标尺上所对应的刻度值。使用天平的注意事项:(1)物体的质量不能超过天平的称量;(2)要用镊子加减砝码和移动游码;(3)潮湿的物体和化学药品不能直接放到托盘中。考点二密度的概念考点二密度的概念1.物理学中,把某种物质质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。用公式表达为=密度的国际单位是kg/m3,常用单位有g/cm3,两者的换算关系是1g/cm3=1103kg/m3。2.水的密度是1.0103kg/m3,它表示1m3水的质量是1.0103kg。mV3.密度是物质的一种特性。同种材料制成的实心物体,它们的质量跟体

3、积的比值都是相同的,即密度是相同的,与物体的质量、形状、体积等都无关;不同物质,密度一般不同。当物质的物态、温度变化时,密度也会变化。考点三密度的测量考点三密度的测量基本方法:(1)用天平测出物体的质量m;(2)形状规则的固体,可用刻度尺测定物体的体积V,形状不规则的固体(不溶于水),则可用量筒(或量杯)测量,由放入物体前后的两次液面差来测出物体体积V;(3)将测出的物体质量m与体积V,代入公式=m/V,求出物质的密度。考点四测量物质的密度考点四测量物质的密度1.(1)量筒的使用:量筒是测量液体体积的工具,使用时应注意观察其量程和分度值,读数时视线应与凹液面的底部相平或与凸液面的顶部相平。(2

4、)体积单位及单位换算1m3=103dm3=106cm31L=1dm3=103mL2.测量固体和液体的密度题型题型一考查质量及其测量一考查质量及其测量知道质量的含义,了解质量的单位及其单位换算;会正确使用天平测量固体和液体的质量。质量的测量在河北中考中一般不会单独进行命题,往往是结合体积的测量考查物质密度的测量,通常出现在实验探究题中。中考题型突破典例典例1下面是小明同学的实验报告,请按要求帮他将报告补充完整。实验:测量油的密度实验目的:测量油的密度实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、油实验原理:=主要实验步骤:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向

5、左(选填“左”或“右”)侧调节。mV(2)往量筒中倒入适量的油,测出油的体积,如图甲所示。(3)用天平测出空烧杯的质量为30g。(4)将量筒中的油全部倒入烧杯中,测出烧杯和油的总质量,如图乙所示。实验数据记录:在虚线框内设计一个记录本次实验数据的表格,并将测量数据及计算结果填入表中。答案答案油的体积V/cm3空烧杯的质量m1/g烧杯和油的总质量m2/g油的质量m/g油的密度/gcm-3403062320.8实验评估:按照上述实验方案测出的油的密度值比真实值偏小(选填“偏大”或“偏小”)。名师点拨名师点拨托盘天平使用的基本步骤放水平:把天平放在水平台上,用镊子将游码拨到标尺左端的零刻度线处。调平

6、衡:调节横梁右端的平衡螺母(若指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向右调,反之,平衡螺母向左调),使指针指在分度盘中线处,此时横梁平衡。称量:将被测量的物体放在左盘,估计被测物体的质量后,用镊子向右盘按由大到小的顺序加减适当的砝码,并适当移动标尺上游码的位置,直到横梁恢复平衡。读数:天平平衡时,左盘被测物体的质量等于右盘中所有砝码的质量加上游码对应的刻度值。解析解析测量食用油密度,需要测出食用油的质量和体积,原理为=;天平指针在分度盘中线的右侧,所以左边较高,平衡螺母应向左调节;设计的表格是为实验测出的数据服务的,所以设计答案中的表格;方案中先测量油的体积,食用油从量筒倒入烧杯会有剩余,所以测量

7、得到的质量会偏小,所以密度偏小。mV方法指导方法指导天平的使用方法天平是测量物体质量的工具,天平的使用方法可用以下口诀记忆。(1)先将天平摆水平,游码左移要归零,旋转螺母针指中,左物右码要记清,砝码要用镊子取,湿、液要用容器称,先大后小移游码,读数两码要相加。(2)测质量,用天平,先放平,再调衡,游码左移零,螺母来调平,左物右码要记清,先大后小镊取码,平衡质量加游码。题型二考查密度及其计算题型二考查密度及其计算理解密度的概念,能够运用密度公式进行简单计算;能够利用密度知识解释生活中一些与密度有关的物理现象;了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。密度的计算常常要结合压强、浮力一起

