資源簡(jiǎn)介 第4章 質(zhì)量與密度【知識(shí)清單】考點(diǎn)1質(zhì)量1.定義:物體 的多少叫作質(zhì)量,通常用字母m表示。 2.單位及換算(1)國(guó)際單位:千克,符號(hào)kg。常用單位:噸(t)、克(g)、毫克(mg)。(2)單位換算:1 t= kg, 1 g= kg,1 mg= kg。 (3)理解:質(zhì)量是物體本身的一種屬性,不隨物體的形狀、狀態(tài)、溫度和位置的改變而改變。(4)常見物體的質(zhì)量:一枚雞蛋的質(zhì)量約為50 g;一個(gè)普通中學(xué)生的質(zhì)量約為55 kg;一個(gè)蘋果的質(zhì)量約為200 g。3.質(zhì)量的測(cè)量:實(shí)驗(yàn)室使用托盤天平,生活中的測(cè)量工具有桿秤、案秤、電子秤、磅秤等。考點(diǎn)2托盤天平的使用托盤天平 的結(jié)構(gòu)使用 方法 放 把天平放在① 上,將游碼移至標(biāo)尺左端的② 處 調(diào) 調(diào)節(jié)橫梁兩端的③ ,使指針指在分度盤的④ 稱 把被測(cè)物體放在⑤ ,在⑥ 加減砝碼并調(diào)節(jié)⑦ ,直至橫梁恢復(fù)平衡 記 右盤中砝碼的總質(zhì)量加上游碼左端在標(biāo)尺上所對(duì)應(yīng)的刻度值就等于被測(cè)物體的質(zhì)量注意事項(xiàng) (1)天平移動(dòng)位置后,需要重新調(diào)節(jié)平衡。 (2)所測(cè)物體的質(zhì)量不能超過天平的量程。 (3)取放砝碼時(shí),必須用鑷子夾取,不能用手拿。 (4)天平和砝碼應(yīng)妥善保管并保持清潔干燥,不能把潮濕的物體或化學(xué)藥品直接放在托盤里稱量。 (5)稱量物體質(zhì)量時(shí),天平不平衡,只能移動(dòng)游碼,不能調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡考點(diǎn)3量筒的使用看 看量筒的① 和② 放 將量筒放在③ 上 讀 讀數(shù)時(shí),視線要跟液體凹液面的底部(或凸液面的頂部)保持相平(如圖甲所示),乙圖俯視讀數(shù)偏大,丙圖仰視讀數(shù)偏小記 記錄數(shù)值和單位考點(diǎn)4密度1.定義:某種物質(zhì)組成的物體的 與它的 之比叫作物質(zhì)的密度,用字母ρ表示。 2.公式:ρ=。m表示質(zhì)量,V表示體積。3.單位:密度的國(guó)際單位是kg/m3,常用單位是g/cm3,1 g/cm3= kg/m3。 4.水的密度ρ水=1×103 kg/m3,它的物理意義是 。 考點(diǎn)5密度與社會(huì)生活1.密度與溫度:一般物質(zhì)具有熱脹冷縮的規(guī)律。2.水的反常膨脹:水在4 ℃時(shí)密度最大,水結(jié)冰時(shí)密度 ,體積 。 3.應(yīng)用:鑒別物質(zhì)種類、鹽水選種等。考點(diǎn)6物質(zhì)的物理屬性物質(zhì)的物理屬性:密度、彈性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性、硬度、隔熱性等。【核心突破】核心一 密度的相關(guān)圖像計(jì)算小明研究液體密度時(shí),用兩個(gè)完全相同的容器分別裝甲、乙兩種液體,繪制出總質(zhì)量m與液體體積V的關(guān)系圖像,如圖所示。由圖像可知 ( )A.甲液體的密度是2.5 g/cm3B.乙液體的密度是1.0 g/cm3C.甲、乙液體的密度之比是2∶3D.密度是3.0 g/cm3的液體的m-V圖像應(yīng)位于Ⅲ區(qū)域小明利用天平和量杯測(cè)量某種液體的密度,根據(jù)數(shù)據(jù)繪出的圖像如圖所示,則量杯的質(zhì)量是 g,液體的密度是 kg/m3。 核心二 密度的特殊測(cè)量(缺天平型)小明利用底面積為S1的小燒杯、底面積為S2的大燒杯和足量的水、刻度尺等,測(cè)量小物塊的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:如圖甲所示,向小燒杯中倒入適量的水,再把小燒杯放入盛有水的大燒杯中,用刻度尺測(cè)量大燒杯中水的深度為h1。步驟2:如圖乙所示,將小物塊放入小燒杯中,用刻度尺測(cè)量大燒杯中水的深度為h2。步驟3:如圖丙所示,將小物塊從小燒杯中取出放入到大燒杯中,用刻度尺測(cè)量大燒杯中水的深度為h3。(1)小物塊的體積V= 。 (2)小物塊的質(zhì)量m= 。 (3)小物塊密度的表達(dá)式ρ物= 。 (4)在實(shí)驗(yàn)步驟2和3中,將沾水的小物塊放入大燒杯中,測(cè)出的小物塊密度將 。 2.(缺量筒型)小強(qiáng)同學(xué)在家中自主學(xué)習(xí),他利用家庭實(shí)驗(yàn)室的器材欲測(cè)一小石塊的密度,他可用的器材有托盤天平(含砝碼)、燒杯、細(xì)線、水和小石塊。