1、第三章第三章 质量和密度质量和密度 第一编第一编 2021 内 容 索 引 02 03 考点必备梳理考点必备梳理 考法必研突破考法必研突破 01 安徽真题体验安徽真题体验 安徽真题体验安徽真题体验 命题点1 用天平测物体的质量 1.(2016 安徽,5,2分)小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量,天平平 衡时盘中所加砝码情况和游码位置如图所示,则被测小石块的质量为 g。 71.6 命题点2 密度的相关计算 2.(2016 安徽,4,2分)2016年5月,科学家又发现了9颗位于宜居带(适合生命 存在的区域)的行星。若宜居带中某行星的质量约为地球的6倍,体积约为 地球的8倍,则它的密度与地球的
2、密度之比约为 。(行星与地球均 看作质量均匀分布的球体) 34 命题点3 密度的测量 3.(2020 安徽,19,4分)实验室用的托 盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格 有:100 g、50 g、20 g、10 g、5 g。 现要测量一物体的质量(约为70 g)。 (1)调节横梁平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳 定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程 为: 。 (2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝 码,当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。则接下来的操 作是 ,直到横梁恢复平衡。 答案 (1)把游
3、码移到横梁标尺左端零刻线,调平衡螺母,使指针对准分度盘 中央 (2)取下最小5 g的砝码,移动游码 解析 (1)首先把天平放在水平桌面上,由图甲可知,指针向右偏,接下来的调 节过程为:把游码移到横梁标尺左端零刻线,调平衡螺母,使指针对准分度 盘中央;(2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右 盘中加减砝码,当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示。 则接下来的操作是取下最小5 g砝码,移动游码,直到横梁恢复平衡。 4.(2019 安徽,19,6分)小明使用天平 测小石块的质量。测量前他将天平 放在水平桌面上,然后进行天平横 梁平衡的调节。调节完成后指针 静止时
4、的位置和游码的位置如图甲。 (1)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤: ; (2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向 (选填“左”或“右”) 调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动; (3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标 尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位 置如图乙所示,则小石块的质量为 g。 答案 (1)游码调零 (2)右 (3)78.4 解析 (1)使用天平时,应先把游码移到标尺的零刻度线处,即游码归零,再调 节平衡螺母使天平平衡,而小明调节天平横梁平衡的过程中遗
5、漏了游码归 零这一步骤。 (2)甲图中没有将游码移至零刻度线,横梁就平衡了,如果将游码调零,则指 针会偏向分度盘左侧,此时要使横梁平衡,则应将平衡螺母向右调节。 (3)由题图知,小石块的质量m=50 g+20 g+5 g+3.4 g=78.4 g。 5.(2017 安徽,18,6分)同学们通过以下实验步骤测量未知 液体的密度。 (1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平 测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为76.4 g; (2)另取一只100 mL的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒 入量筒中,如图甲所示,量筒内液体的体积为 mL; (3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质
