初中物理质量和密度专题复习.docx
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初中物理质量和密度专题复习
专题三质量和密度
1.质量
1.定义:
物体中所含物质的多少
质量是物体的一种基本属性,它不随物体的状态、形状、位置改变而改变
例1.下列选项所描述的情境中,物体质量发生变化的是()
A.半杯冰熔化成水B.一锅钢水不浪费地浇筑成一个工件
C.把两个鸡蛋从一楼带到二楼D.一罐液化石油气用掉一半
2.单位:
国际主单位:
千克(kg),常用单位:
吨(t),克(g),毫克(mg)
1t=1000kg1kg=1000g1g=1000mg1斤=500g,1两=50g
3.了解一些常见物体的质量
例2.质量为1.8×104mg的物体,可能是下列的()
A.一头大象B.一位小学生C.一只鸡D.一颗小铁钉
例3.下列有关物理量的估计,正确的是()
A.一张物理试卷的质量约为30g
B.足球运动员的质量可达80kg
C.一个鸡蛋的质量约为5g
D.一般中学生的质量为100kg
阶段反馈
练习1.一铁块在下列几种情况下,质量发生变化的是()
A.将铁块加热后轧成薄铁片B.带到月球上称质量
C.将铁块熔化后铸成铁锅D.将铁块锉成圆柱体
练习2.估测鸡蛋质量,下列的估测,最接近实际的是()
A.60gB.60kgC.60mgD.60t
练习2.1mL=_____cm30.5cm3=_____m30.05t=_____㎏2.7g/cm3=_____㎏/m3
练习3.1kg的水凝固成冰,其质量是_____kg,体积____.(选“变大”、“变小”或“不变”)
练习4.已知物体在月球上受到的重力是地球上的1/6,有一冰块,在地球上的质量为6kg,全部熔化成水后,质量是多少?
若把它带到月球表面,它的质量是多少?
这时它所受的重力相对于在地球上如何变化?
练习5.(2017·菏泽中考)小美对“物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑,请你利用冰或干冰(固态CO2)设计一个实验,证明物体的质量与物态无关。
(1)你选用测量物体质量的工具是。
(2)简述你的实验方法:
4.测量工具的使用:
托盘天平和量筒
质量的测量:
托盘天平的构造由底座、托盘、平衡螺母、指针、分度盘、标尺和游码组成,每架天平配有一盒砝码,通常砝码盒中有镊子。
★正确使用天平的方法:
①放:
把天平放在水平台上,用镊子把游码拨到标尺左端的零刻线处。
如果不是水平台,应调天平底座上的底脚螺丝,直到底板水平。
②调:
调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线上,这时天平平衡。
此时平衡后,到测量完全结束之前,不可再次触碰平衡螺母。
③称:
被测物体放在左盘里,用镊子向右盘按照从大到小的顺序依次加砝码(左物右码),直到最小规格的砝码恰好使右侧落下,然后放回砝码,调节游码在标尺上的位置,直到天平恢复平衡。
④记:
右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度就等于被测物体的质量,把被测物体的质量记录下来,称完后把砝码放回盒内,不许遗漏。
称量全程不允许用手触碰砝码。
★量筒使用的注意事项
1.使用前需要观察量程和分度值。
2.向量筒中倒入液体时,量筒需要稍微倾斜,然后将量筒放在水平桌面上。
3.
读数时视线要垂直于刻度面,并在水平方向上与凹液面最低处平齐,读出最小分度值即可,不需要估读,注意在最终读数后加上单位。
例4.小丽用调好的天平称一个桔子的质量,天平平衡后,她发现右盘砝码总质量为100g,游码所在位置是0.4g,则这个桔子的质量为g。
例5.图中:
天平测出物体的质量是g;
量筒中液体的体积是mL。
例6.小红用托盘天平测物体质量时,将被测物体和砝码位置放错了(砝码放在左盘,物体放在右盘)。
若天平平衡时,左盘上放着100g和20g的砝码各一个,游码计数是4g,则物体的质量是()
A.124gB.122gC.118gD.116g
阶段反馈
练习1.读出右侧示数,物体质量为g,液体体积为
练习2.用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在桌面上,游码移到标尺的处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则可将平衡螺母向(左/右)调节,使天平平衡。
若小明在某次调节平衡螺母时无法使天平平衡,受“曹冲称象”思路的启发,他找来了一些细沙,利用“等效替代”的方法,用这架天平仍测出了铜块的质量.请将他主要实验步骤中的空白填齐.