(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)天平靜止時(shí)橫梁右端高,則應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡。 (2)在燒杯中放入適量的水,用細(xì)線拴住小石塊,將小石塊浸沒于水中,在水面到達(dá)的位置上做標(biāo)記,用天平測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量m1。(3)將小石塊從水中取出,用天平測(cè)出剩余水和燒杯的總質(zhì)量m2。(4)向燒杯中加水到標(biāo)記處,再用天平測(cè)出此時(shí)水和燒杯的總質(zhì)量m3。m-V圖像的兩個(gè)典型問題1.根據(jù)圖像求密度:根據(jù) m-V圖像計(jì)算密度只需在圖中取一點(diǎn)(盡量取整數(shù)點(diǎn)),用ρ=計(jì)算。2.根據(jù)圖像比較密度大小:如圖甲所示,過m軸上的一點(diǎn)作平行于V軸的直線,相同質(zhì)量比較體積大小;如圖乙所示,過V軸上的一點(diǎn)作平行于m軸的直線,相同體積比較質(zhì)量大小。(1)由甲、丙兩圖知,小物塊的體積由大燒杯中水的深度差與大燒杯底面積的乘積算得。(2)(3)由浮力知識(shí)可知,將小物塊放入小燒杯中,小燒杯所受浮力的變化量等于小物塊的重力,利用G=mg求得小物塊的質(zhì)量;最后由密度公式ρ=計(jì)算出小物塊的密度。(4)將沾水的小物塊放入大燒杯中,所帶出的水雖然會(huì)減小小燒杯排開水的重力,但是又會(huì)增大小物塊排開水的重力,所以水面高度不受影響。兩類特殊測(cè)密度的方法1.缺天平型:要設(shè)法間接得到物體的質(zhì)量,方法主要有兩種:(1)利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力,通過計(jì)算求出質(zhì)量;(2)利用漂浮時(shí)物體所受的重力與浮力相等,通過漂浮時(shí)的浮力間接求出物體的質(zhì)量。(5)上述實(shí)驗(yàn)過程可簡(jiǎn)化為圖示的情況,小石塊的質(zhì)量m石= 。 (6)設(shè)水的密度為ρ水,則小石塊體積的表達(dá)式V石= (用所測(cè)物理量的字母表示),小石塊密度的表達(dá)式ρ石= (用所測(cè)物理量的字母表示)。 (7)若(3)中取出小石塊時(shí)帶走了一些水,小強(qiáng)所測(cè)的小石塊質(zhì)量 (選填“大于”“小于”或“等于”)小石塊的真實(shí)質(zhì)量。 2.缺量筒型:要設(shè)法間接得到物體的體積,方法主要有兩種:(1)用水的體積替代物體的體積,再通過計(jì)算求出物體的體積;(2)利用浸沒時(shí)物體所受的浮力求物體此時(shí)排開液體的體積,即為物體的體積。真題精粹——福建8年真題精選及拓展考向1密度計(jì)相關(guān)的綜合實(shí)驗(yàn) (8年2考)1.(2024·福建)實(shí)踐小組查閱資料知道蠟柱在水中由靜止釋放,很快就做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他們猜想蠟柱做勻速直線運(yùn)動(dòng)速度的大小可能與蠟柱的形狀有關(guān),探究如下:圖1圖1圖2(1)取底面積為1cm2、高為10cm的蠟柱,用天平測(cè)出蠟柱的質(zhì)量,如圖1甲所示,為 g,計(jì)算出蠟柱的密度為 g/cm3。 (2)如圖1乙,在蠟柱上截取一段,將其頭部做成流線形,測(cè)量其質(zhì)量為3.6g。為得到等質(zhì)量的圓柱形蠟柱,需在余下蠟柱上再截取一段 cm的蠟柱。 (3)將做好的蠟柱分別放入裝滿水的透明管中,從底部由靜止釋放蠟柱,蠟柱的底端經(jīng)過適當(dāng)高度的A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5s在管壁刻度尺上標(biāo)記其位置。某次標(biāo)記如圖1丙所示,讀數(shù)為 cm。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出s-t圖像,如圖2,由圖像可知:其他條件相同時(shí),流線形蠟柱上升的速度 圓柱形蠟柱上升的速度。 (5)提出一個(gè)繼續(xù)探究的其他相關(guān)問題: 2.(2023·福建)用透明圓筒制作測(cè)量液體密度的密度計(jì)。(1)獲取相關(guān)數(shù)據(jù):①已知圓筒底面積為S;②調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 移。