初中物理质量与密度

第六章质量与密度【知识互联】

【答案速填】①千克(kg)②托盘天平③水平台上④平衡螺母⑤指针指在分度盘的正中央⑥砝码的质量数加游码的示数即为所测物体的质量⑦kg/m3⑧ρ=⑨ρ=

⑩质量:天平;体积:量筒⑪温度不同,导致空气密度不同,形成对流⑫4℃时水的密度最大一、质量1.质量:(1)概念:物体所含物质的多少,用字母m表示。(2)单位换算:1t=___kg、1kg=___g、1g=___mg。103103103(3)特点:质量是物体的一种属性,物体的质量不随它的_________________而改变。(4)常见物体的质量:一个鸡蛋的质量约为50g;一个苹果的质量约为150g;中学生的质量约为50kg;物理课本的质量约为200g。形状、物态和位置2.测量工具——托盘天平:(1)使用方法。测量前“放”将托盘天平放在_____工作台上,并调整天平底座水平“移”把游码拨至标尺左端的____________处“调”调节_________,使指针指在分度盘的中央刻度线处或使指针在中线左右摆动幅度相等水平“0”刻度线平衡螺母测量过程“测”左盘放物体,用镊子按“_________”的顺序向右盘试加砝码,并移动游码(注:移动游码相当于向右盘加_______),直到横梁平衡;在测量过程中不能调节_________读数“读”砝码的总质量加上游码在标尺上所对应的刻度值,就等于被测物体的质量,即m物=m码+m游。读数时,读取游码所对应的刻度值时,要以游码_____所对应的刻度线为准“记”记录所测物体的质量,不要忘记_____从大到小小砝码平衡螺母左侧单位测量结束“收”测量完毕,应把物体取下,用_____把砝码放回砝码盒里,将_____拨回标尺的零刻度线处镊子游码(2)注意事项。①被测物体的质量不能超过天平的_____。②向盘中加减砝码时要用_____,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。③潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。称量镊子二、密度1.质量与体积的关系:(1)同种物质,质量与体积的比值_____。(2)不同物质,质量与体积的比值一般_____。2.定义:某种物质组成的物体的_____与它的_____之比。一定不同质量体积3.公式:_____。变形公式:(1)求质量:______。(2)求体积:_____。4.单位及换算:1g/cm3=______kg/m3。m=ρV1×1035.性质:密度是物质的一种性质,与物质的种类、状态和温度_____,同种物质的密度与其质量和体积_____。6.测量:(1)量筒或量杯:测量_____。读数时,视线与液体凸液面的上表面或凹液面的下表面_____。(2)原理:_____。有关无关体积相平三、密度与社会生活1.密度与温度:(1)关系:温度能够改变物质的密度,一般物体在温度升高时,密度_____。变小(2)特例:水的反常膨胀。①4℃的水密度_____。②温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度_________。③0～4℃时,随温度的降低,水的密度_________。④水凝固成冰时体积变大,密度_____。最大越来越小越来越小变小2.密度与物质鉴别:(1)特点:密度是物质的一种基本性质,物质不同,密度一般_____。(2)鉴别原理:_____。3.应用:盐水选种,根据密度判断原料的优劣,判断物体的实心、空心。不同【读图·认知】1.如图所示,天平的左盘放一块橡皮,若放在右盘的砝码是5g,天平的分度值是______,则橡皮的质量为____。0.2g7g2.如图所示,一盒食品,被宇航员从地球带到太空中,其质量_____。不变3.如图所示,读取液体体积时,正确的视线方向是___;图中量筒的最大测量值(量程)是_______,分度值为_____,所测液体的体积为______。100mL1mL50mL甲4.如图所示,小风车转动,说明火焰周围的空气受热膨胀,密度_____而上升;热空气上升后,冷空气从四面八方流过来,形成风。变小考点1质量及其测量1.质量:质量是物体的一种属性,只与物体所含物质多少有关,与物体的形状、状态、所处位置及温度无关。2.天平的调节和读数:(1)测量前调平衡:按照左偏(指针)右调,右偏左调的原则调节平衡螺母。(2)测量中:按照从大到小的原则加减砝码,当无法通过加减砝码使天平平衡时,移动游码使天平平衡。(3)读数时,以游码左端对应的刻度为准。【规避失分点】(1)“平衡螺母”是调节天平横梁本身平衡的,“游码”相当于小砝码,是在测量过程中使天平横梁平衡的。(2)天平平衡的标志:指针静止时,指在分度盘的中央刻度线上或指针摆动时,其左右摆动的幅度相等。(3)当物体和砝码放反时,仍可求出物体质量,此时m物=m砝-m游码对应示数。【典例1】(2016·永州中考)一铁块的质量会发生变化的情况是(