6、量,如 图乙所示,托盘天平的读数为 g;则该液体的密 度为 kg/m3。 甲 乙 答案 (2)60 (3)28.2 0.8103 考点必备梳理考点必备梳理 K 考点清单考点清单 考点1 质量及其测量 (10年4考) 1.质量的概念 项目 内容 质量的定义 物体所含物质的多少 质量的特性 质量是物体的特性,不随物体的形态 、物态 、位置、温度 的改变而改变 质量的 单位 质量的国际单位是千克(kg),常用单位有吨(t)、克(g)、 毫克(mg),1 t=1 000 kg,1 kg=1 000 g,1 g=1 000 mg 2.天平的使用 构造 测量 步骤 看 观察天平的称量 和标尺的分度值 放
7、天平放在水平桌面 上,游码放到标尺左端的零刻度线 处 调 调节平衡螺母 ,使指针指在分度盘中线处(左偏右调,右偏左调) 测 左盘放被测物体 ,右盘放砝码 ,通过增减砝码和移动游码 在标尺上 的位置,直至横梁恢复平衡(左物右码,先大后小) 读 右盘中砝码 的总质量加上游码 左侧在标尺上对应的刻度值即为被 测物体的质量,即m物=m砝码+m游码。如图所示,物体的质量为70.6 g 构造 注意 事项 a.被测物体的质量不能超过天平的称量 。 b.称量时,从大到小添加砝码,加减砝码时要用镊子 夹取,不能用手接触砝 码,不能把砝码弄湿、弄脏。 c.潮湿的物体和腐蚀性物体不能直接放到天平的托盘中。 d.天平
8、移动位置后,要重新调节天平平衡 特别提示 调节平衡的天平,如果砝码和物体放反了,天平仍可以使用,只是 物体质量为砝码数减去游码质量数。 考点2 密度及其测量 (10年8考) 项目 要点 定义 某种物质组成的物体质量与体积的比值 公式 若用表示密度,用m表示质量,用V表示体积,则 。变形得m=V,V= 单位 国际单位制单位kg/m3 ,常用单位g/cm3 。 单位换算关系:1 g/cm3=103 kg/m3,1 kg/m3=10-3 g/cm3 密度 公式 的应 用 (1)鉴别物质利用公式算出物质的密度,对照密度表,即可判断物质的种 类 (2)求质量对于质量无法直接测量的物体,只要知道其密度和体
9、积,可利 用公式m=V 算出其质量 (3)求体积对于体积无法直接测量的物体,只要知道其密度和质量,可利 用公式 算出其体积 = V= 项目 要点 说明 同种材料,同种物质,不变,m与V成正比 ,即 ;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,不同物质的密度一般不同 ,所 以密度是物质的一种特性 密度与 温度 物体的密度受温度影响,一般温度越高物体的密度越小。水在 04 出现反常膨胀现象,也就是温度越高密度越大 密度的 测量 见实验突破部分 1 2 = 1 2 特别提示 运用公式 及其变形式进行计算应注意:公式中物理量应 针对同一物
10、体;统一公式中物理量的单位。当质量m的单位是g,体积V的 单位是cm3,计算出密度的单位是g/cm3;当质量m的单位是kg,体积V的单位 是m3,则计算出密度的单位是kg/m3。 = T 图解物理图解物理 命题点 图片 练一练 质量的 特性 (沪粤八上P111图5-2) 1.在宇宙飞船中(宇宙飞船在太空中绕地球 运动),物体处于失重状态。如果把物体从地 面上带到宇宙飞船中(宇宙飞船在太空中绕 地球运动),这个物体的质量 (选填“变 大”“变小”或“不变”) 量筒的 使用 (人教八上P117图6.3-1) 2.(2019 安徽六校联考)测量液体体积时,如 图所示三个量筒读数正确的是 。 测量时如
11、果如中间量筒那样读数,则读出的 液体体积与真实值相比 (填“偏大 ”“偏小”或“相等”) 不变 最左侧量筒 偏大 命题点 图片 练一练 温度对 密度的 影响 (人教八上P121图6.4-2) 3.如图是在冰封湖面下的水温示意图。 比较各温区水的密度大小,以下判断正 确的是( ) A.0 温区的水密度最大 B.2 温区的水密度最大 C.4 温区的水密度最大 D.冰面下各温区的水,密度都相同 C J 基础自测基础自测 1.(HK八年级P99本章练习第5题)某地有一水库,已知它的最大容积是 7.5106 m3,那么,这个水库最多可以贮蓄 t水。 2.(RJ八上P116动手动脑学物理第5题,改编)现有
12、一捆质量8.9 kg,横截面积为 2 mm2粗细均匀的铜丝,这捆金属丝的体积是 ,这捆金属丝的总 长是 m(已知铜的密度为8.9 g/cm3)。 3.(RJ八上P119动手动脑学物理第2题,改编)建筑工地需要沙石400 m3,现取 这种沙石110-3 m3,测得质量为2.6 kg,则这种沙石的密度为 kg/m3; 若用载重4 t的卡车运送,需运 车。 7.5106 110-3 m3 500 2.6103 260 4.(RJ八上P116动手动脑学物理第4题,改编)一个容积是2.5 L的塑料瓶,用它 装水,最多能装 kg。如果用它来装密度是0.8103 kg/m3的植物 油,最多能装 kg。 5.