如圖,用調(diào)好的天平測(cè)得空?qǐng)A筒質(zhì)量m= g;向圓筒中倒入適量水,用天平測(cè)得圓筒與水的總質(zhì)量為81.4 g,計(jì)算得到圓筒內(nèi)水的體積V0= cm3。 (2)制作液體密度計(jì):待測(cè)液體在圓筒上體積為V0的水面處做標(biāo)記,如圖甲所示。倒掉圓筒內(nèi)的水,倒入待測(cè)液體至標(biāo)記處,使待測(cè)液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態(tài),如圖乙。測(cè)量圓筒浸入水中的深度h,則待測(cè)液體密度ρ液= (用m、S、h、V0、ρ水表示)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果在圓筒外壁標(biāo)記刻度線和密度值。 (3)用自制密度計(jì)測(cè)量某種液體密度時(shí),發(fā)現(xiàn)圓筒觸底無(wú)法漂浮,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)建議: 。 考向2密度及其相關(guān)計(jì)算 (8年3考)3.(2024·福建)質(zhì)量為m0的杯子,裝入適量的水后放在水平的電子秤上,如圖甲;接著把草莓輕放入水中,草莓漂浮,如圖乙;然后用細(xì)針將草莓輕壓入水中,如圖丙;水均未溢出,電子秤示數(shù)依次為m1、m2、m3,不計(jì)細(xì)針體積,重力加速度為g。下列判斷正確的是 ( )A.甲圖中,水對(duì)杯底的壓力為(m1-m0)gB.乙圖中,草莓的質(zhì)量為m2-m1-m0C.丙圖中,草莓排開水的體積為D.丙圖中,細(xì)針對(duì)草莓的壓力為(m3-m2-m0)g4.(2022·福建)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919采用碳纖維材料減輕機(jī)身質(zhì)量,因?yàn)樘祭w維材料具有較小的 ( )A.彈性 B.密度C.硬度 D.導(dǎo)熱性5.(2018·福建)很多同學(xué)知道自己的身高和體重,卻不知道自己的體積。某同學(xué)身高170 cm,體重60 kg,他的體積約為 ( )A.0.006 m3 B.0.06 m3C.0.6 m3 D.6 m3若對(duì)該考向有疑問,詳見“核心突破”核心一。考向2測(cè)量物質(zhì)的密度 (8年2考)6.(2021·福建)科學(xué)選種是提高糧食產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。小華想測(cè)量稻谷種子的密度,具體做法如下:(1)用調(diào)好的天平測(cè)量適量稻谷種子的總質(zhì)量m1,天平平衡時(shí),右盤砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,m1= g。 (2)往量筒中加入適量的水,測(cè)得其體積V1為300 mL,將上述種子放入量筒中,種子全部沉入水中,如圖乙所示,此時(shí)水和種子的總體積V2= mL。 (3)種子的密度ρ= g/cm3,與真實(shí)值相比,ρ偏 ,理由是 。 (4)小華經(jīng)過反思后改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案:將量筒中種子倒出,用紙巾吸干種子表面的水后,再次測(cè)得種子總質(zhì)量為m2,則此時(shí)種子密度ρ'= 。(用ρ水和測(cè)得的物理量符號(hào)表示) 7.(2017·福建)如圖所示,小麗利用天平、玻璃杯、體積為20 cm3的金屬塊、細(xì)線等器材測(cè)量蜂蜜的密度。(1)將天平放在水平臺(tái)上,將游碼放到標(biāo)尺左端的 刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁平衡。 (2)在玻璃杯中倒入適量的蜂蜜(如圖甲所示),用天平稱出蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量m0,其示數(shù)如圖乙所示,m0= g。 (3)將金屬塊浸沒在蜂蜜中,金屬塊不接觸玻璃杯并保持靜止,且蜂蜜無(wú)溢出,如圖丙所示。天平平衡后,砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值m= g,則蜂蜜密度ρ= g/cm3。 (4)小明用天平測(cè)出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠黏滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測(cè)量體積,再用天平測(cè)出剩余蜂蜜和玻璃杯總質(zhì)量。