)A.将它熔化成铁水 B.将它轧成薄铁片C.将它切掉一个角 D.将它从地球运到月球【解题关键】解答本题应抓住以下关键:质量不随它的形状、状态和位置的改变而改变。【解析】选C。本题考查质量及其特性。质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态以及位置的改变而改变。把铁块切掉一个角,铁块的质量会变小,故C正确;铁块熔化成铁水是改变了铁块的状态,铁块的质量不会变化,故A错误;铁块轧成薄铁片是改变了铁块的形状,铁块的质量不会变化,故B错误;铁块从地球运到月球是改变了铁块的位置,铁块的质量不会变化,故D错误。故选C。【典例2】(2015·内江中考)小明在一次郊游时拾到一块疑似玉石的小物件,小明想知道“玉石”的质量,于是带回学校,用天平进行测量。当天平平衡时所用砝码和游码的位置如图所示。该天平的感量为________g;如果将该“玉石”通过宇航员带到月球上,它的质量为________g。【解析】关键点1:明确天平的感量。由题图知该天平的标尺一个大格是1g,又分了5份,所以一个小格是0.2g,故分度值或感量是0.2g;关键点2:明确“玉石”的质量。此时砝码的质量是15g,游码所对的数值是1.4g,故此时“玉石”的质量是16.4g;关键点3:明确质量与物体位置无关。质量是物体中所含物质的多少,与物体的位置是无关的,所以如果将该“玉石”通过宇航员带到月球上,它的质量仍为16.4g。答案:0.2

16.4【互动探究】在【典例2】中,若物体放在右盘,砝码放在左盘中,则应在左盘中放________g的砝码,游码的示数为______g。【解析】物体和砝码放颠倒了,但天平的读数原理不变,即左盘的质量数=右盘的质量数+游码的示数。由题意得,m码=16.4g+m游,根据砝码盒配的质量数在左盘中应放砝码20g。游码所对应的示数为3.6g。答案:20

3.6【备选例题】1.(2014·宜昌中考)下列关于质量的说法中正确的是

(

)A.水结成冰后质量变大了B.物理书在北京和上海的质量是一样的C.1kg的棉花比1kg的铁块质量小D.将铁块压成铁饼,质量减小了【解题关键】解答本题抓住以下关键:质量不随它的形状、状态和位置而改变。【解析】选B。本题考查对质量的理解。质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、位置、形状的改变而改变。水结成冰后,状态发生变化,质量不变,故A错误;物理书在北京和上海只是位置不同,质量不变,故B正确;1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等,故C错误;把铁块压成铁饼,形状发生变化,质量不变,故D错误。故选B。2.(2012·自贡中考)台秤是一种称量质量的工具,使用前,将台秤放在水平面上,游码置于零刻线,调节________________使秤杆水平平衡。某次称量的情况如图所示,被称货物的质量是________kg。【解析】本题考查用台秤测量物体的质量。这种台秤的工作原理和天平相同,使用前也要进行调节,将台秤放在水平面上,游码置于零刻线处,调节调零螺丝使秤杆水平平衡。在读数时砝码数加上游码数就是所测物体的质量。答案:调零螺丝2.2【知识拓展】质量测量的特殊方法(1)辅助法:辅助法就是利用其他器材来间接地测量被测物理量的方法。适用类型:在测量液体、潮湿的物品或化学药品时,我们不能直接把它们放到托盘里,因此可以用辅助法来测量。操作方法:先找一个合适的容器,测出空容器的质量m1,再把被测物体放到容器中,测出它们的总质量m2,则被测物体的质量m物=m2-m1。测量腐蚀性较小的固体化学药品的质量时,还可以在天平的左、右盘里各放一张质量相等的纸,这样就可以直接测出药品的质量,这也属于辅助法的一种。(2)转换法:在测量物体的质量时,有些物体不能直接测量出它们的质量,可以采用转换法,通过测量我们能够用测量的量来求得被测物体的质量。(3)累积法:在测量微小物体(如大头针、邮票等)的质量时,由于不能直接测出单个物体的质量,可以采用测量n个同样的物体的质量的总和m总,再根据m物=