13、(RJ八上P120内文,改编)严寒的冬天,室外的自来水管常会被冻裂,原因是 ( ) A.水结成冰以后密度变大 B.水管本身耐寒程度不够 C.水结成冰以后质量变大 D.水结成冰以后体积变大 6.一间普通教室内的空气的质量大约为( ) A.2.0 kg B.20 kg C.200 kg D.2 000 kg 2.5 2.0 D C 考法必研突破考法必研突破 K 考法突破考法突破 考法1天平的使用 例例1(2020 安徽休宁二模)使用天平 测量物体质量时: (1)先将天平平放在水平桌面上; (2)将 移到标尺的左端 零刻度处; (3)调节托盘天平平衡时,发现指针偏向分度盘的左边(如图1),这时可以调
14、整横梁两 端的 ,使其向 (选填“左”或“右”)方移动,使指针指在分度盘 中线处,横梁水平平衡; (4)用调节好的天平测量一物体的质量时所用的砝码和游码的位置如图2所示,则该 物体的质量为 克。 (5)若使用的砝码磨损了一小块,则测量结果比物体真实质量 (选填“大”或“小”)。 答案 (2)游码 (3)平衡螺母 右 (4)78.2 (5)大 解析 (2)把天平放在水平台面上,将游码移到横梁标尺左端零点后,由图1 可知,指针向左偏,接下来应将平衡螺母向右调节使横梁平衡; (3)把天平放在水平台面上,将游码移到横梁标尺左端零点后,发现指针偏 向分度盘的左边,接下来应将平衡螺母向右调节使横梁平衡;
15、(4)物体的质量为砝码的质量加游码的质量m=50 g+20 g+5 g+3.2 g=78.2 g; (5)正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,例如某砝码上标有50 g 的字样,这个砝码的质量就是50 g。如果这个砝码磨损了,其实际质量就会 小于50 g,用此磨损的砝码去称物体的质量,当天平平衡时,物体的质量等于 砝码的质量,小于50 g,而仍按标准值读数,读出来是50 g,所以测量结果就比 实际值偏大。 方法归纳 天平使用四步走 第一步放平:天平放在水平面上;第二步调平:游码移到标尺左端的零刻线 处,调节平衡螺母,使天平平衡;第三步称量:左物右码;第四步:读数时物体的 质量等于砝码的质量
16、加上游码的指示值,以游码左端为准。 对应练对应练1(2019 广西贵港)在今年初中学业 水平考试理化实验技能考试中,某同学在用 调节好的托盘天平称一物体的质量时,在天 平的右盘加减砝码过程中,他发现:当放入 质量最小的砝码时,指针偏右;若将这个砝 码取出,指针偏左。则要测出物体的质量, 该同学下一步的正确操作是取出质量最小的砝码, 。天平 平衡时,天平右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该物体的质量为 g。 答案 将处在零刻度位置的游码向右调 32.6 考法2质量和密度的理解 例例2(2020 山东青岛)关于物质的密度,下列说法正确的是( ) A.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密
17、度不变 B.一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大 C.一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小 D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大 答案 D 解析 一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,但体积不变,由 = 可 知密度变小,故 A 错误;一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,体积 变大,由= 可知密度变小,故B错误;一支粉笔用掉部分后,它的体积变小、 质量成倍变小,由= 可知密度不变,故C错误;一块冰熔化成水后,它的体 积变小、质量不变,由 = 可知密度变大,故 D 正确。 方法归纳 对质量和密度的理解 (1)质量是物质的属性,它不随物质的形状、状态和位置而改变。(2
18、)密度是 物质的一种特性,同种物质密度相同,且不随质量、体积的变化而变化。 对应练对应练2(2020 湖南湘西州)小妍同学将手中一瓶矿泉水喝掉一半后,剩余 水的密度大小( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 答案 C 解析 密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的体积、 质量无关;矿泉水被喝掉一半后,质量和体积都变为原来的一半,质量与体 积的比值不变,即密度保持不变,故C正确,ABD错误。 考法3密度的公式的相关计算 例例3(2020 贵州黔东南州) 如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,下列说法正确的是 ( ) A.甲物质的密度随体积增大而增大 B.当甲和乙