(1)将铜块放右盘,在左盘放细沙,并调节细沙量,直到为止;
(2)取出盘中的(铜块/细沙),在该盘中加减砝码,移动游码使天平平衡;
(3)当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则该铜块的质量为g.
练习3.某托盘天平的全部砝码及标尺如图,此天平的量程是________g.若将此天平调节平衡后测一物体的质量,物体应放在________盘。
当加人一定量的砝码后,发现天平的指针偏向分度盘的左侧,再加入最小的砝码,指针偏向分度盘的右侧,这时应该_______________________,直至天平平衡。
练习4.用托盘天平称某物体质量时,将被测物体和砝码放错了位置。
若天平平衡时,左盘上放着50g和10g的砝码各一个,游码的读数为4g,则下列说法正确的是()
A.物体的质量是64gB.物体的质量是56g
C.测不出质量D.虽能测出质量,但误差较大
练习5.以下是“用天平测水的质量”的实验步骤,合理的步骤顺序为()
(1)把天平放在水平台上
(2)调节横梁的螺母,使横梁平衡
(3)在右盘中加减砝码,并移动游码位置使天平再次平衡
(4)将空杯放在左盘里
(5)右盘中砝码总质量与游码在标尺上的读数之和就是烧杯的质量
(6)把游码放在标尺的零刻线处
(7)把烧杯装水后放在天平左盘中,称出烧杯和水的总质量
(8)烧杯与水的总质量与烧杯质量之差就是烧杯中水的质量
A.
(1)
(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)
B.
(1)(6)
(2)(4)(3)(5)(7)(8)
C.
(1)(3)
(2)(4)(5)(6)(7)(8)
D.
(1)(6)
(2)(7)(5)(3)(4)(8)
练习6.A、B和C三位同学在探究“物体的状态对质量大小的影响”时提出了多种实验方案:
A的方案:
①将一块冰放入烧杯中,用天平测出冰和烧杯的总质量m1;
②将放有冰块的烧杯在室温下静置,使冰全部熔化成水;
③用天平测出烧杯和其中水的总质量为m2.
B的方案:
①将盛有适量温水的烧杯放在天平上测出其质量为m1;
②将冰块放在天平上,测出其质量为m2;
③将冰块放入盛有温水的烧杯中,让冰熔化成水;
④用天平测出烧杯和其中水的总质量为m3,现在请你将她们两人的发现和结论写出来.
(1)A通过比较_____,发现冰熔化后,其质量_____;B通过比较_____,发现冰熔化后,其质量_____.
(2)A和B当中谁的结论是正确的?
_____.另一个得出错误结论的原因是什么?
2.密度
1.定义:
某种物质单位体积所含质量的多少,即单位体积的质量。
用符号ρ表示,每种物质都有一定的密度,不同的物质密度一般不同。
物质的密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状和位置无关,但与物质的种类、温度、状态有关。
由某种物质组成的物体,其质量与体积的比值是一个常量,它反映了这种物质的一种特性。
所以在温度、压强等条件相同的情况下,物质密度总是一定的.
密度定义式:
单位是千克每立方米(kg/m3)。
常用单位是克每立方厘米(g/cm3)
它们之间的换算关系是1kg/m3=1×10-3g/cm3
水的密度为1.0×103kg/m3,物理意义是:
1立方米水的质量为1.0×103千克
★对密度公式的一些理解:
(1)同种物质,在一种状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值——即单位体积的质量不改变,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,m1/m2=V1/V2;
(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,m1/m2=ρ1/ρ2
(4)不同物质的物体,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,V1/V2=ρ2/ρ1
例7.一杯鸡尾酒有几种颜色,且不同颜色层界线明显,这是由于不同颜色的酒()
A.质量不同B.体积不同C.密度不同D.温度不同
例8.下列情况中,物质密度不变的是()
A.把纸撕成碎片B.冰熔化成水
C.氧气罐中的氧气用去一部分D.把铁丝烧红
例9.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
例10.体积相同的甲、乙两物体的质量之比为3∶2,则甲乙两物体的密度之比为。
把甲乙两物体都截去一半,两物体剩余部分的密度之比为。
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
煤油
0.8×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
水银
13.6×103
铅
11.3×103
例11.质量是5.2kg的石块,体积是0.002m3,其密度是kg/m3?