對(duì)比小麗的測(cè)量方法,小明所測(cè)得的密度值 (選填“偏大”或“偏小”)。 若對(duì)“密度測(cè)量的特殊方法”有疑問,詳見“核心突破”核心二。【熱點(diǎn)預(yù)測(cè)】(創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))物理興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,在家里利用電子秤、水、大頭針,測(cè)量密度小于水的蠟燭密度,其實(shí)驗(yàn)方案如圖。請(qǐng)完成下列問題:(1)用電子秤測(cè)出 的質(zhì)量m。 (2)在燒杯內(nèi)裝適量水,用電子秤測(cè)出 的總質(zhì)量m1。 (3)將蠟燭放入燒杯中,用大頭針使蠟燭 于水中,在水面位置處做標(biāo)記。 (4)取出蠟燭,向燒杯中加水使水面到達(dá) 處,再測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量m2。則蠟燭的體積V蠟= 。 (5)蠟燭密度的表達(dá)式ρ蠟= 。 【考向分析】 關(guān)注密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新方案,多練習(xí)以真情境為背景的實(shí)驗(yàn)題。實(shí)驗(yàn)探究——學(xué)科核心素養(yǎng)提升【實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航】實(shí)驗(yàn):測(cè)量固體和液體的密度原理 ρ=測(cè)量?jī)x器 量筒、托盤天平測(cè)量固體 密度的步驟 (1)用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m。 (2)在量筒中倒入適量的水,記錄水的體積V1。 (3)將待測(cè)物體放入量筒中,記錄此時(shí)水的體積V2。 (4)固體的密度ρ=。 注意:此方法適用于密度大于水,不溶于水且不吸水的固體測(cè)量液體 密度的步驟 (1)測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)量m1。 (2)將燒杯中的液體倒一部分到量筒中,記錄量筒中液體的體積V。 (3)測(cè)出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量m2。 (4)液體的密度ρ=【實(shí)驗(yàn)?zāi)割}】在測(cè)量某種形狀不規(guī)則的石塊密度時(shí),小明與興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。制訂計(jì)劃與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是 。 (2)把天平放在 桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端 處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母使天平橫梁水平平衡。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí),將待測(cè)石塊放在天平的左盤中,接著向右盤加砝碼,如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤是 。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)(4)在測(cè)量石塊質(zhì)量時(shí),小明依次將砝碼放在天平的右盤,當(dāng)他在右盤內(nèi)加入最小的5 g砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)天平的指針靜止在分度盤中線的右側(cè),則他接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是 。 (5)天平平衡時(shí),右盤的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則石塊的質(zhì)量是 g。 (6)如圖丙所示,在量筒中裝入適量的水,再將石塊浸沒在量筒的水中,則石塊的體積是 cm3,石塊的密度是 g/cm3。 評(píng)估(7)如果小明先測(cè)量體積再測(cè)量質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì) ,若石塊吸水,則測(cè)量結(jié)果會(huì) 。(均選填“偏大”或“偏小”) (8)同組的小華同學(xué)用臺(tái)秤測(cè)量一個(gè)丑橘的密度:步驟一:如圖丁所示,用臺(tái)秤測(cè)量容器和水的總質(zhì)量m1。