19、两物质的质量相同时,乙物质的体积较大 C.甲、乙两种物质的密度之比是41 D.体积为5 cm3的乙物质,质量为10 g 答案 D 解析 密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关,故A错;由 图像可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如质量都为2 g),乙物质的体积较 小,故B错;由图像可知,当甲物质的质量m甲=2 g时,V甲=4 cm3,V乙=2 cm3, 甲= 甲 甲 = 2g 4cm3=0.5 g/cm 3;当乙物质的质量 m 乙=4 g时,V乙=2 cm3, 乙= 乙 乙 = 4g 2cm3=2 g/cm 3,所以甲、乙两种物质的密度之比是 14,故 C 错;体积为 V乙=5 cm
20、3的乙物质的质量:m乙=乙V乙=2 g/cm35 cm3=10 g,故 C错、D正确。 对应练对应练3(2020 安徽蒙城县月考改编)文人以“隔壁千家醉,开坛十里香”来 赞美口子酒,有一种五年口子窑,它的包装盒上标明容量400 mL,则所装酒 的质量是 g。(酒=0.9103 kg/m3) 答案 360 解析 由题知,酒瓶所装酒的体积V=400 mL=400 cm3,酒的密度 酒=0.9103 kg/m3=0.9 g/cm3,可得所装酒的质量: m酒=酒V=0.9 g/cm3400 cm3=360 g。 S 实验突破实验突破 实验点 用天平和量筒测量物体的密度 考查方向 天平、量筒的使用方法;
21、实验步骤的正确填写、排序或设计实 验步骤;分析实验数据的误差及产生原因;运用密度公式进行计算;实验方 案的评估及产生原因。 项目 要 点 实验 原理 测量固体和液体的密度的原理相同 主要实 验器材 天平、量筒、水、待测物体。 用天平测量物体的质量;用量筒测量物体的体积 测固体 密度的 实验 步骤 (1)用调节好的天平测出固体的质量m。 (2)在量筒中装入适量的水,读出体积为V1。 (3)将待测固体浸没在量筒的水中,读出总体积为V2。 (4) = = 21 项目 要 点 测液体 密度的 实验 步骤 (1)把适量液体倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和液体的总质 量m1。 (2)将烧杯中的被测液体
22、倒入量筒中一部分,测量烧杯和剩余液体的 总质量m2。 (3)读出量筒中被测液体的体积V。 (4) = 12 注意事项 (1)测量固体密度时,测量质量和测量体积的先后顺序不能调换, 若先测体积,再测质量,固体表面会沾有水,导致质量偏大,造成测量的密度 偏大。(2)测量液体密度时,若先测空杯质量,再倒入液体测总质量,然后把 液体直接倒入量筒中读出体积,会因为把液体倒入量筒时,残留一部分在烧 杯壁上,导致测量的体积偏小,造成测量的密度偏大。 例题例题(2020 山东临沂)为预防新冠肺炎,小明用密度为0.8 g/cm3的纯酒精配 制了浓度为75%的酒精。他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度 为0
23、.87 g/cm3。为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析: (1)将天平放在水平台上并将游码移至标尺左端的零刻度线上,横梁静止时 指针如图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”) 调节,使横梁在水平位置平衡。 (2)将适量配制的酒精倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和酒精的总质量,通过加减 砝码的操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如图甲所示, 接下来他应该 (选填序号)。 A.向右调节平衡螺母 B.向右移动游码 C.取下最小的砝码后移动游码 (3)测出烧杯和酒精的总质量为98 g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量筒,如图乙 所示,则量筒中酒精的体积
24、为 cm3。 (4)测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余酒 精的总质量为 g。 (5)小明配制的酒精的密度为 g/cm3。为符合要求,他应该向配制的酒精 溶液中添加适量的 (选填“纯酒精”或“水”)。 答案 (1)右 (2)B (3)40 (4)62 (5)0.9 纯酒精 解析 (1)调节天平在水平台面上平衡时要将平衡螺母向指针偏转的相反方向调 节,指针偏向分度盘的左侧,所以应向右调节平衡螺母; (2)当小明将磁码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍偏向分度盘的左侧,此 时应该调节游码,即向右移动游码,使天平平衡。故B正确; (3)由题图可知,量程的分度值为2 mL,示数为40 mL=40 cm3; (4)如题图丙所示,游码标尺的分度值是0.2 g,所测质量m=50 g+10 g+2 g=62 g; (5)倒入量筒中酒精的质量为:m=98 g-62 g=36 g, 酒精的密度为: 由于医用酒精的密度为0.87 g/cm3,所以需要添加密度小的纯酒精。 = = 36g 40cm3=0.9 g/cm 3;