把它从中间切开其中一半的密度是kg/m3,合g/cm3。
例12.阅读右表判断下面的说法正确的是()
A.固体的密度都比液体的密度大
B.不同的物质,密度一定不同
C.质量相等的煤油和酒精,其体积相同
D.同种物质在不同状态下,其密度相同
例13.查密度表,比较体积相同的水和酒精,质量较大的是________;比较质量相同的铁块和铝块,体积较大的是________。
例14.甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像如图所示。
下列关于甲、乙物质的说法错误的是()
A.体积相等时,甲的质量小B.质量相等时,乙的体积小
C.甲的密度比乙的密度大D.甲的密度为0.5×103kg/m3
例15.某空心金属球,其质量为1.5kg,球的总体积为300cm3.若将空心部分注满水后,测得总质量为1.6kg,求此金属的密度.
阶段反馈
练习1.用铁和铜制成的两个实心球,不可能发生的情况是()
A.两球质量相等,但铁球体积小B.铁球质量、体积均比铜球大
C.铁球的质量、体积均比铜球小D.两球体积相同,但铁球质量小
练习2.有l00kg汽油用去一半后,剩下汽油的()
A.密度、比热容、热值都不变B.密度、比热容不变,热值减小一半
C.密度减小一半,比热容、热值不变D.密度、比热容、热值都减小一半
练习3.寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时,减小,增大所导致的;房间的暖气一般都安装在窗户下面,是依据气体的密度随温度的升高而变(选填“大”或“小”)。
练习4.小明把装有450mL纯净水的容器放进冰箱,当容器里的水全部变成冰以后,冰的质量是g,此过程体积变化了cm3。
(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
练习3.小明发现寒冷的冬天放在室外的水缸常常被冻裂,如图所示,是什么原因呢?
请你先帮他做个计算:
一满缸水的质量为90kg.(ρ水=1.0×103kg/m3;ρ冰=0.9×103kg/m3)
⑴这缸水的体积是多少?
⑵当夜晚全部结为冰时,冰的体积是多少?
现在你能帮他找出原因了吗?
2.固体和液体的密度测量过程
测定固体的密度:
①把天平放在水平台上。
②调节天平的横梁平衡。
③用天平称出石块的质量m。
④在量筒中放适量的水,记下体积V1。
⑤用细线栓好被测物体轻轻放入量筒中,记下被测物体和水的总体积V2。
⑥算出被测物体的体积V2-V1。
⑦根据
求出被测物体的密度。
测定液体的密度:
①把天平放在水平台上。
②调节天平的横梁平衡。
③用天平称出玻璃杯和液体的质量m1。
④把玻璃杯中的液体倒入一部分到量筒中,记下量筒中液体的体积V。
⑤用天平称出玻璃杯和剩下液体的质量m2
⑥算出量筒中液体的质量m1-m2。
⑦根据
求出被测液体的密度。
例16.如图所示,圆柱形容器中装有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精)
(1)刚倒入时液体总体积为V1,将水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发),液体总体积为V2,则V1V2.
(2)小芳想测量该混合液体的密度,设计了如下两种方案.
方案一:
①测出液体和容器的总质量m1;
②将容器中的一部分液体倒入量筒,测出量筒中液体体积V;
③测出剩余液体和容器的总质量m2.
方案二:
①测出容器质量m1;
②将液体倒入容器,测出液体和容器的总质量m2;
③将容器中的液体全部倒入量筒,测出量筒中液体体积V.
以上两种方案中,可行的是方案(选填“一”、“二”).该液体密度的表达式为(用所选方案中测量物理量的字母表示).
例17.盐城盛产陶瓷,小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度处,然后调节_____使天平平衡。
(2)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的个数和游码的位置如图1所示,则瓷片的质量为g。
(3)他发现瓷片放不进量筒,改用如图2所示的方法测瓷片的体积:
a.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置上作标记,然后取出瓷片;
b.先往量筒装入40ml的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图3所示,则瓷片的体积为_____cm3。
(4)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为_____g/cm3。
(5)根据以上步骤,你认为小李同学测出的瓷片密度值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
(6)这里测量瓷片的体积用到了_____法(选填字母序号).