8、命题,综合性很强,往往作为压轴题,出现在试卷最后的计算题中。典例典例2(2017重庆A,17,4分)喜欢书法的小明同学用压纸石块设计了如下测量与探究活动,如图所示:(1)小明在学校用天平和量筒测量压纸石块的密度:将托盘天平置于水平桌面上,游码移至零刻度处,发现指针偏向分度盘的右侧,他应将平衡螺母向左(选填“左”或“右”)调,直至横梁平衡;将石块放在天平的左(选填“左”或“右”)盘,在另一盘中增减砝码并移动游码,直至横梁再次平衡,此时砝码和游码如图a所示,则石块的质量m=53.4g;他在量筒中装入40mL的水,将石块缓慢浸没在水中,如图b所示,则石块的体积V=20cm3,由密度公式=可算出它的密

9、度。mV 名师点拨名师点拨本题考查了有关密度的计算和分析解决物理问题的能力。解题的关键是能够从图中挖掘出有用信息,然后利用密度公式进行计算。解析解析(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,指针偏向分度盘的右侧,天平的右端下沉,应将平衡螺母向左调;石块放在天平的左盘里,砝码放在右盘里,由图a知小石块的质量m=50g+3.4g=53.4g;由图b知,量筒的分度值为1mL,所以石块的体积V=60mL-40mL=20mL=20cm3。变式训练变式训练1如图所示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水,聪明的乌鸦就衔了很多的小石块填到瓶子里,水面上升了,乌鸦喝到了水。若瓶子的容积为450mL,

10、内有0.2kg的水,乌鸦投入其中的石块的体积是250cm3,石块的质量是0.65kg。(石块密度为2.6103kg/m3)解析解析瓶内水的体积V=m/=0.2kg/(1.0103kg/m3)=0.210-3m3=200cm3,乌鸦为了喝到水,加入的石块的体积与水的体积之和应等于瓶子的容积450cm3,石块的体积V=450cm3-200cm3=250cm3,石块的质量m=V=2.6g/cm3250cm3=650g=0.65kg。题型三考查密度的测量题型三考查密度的测量利用天平和量筒测量固体和液体的密度是河北中考实验探究题中的重中之重,几乎每年都考。考题中有时只给出一种测量工具,例如:只有天平无量

11、筒、只有量筒无天平、只有弹簧测力计等。这就需要利用等效替代法,并结合浮力知识进行间接测量。典例典例3(2017江苏南京,16,5分)小明测量南京雨花石的密度,进行了如下实验:(1)将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向左端调,使横梁平衡;(2)如图乙所示,雨花石的质量为31.4g;(3)将雨花石放入盛有50mL水的量筒中,静止时液面情况如图丙所示,则雨花石的密度是3.14103kg/m3;(4)小明根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复了上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若A、B分别代表雨花

12、石和另一石块的密度,则A”“=”或“”)。解析解析(1)使用天平时要把天平放在水平桌面上;如题图甲,指针右偏,平衡螺母应向左调。(2)如题图乙,雨花石的质量m=20g+10g+1.4g=31.4g。(3)量筒示数为60cm3,雨花石的体积V=60cm3-50cm3=10cm3;=3.14g/cm3=3.14103kg/m3。(4)如题图丁,O、A连线的斜率小于O、B连线的斜率,故AB。mV331.4g10cm方法指导方法指导1.密度的测量方法2.特殊方法测物质密度(一)特殊方法测固体密度1.浮力法(天平)装置:步骤:(1)用天平直接测出固体的质量m1;(2)往烧杯中倒入适量的水,放在天平上称出