步驟二:如圖戊所示,丑橘漂浮在水面上,臺(tái)秤的示數(shù)為m2。步驟三:如圖己所示,按壓丑橘使其剛好浸沒在水中,臺(tái)秤的示數(shù)為m3。則丑橘的密度ρ丑橘= (用字母表示,已知水的密度為ρ水)。 【參考答案】知 識(shí) 講 堂知識(shí)清單考點(diǎn)1:1.所含物質(zhì)2.(2)103 10-3 10-6考點(diǎn)2:①水平臺(tái)面 ②零刻度線 ③平衡螺母 ④中央紅線處 ⑤左盤 ⑥右盤 ⑦游碼考點(diǎn)3:①量程 ②分度值 ③水平桌面考點(diǎn)4:1.質(zhì)量 體積3.1034.1 m3的水的質(zhì)量是1 000 kg考點(diǎn)5:2.變小 變大核心突破例題1 B變式訓(xùn)練1.20 1×103例題2 (1)S2(h3-h1) (2)ρ水S2(h2-h1)(3)ρ水 (4)不變變式訓(xùn)練2.(1)右 (5)m1-m2 (6) ·ρ水(7)大于解析:(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)天平靜止時(shí)右邊橫梁高,則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁平衡。(5)由(2)(3)知,小石塊的質(zhì)量m石=m1-m2。(6)根據(jù)等效替代法,加入水的體積即為石塊的體積,V==;石塊的密度ρ石===·ρ水。(7)若(3)中取出石塊時(shí)帶走一些水,則m2偏小,根據(jù)m石=m1-m2知,測(cè)出的小石塊的質(zhì)量偏大,即所測(cè)的小石塊質(zhì)量大于小石塊的真實(shí)質(zhì)量。真 題 精 粹1.(1)9 0.9 (2)4 (3)26.55 (4)大于 (5)蠟柱上升的速度還與什么因素有關(guān)2.(1)②右 31.4 50 (2) (3)往容器中加足夠多的水3.C 4.B5.B 解析:人體的密度與水的密度差不多,根據(jù)V=可求得該同學(xué)的體積約為0.06 m3。6.(1)153 (2)400 (3)1.53 大 種子浸入水中,由于吸水,測(cè)得的體積會(huì)偏小 (4)解析:(1)天平平衡時(shí),物體的質(zhì)量等于右盤砝碼質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上所對(duì)應(yīng)的刻度值,m1=100 g+50 g+3 g=153 g。(2)由圖乙讀出V2=400 mL。(3)種子的體積V=V2-V1=400 mL-300 mL=100 mL=100 cm3種子的密度ρ===1.53 g/cm3。種子浸入水中,由于吸水,測(cè)得的體積會(huì)偏小,故密度偏大。(4)根據(jù)題意,浸入水中的種子吸收水的體積V吸=,種子的實(shí)際體積V'=V吸+V2-V1=+V2-V1,此時(shí)種子密度ρ'===。7.(1)零 (2)122.4 (3)150.4 1.4 (4)偏大解析:(1)將天平放在水平臺(tái)上,將游碼放到標(biāo)尺左端的“0”刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁平衡。(2)由圖乙知,標(biāo)尺的分度值為0.2 g,玻璃杯與蜂蜜的總質(zhì)量m0=100 g+20 g+2.4 g=122.4 g。(3)金屬塊排開蜂蜜的質(zhì)量m=150.4 g-122.4 g=28 g=0.028 kg;排開的蜂蜜的重力即金屬塊受到的浮力F浮=G=mg=0.028 kg×10 N/kg=0.28 N;根據(jù)阿基米德原理可知,蜂蜜的密度ρ===1.4×103 kg/m3=1.4 g/cm3。(4)測(cè)出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠黏滯的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測(cè)量體積,此時(shí)會(huì)有一部分蜂蜜粘在量筒的內(nèi)壁上,使得測(cè)量的體積偏小,根據(jù)密度公式ρ=可知,密度會(huì)偏大。熱點(diǎn)預(yù)測(cè)(1)蠟燭 (2)燒杯和水 (3) 浸沒 (4)標(biāo)記 (5)ρ水實(shí) 驗(yàn) 探 究實(shí)驗(yàn)?zāi)割}母題 (1)ρ= (2)水平 零刻度線 (3)直接用手拿砝碼 (4)取下5 g的砝碼,調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡 (5)53 (6)20 2.65 (7)偏大 偏大 (8)ρ水 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)