A.控制变量 B.等效替代
C.转换 D.累积
例18.黎黎同学配制了一定浓度的盐水,帮妈妈筛选出饱满的种子,她想知道所配制出的盐水密度,就用天平和量筒来进行测量。
(1)把天平放在水平台上,将拨到标尺左端的零刻线处后,发现天平横梁左高右低,应将向(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)用调节好的天平测得空烧杯的质量m1;
(3)把实力的盐水倒入量筒中,测得盐水体积V;
(4)把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量m2。
根据以上数据,帮黎黎同学把下表填写完整:
(5)
以上方法测出的盐水密度值比真实值(选填“偏大”或“偏小”)
例19.(2018·牡丹模拟)张华同学到某养殖基地参加社会实践活动,他帮助工作人员挤牛奶时,想知道新鲜牛奶的密度有多大。
请你自选合适的实验器材。
设计一个实验测量新鲜牛奶的平均密度。
要求:
(1)写出所选实验器材;
(2)简要说明测量方法。
(步骤清晰)
阶段反馈
甲
练习1.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度,请将他的实验
步骤补充完整。
(1)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则小石块的质量为g。
(2)如图乙所示:
a.往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面到达的位置上作标记;
b.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为153g;
c.往烧杯中加水,直到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为183g;
d.计算出小石块的体积为cm3。
(3)用密度公式计算出小石块的密度为g/cm3。
练习2.给你一把钥匙、溢杯、足量的水、天平(带砝码)、细线,请测出钥匙的密度.
(1)主要实验步骤如下:
①用天平测出钥匙的质量m;②在溢杯中装水,使水面与溢杯相平,测出杯和水的总质量m1;
③用细线拴住钥匙放入水中浸没,溢出部分水;④ (请补充完整).
(2)用上述物理量写出钥匙密度的表达式 (已知水的密度为ρ水).
练习3.“五一”放假期间,小雯和妈妈到南方旅游,在珠宝店买了一只金灿灿的实心观音项坠。
回来后,小雯特别想知道这个项坠是不是纯金的(ρ金=19.3×103kg/m3),她在实验室选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作:
A.把托盘天平放在水平桌面上;
B.把游码移到标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
C.将项坠用细线系好浸没在量筒的水中,读出此时液面示数;
D.将项坠放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡;
E.在量筒中倒入适量的水,读出此时液面的示数。
请你回答下面问题:
(1)正确测量项坠密度的实验操作顺序是A、B、D、(其余两个步骤请用字母序号填出);
(2)在上述D项操作中,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则项坠的质量是_______g;
(3)若所测得项坠的体积为8cm3,则项坠的密度为________kg/m3。
由此结果可以确定项坠_____(选填“是”或“不是”)纯金的。
练习4.小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如图所示的实验.
(1)天平调节平衡后,测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为g,酱油的密度为kg/m3.
(2)小明用这种方法测出的酱油密度与真实值相比(选填“偏大”或“偏小”).
(3)小华认为不用量筒也能测量出酱油的密度,他进行了如下实验操作:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0.
②在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1.
③把烧杯中的水倒尽,再装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.
则酱油的密度表达式ρ=(已知水的密度为ρ水).
3.密度知识的应用:
(1)通过求密度来鉴别物质
(2)求质量或体积
(1)用密度知识,可以鉴别物质选择材料,判断物体的空实心。
根据物体的质量和体积可以算出物质的密度。
再通过查密度表可以鉴别物体是什么物质。
(2)用密度知识,可以计算不便直接测量的物体质量或体积
①根据已知物质的密度,对不便直接测定质量而能测定体积的物体,可以利用
来计算物体的质量。
②根据已知物质的密度,对难以直接测量体积,而能测量质量的物体,利用来计算物体的体积。
☆综合知识内容-密度计的基本原理:
物体浮在液体中所受的浮力等于重力
例20.地质队员测得一块巨石的体积为20m3,现从巨石上取得20cm3的样品,测得样品的质量为52g,求这块巨石的质量。
例21.小明郊游时捡到一块外形不规则的金属螺母.为了测定它的密度,小明称出金属螺母和一个盛满水的容器的质量分别为158g、200g,然后将金属螺母轻轻放入容器中,
擦干容器外壁的水后,又测出了容器此时的总质量为338g.求:
(1)金属螺母的体积;
(2)金属螺母的密度。
例22.将一块质量为1.67千克含有砂石的冰块熔化后,发现总体积缩小了0.13×10-3米3,求砂石的质量是多少?