13、质量m2;(3)将固体用绳子拴住轻轻放入烧杯内的水中,直至浸没,天平平衡时记下示数m3;(4)固体的密度=。132m mm水2.浮力法(弹簧测力计)装置:步骤:(1)用弹簧测力计测量固体的重力G;(2)将固体挂在测力计下,浸没在烧杯内的水中,记下测力计的示数F拉;(3)固体的密度=。GGF水拉3.浮力法(量筒)装置:步骤:(1)将一个小空玻璃杯漂浮放在量筒内,记下量筒的读数V1;(2)将固体放入空玻璃杯内,记下此时量筒的读数V2;(3)将固体从玻璃杯中取出,直接放入量筒内,记下量筒的读数V3;(4)固体的密度=水。2131VVVV4.浮力法(漂浮固体)装置:步骤:(1)将量筒中倒入适量水,记下

14、水的体积V1;(2)使固体漂浮在水面上,记下水的体积V2;(3)用针把固体慢慢下压使其浸没在水中,记下水和固体的体积V3;(4)固体的密度=水。2131VVVV5.浮力法(定滑轮)装置:步骤:(1)用测力计测量固体的重力G,则m=;Gg(2)将固体绕过定滑轮置于容器中,逐渐加水,拉动测力计,使固体浸没在水中,记下测力计的示数F,则F浮=G+F,V物=V排=;(3)利用=得出=。GF g水mVGGF水(二)特殊方法测液体密度1.浮力法(量筒)装置:步骤:(1)将量筒内装入适量的水,记下体积V1;(2)将一密度小于水的固体放入水中,记下量筒示数V2;(3)在量筒内装入适量的待测液体,记下体积V3;

15、(4)再将固体放入该液体内漂浮,记下量筒示数V4;(5)液体的密度=水。2143VVVV2.浮力法(弹簧测力计)装置:步骤:(1)用测力计测量固体的重力G0;(2)将固体挂在测力计下,浸没在烧杯内的水中,记下测力计的示数F1;(3)将固体挂在测力计下,浸没在烧杯内的待测液体中,记下测力计的示数F2;(4)液体的密度=水。0201GFGF3.浮力法(密度计)装置:步骤:(1)取粗细均匀的木棒,用刻度尺测量其长度h,底部缠绕金属丝;(2)将木棒放入装有适量水的烧杯中竖直漂浮,用刻度尺测量浸入水中的深度h1;(3)将木棒放入装有待测液体的烧杯中竖直漂浮,用刻度尺测量浸入液体中的深度h2;(4)液体的

16、密度液=水。12hh4.压强法装置:步骤:(1)在两端开口的薄玻璃管的一端扎好橡皮膜;(2)在容器中倒入适量水,把薄玻璃管扎好橡皮膜的一端慢慢放入水中;(3)慢慢向薄玻璃管内注入待测液体,直到橡皮膜变平,用刻度尺测出管内外液面的高度分别为h1和h2;(4)液体的密度液=水。21hh变式训练变式训练2(2017江苏苏州,28,6分)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27g。(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图乙所示,则金属块体积V为10cm3。(3)计算出金属块密度=2.7g/cm3。(

17、4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值偏小(偏大/偏小)。(5)在上面实验基础上,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:将金属块挂在弹簧测力计下方浸没于盐水中,读出测力计示数F。盐水密度表达式盐水=mgFgV或或(选用所测物理量符号表示)。mgFmggVFgV解析解析(1)由题图甲可知,天平的读数为:20g+5g+2g=27g。(2)由题图乙可知,量筒示数为30cm3;金属块体积V=30cm3-20cm3=10cm3。(3)=2.7g/cm3。(4)细线具有一定体积,所测金属块体积偏大,由=可知,偏小。(5)将金属块挂在弹

18、簧测力计下方浸没于盐水中,读出弹簧测力计示数F,F浮=G-F=盐水gV,mg-F=盐水gV,盐水=。mV327g10cmmVmgFgV易错一密度的概念易错一密度的概念易混易错突破典例典例1下面是小翔在学习密度知识时写的一些交流材料,其中正确的是(C)A.由=m/V可知,密度与物体的质量成正比、与物体的体积成反比B.一支粉笔用去一半后,其质量减小,密度也减小C.把某钢瓶中的氧气用去一部分后,剩余氧气的质量减小,密度也减小D.铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量一定大于铝的质量 易错警示易错警示密度是物质的一种特性,同种物质相同状态下的密度是不变的,不同种物质的密度一般不同。要正确理解密度的定义式=