即可得到被测物体的质量。(4)取样法:在某种条件下,测量较大物体的质量时,可以采用取样法。如:测量已知总长度的铜线的质量,若铜线的质量太大而无法测量,我们可以测量其中一小段铜线的质量,再根据铜线的长度计算出它的总质量即可。考点2密度的理解及公式应用1.密度是物质的一种特性:同种物质的密度相同,不随物体质量、体积的变化而改变;不同物质的密度一般不同。但同种物质的密度会在外界因素(如温度、状态、压强等)变化时发生改变。物质的密度与状态有关,如:水和冰的密度不同。2.气体密度的可变性:焊接时(或医院)用的装氧气的钢瓶体积未变,但瓶内氧气质量减少,由ρ=

可知,钢瓶内气体密度不断减小,此类问题还有轮胎充气等。3.密度的公式及其应用:(1)求密度:ρ=

。当知道物体质量和体积时,可求出其密度,也可鉴别物质。(2)求质量:m=ρV。当知道物体的密度和体积时,可求出物体的质量。(3)求体积:V=

。当知道物体的质量和密度时,可求出物体的体积。【特别提醒】应用公式进行计算时,各物理量单位要统一,即“ρ—kg/m3,m—kg,V—m3”或“ρ—g/cm3,m—g,V—cm3”。【典例3】(2016·黔东南中考)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干松木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8.9×103A.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【解析】选D。解答本题应抓住以下关键:关键1:由表中数据可以看出冰和水是同一种物质,但密度不同,故A选项错误;关键2:由表中数据可以看出煤油和酒精不是同一种物质,但密度相同,故B选项错误;关键3:由表中数据可以看出水银、水等液态物质大于干松木的密度,故C选项错误;关键4:由表中数据可以看出铜的密度大于铝的密度,由ρ=

变形,可得V=

,由此判定相同质量的铜块和铝块,因铜的密度大,故铜的体积小,故D正确。【典例4】(2016·雅安中考)如图所示,一个容积V0=500cm3、质量m0=0.5kg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=0.4kg的水(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,石块密度ρ石=2.6×103kg/m3),求:(1)瓶中水的体积V1。(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2。(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。【解题关键】关键点1:题目中给出了瓶内水的质量,而水的密度也已知,根据公式V=

便可求出瓶内水的体积。关键点2:最终水面升到瓶口,所以瓶内水的体积加石块的体积等于瓶子的容积,则用瓶子的容积减去瓶内水的体积就可得到投入瓶子中的石块的体积。关键点3:石块的体积和密度已经知道,其质量可以用公式m=ρV计算出来,水和瓶子的质量已知,瓶子和石块和水的总质量便可求出。【规范解答】(1)由ρ=得瓶中水的体积V1==0.4×10-3m3=400cm3(2)V2=V0-V1=500cm3-400cm3=100cm3(3)m石=ρ石·V2=2.6g/cm3×100cm3=260gm0=0.5kg=500g

m1=0.4kg=400g所以m=m石+m0+m1=260g+500g+400g=1160g答案:(1)400cm3

(2)100cm3

(3)1160g【备选例题】1.(2014·聊城中考)通过实验,得到了a、b、c三个实心体的m-V图象如图所示,分析图象可知(

)A.a物质的密度最小B.a物质的密度是c的两倍C.b物质的密度是1.0×103kg/m3D.同种物质组成的物体,质量越大,密度越大【解题探究】解答本题时思考以下问题:(1)在题图上,取m=2g时,a、b、c的体积分别为多少?(2)相同质量下,体积________(选填“大”或“小”)的,密度小。(3)如何利用题图,求出物体的密度?提示:(1)1cm3