例23.体积为30厘米3,质量是178克的空心铜球,如在其中空部分铸满铝,问铝的质量为多少?
(ρ铝=2.7×103千克/米3;ρ铜=8.9×103千克/米3)
点睛:
①气体的密度比固体和液体的密度小1000倍左右。
②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。
密度是不随物体的大小、轻重等因素变化的。
③同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。
例如:
水凝固成冰。
④不同物质的密度也有相同的情况。
例如:
冰和蜡;煤油和酒精。
但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。
例如:
液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等的密度。
阶段反馈
练习1.一个30㎝3的空心铁球,质量是158g,求:
(1)通过计算判断该铁球是否为空心?
(ρ铁=7.9×103kg/m3)
(2)若为空心,空心部分的体积为多大?
练习2.一个空瓶质量为300g,装满水后的总质量为800g;若向空瓶内装一些金属粒,测得瓶和金属粒的总质量为543g;然后往瓶中装满水,三者总质量为953g,求金属粒的密度。
练习3.有一铁球的质量为158g,它的体积为30cm3,问:
它是空心的还是实心的,如果是空心的,那么空心部分的体积是多大?
(铁的密度ρ铁=7.9g/cm3)
练习4.将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。
又用天平称出该球质量为237g。
(ρ钢=7.9×l03kg/m3ρ煤油=0.8×l03kg/m3)
求:
(1)此钢球是空心的还是实心的?
(2)若为空心的,空心部分体积是多少?
(3)在空心部分注满煤油,那么钢球的总质量为多少?
专题三综合训练
1.用容器盛某种液体,测得液体体积V与液体和容器总质量m的关系如图线段AB所示,请你观察图象,根据图象可知()
A.容器的质量是20g
B.液体的密度是3×103kg/m3
C.5L这种液体的质量为5kg
D.这种液体可能是酒精
2.如果100g水全部变成水蒸气,则()
A.质量变小,密度也变小B.质量不变,密度也不变
C.质量变小,密度不变D.质量不变,密度变小
3.关于物体的质量、体积和密度的关系,下列说法中正确的是()
A.质量大的物体,体积一定打
B.体积大的物体,密度一定小
C.同种材料制成的实心物体,体积大质量也一定打
D.不同材料制成的实心物体,质量大的密度一定大
4.刚被车床切削过的零件,前后没有变化的是()
A.质量B.密度C.体积D.温度
5.用铁和铜制成的两个实心球,不可能发生的情况是()
A.两球质量相等,但铁球体积小B.铁球质量、体积均比铜球大
C.铁球的质量、体积均比铜球小D.两球体积相同,但铁球质量小
6.一箱汽油用掉一半后,剩下的一半汽油与原来一箱汽油相比较()
A.质量变为原来的一半B.比热容变为原来的一半
C.热值变为原来的一半D.密度变为原来的一半
7.关于用天平测量物体质量的说法不正确的是()
A.天平移动位置后,应重新调节平衡
B.不得用手直接取放砝码
C.测量前,可以通过移动游码调节天平平衡
D.天平平衡时,砝码的总质量与游码显示的质量之和等于物体质量
8.关于物质的质量和物质的密度,下列说法正确的是()
A.一块冰全部熔化成水后,质量变小,密度不变
B.把铜块碾压成铜片,质量与密度均不变
C.把铁加热,质量变大,密度变小
D.宇航员在太空处于完全失重状态,故质量和密度均为零
9.近年来科学家发现宇宙中的中子星密度可达1×1014t/m3,一个体积为33.5cm3(大小似一只乒乓球)的中子星的质量是()
A.
B.
C.
D.
10.盛氧气的钢瓶内氧气的密度为6kg/m3,,工人使用氧气进行焊接用去了1/3,瓶内氧气的密度为()
A.6kg/m3B12kg/m3C.4kg/m3D无法确定
11.一个铜球在酒精灯上烧了一会,铜球的质量和密度将()
A不变、变大B、不变
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