19、m/V,物理量的定义式和数学中的函数式是有区别的,定义式中各量之间除了数量关系外,更重要的是有其特定的物理含义。因此,对于物理学中的定义式不能从中简单地得出谁跟谁成正比、谁跟谁成反比的结论。答案答案C不能真正理解密度公式的含义,基础不牢、难以运用是导致出错的主要原因。密度是物质的一种特性,只与物质的种类、温度等有关,与质量和体积无关,选项A错误;一支粉笔用去一半后,其质量减小,密度不变,选项B错误;钢瓶中的氧气用去一部分后,剩余氧气的质量减小,而体积不变,因此密度减小,选项C正确;铁的密度比铝的密度大,表示体积相同的条件下,铁的质量一定大于铝的质量,选项D错误。易错二密度的测量与计算易错二密度

20、的测量与计算典例典例2小明同学用天平、量筒、水和细线测量铝块的密度。(1)实验步骤如下:将天平放在水平桌面上,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向右调,使横梁平衡;用调好的天平测量铝块的质量,天平平衡时,右盘砝码及游码位置如图乙所示,则铝块的质量m=54g;将适量的水倒入量筒中,记下此时液面对应的示数(如图丙所示);用细线系好铝块,并浸没在量筒的水中,记下此时液面对应的示数(如图丁所示);整理器材。(2)由图丙、丁可知:铝块的体积V=20cm3,则铝块的密度=2.7103kg/m3;(3)如果实验步骤顺序改为,那么测出的铝块密度大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。易错警示易错

21、警示密度测量的原理是=m/V,在利用天平和量筒测量固体和液体的密度时,一定要注意实验步骤的合理设计,否则就会出现测量值大于(或小于)真实值的现象,发生此现象的原因一般有:(1)测量固体密度时,往往会出现先测固体体积,后测固体质量的现象,这时由于被测物体沾有水,一方面操作不规范(潮湿物体放在天平上直接进行了测量),另一方面会使所测质量偏大,密度偏大;(2)测量液体密度时,同学们往往先测空烧杯的质量,然后再测量烧杯和被测液体的总质量,最后将烧杯中的液体全部倒入量筒内读出体积,这样测量出的密度值大于其真实值,原因就是烧杯内的液体倒不干净仍有残留,致使被测液体的体积减小。解析解析错解此题的主要原因有二

22、:对天平标尺上的游码读数不清楚,错读成游码右边对应的刻度值;对测量方法理解不够,误认为体积和质量的测量不分先后,都不会对实验结果产生影响。“答题粗心、知识面窄、思维不清”是导致错解的主要原因。(1)天平使用时应放到水平桌面上,将游码拨到零刻度线处,然后根据“左偏右调,右偏左调”的原则调节平衡螺母使横梁平衡。由题图可知,横梁指针向左偏,此时应将平衡螺母向右调。铝块质量:m=50g+4g=54g。(2)铝块的体积:V=V2-V1=40mL-20mL=20mL=20cm3。铝块的密度:=m/V=54g/20cm3=2.7g/cm3=2.7103kg/m3。(3)如果实验步骤顺序改为,因铝块上面沾有水

23、,会导致铝块的测量质量偏大,测出的铝块密度比真实值大。1.现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记作V1。(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2。(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V3。请写出下列物理量的表达式:木块的质量m=水(V2-V1),木块的体积V=V3-V1,木块密度=。(已知水的密度为水)2131()VVVV水补充预测训练解析解析G=F浮=水g(V2-V1),m=水(V2-V1),V=V3-V1,=。Gg21()g VVg水mV2131()VVVV水2.如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为2 1,1个甲球和1个乙球的质量之比为1 3,甲球和乙球的密度之比为1 3。解析解析由题图可知左右两边力臂之比是4 2=2 1,由杠杆平衡条件可知(2G甲+G乙)2=(G甲+3G乙)1,解方程可得3G甲=G乙,所以1个甲球和1个乙球的质量之比是1 3,由于体积相同,由密度公式=,可知甲球和乙球的密度之比也是1 3。mV