2cm3

4cm3

(2)大(3)在题图中,先取一体积,再看对应的质量,用ρ=

求得。【解析】选C。本题考查的是密度大小的比较。从题图知,a物质的密度最大,c物质密度最小,b物质的密度为1.0×103kg/m3,A、B说法错误,C说法正确;同种物质组成的物体,质量越大,体积越大,D说法错误。2.(2015·安顺中考)小明分别测量了三块橡皮泥的质量和体积,并根据测量数据画出如图所示的图象,橡皮泥的密度是__________kg/m3,若另一块同种橡皮泥的体积为20cm3,其质量是________g。【解析】提取图象关键信息信息1:由题图可知,当V1=30cm3时,橡皮泥的质量m1=60g。则其密度为:ρ==2g/cm3=2×103kg/m3信息2:当体积为20cm3时,对应的质量为m=ρV=2g/cm3×20cm3=40g。答案:2×103

403.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如表,根据数据绘出的图象如图所示。则量杯的质量与液体的密度是(

)A.20g

1.0×103kg/m3B.60g

0.8×103kg/m3C.60g

1.0×103kg/m3 D.20g

0.8×103kg/m3液体与量杯的质量m/g406080100液体的体积V/cm320406080【解析】选A。本题考查根据图象求密度的相关计算。由题表可知,体积每增加20cm3,质量就增加20g,由ρ=

得:ρ=1.0×103kg/m3。从图象上可以看出,当液体体积为0时,对应的质量是20g,即量杯的质量是20g。故选A。4.(2015·济宁中考)小夏用柱形图表示出了一些物质的密度(如图所示),依据图中信息,你有哪些发现?写出其中的两条:(1)________________________________________;(2)________________________________________。【解题关键】解答本题应抓住以下关键:关键1:密度是物质的特性。关键2:通过题图,明确物质的密度大小与状态有关。关键3:解读题图中,不同物质的密度大小比较。【解析】本题考查物质的特性之一“密度”及分析图表归纳结论的能力。关于图象题首先要明确图象的横纵坐标的物理含义,然后从图象的形状、特殊的坐标点对应的具体数值上去获取信息。答案:每种物质都有自己的密度不同的物质密度一般不同(同一物质,状态不同密度不同;不同物质,密度也可能相同;固体的密度一般比液体的密度大;液体的密度可能比固体大;答案只要合理皆可)5.(2014·江西中考)如图所示,装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂,由水变成冰的过程中质量________,密度________。(选填“变大”“变小”或“不变”)【解题关键】解答本题抓住以下关键:(1)明确质量是物质的一种属性,它不随物体位置、状态、形状、温度的改变而改变。(2)明确密度的计算公式,质量不变,体积变大,则密度减小。【解析】本题考查质量、密度及其特性。质量是物体本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和外界温度的变化而变化。装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂,由水变成冰的过程中质量不变,体积变大,密度变小。答案:不变变小6.(2015·河池中考)山地自行车具有节能环保、灵活方便和安全系数高等优点。因此,它越来越受到驴友们的青睐,是驴友健身、郊游出行的首选工具。已知车架由碳纤维制成,其体积为2500cm3,车架质量为5kg,整车质量为10kg。问:(1)该车架的密度是多少?(2)双休日,冬冬到城外郊游,匀速骑行了3km,用时10min,则他骑行的速度是多少?【解题关键】关键点1:已知车架的质量和体积,明确根据公式ρ=可求车架的密度;关键点2:已知骑行的时间和路程,明确利用速度公式即可求得骑行的速度。【解析】(1)车架的密度ρ==2×103kg/m3。(2)他骑行的速度v==18km/h。答案:(1)2×103kg/m3

(2)18km/h考点3密度知识的应用应用原理(公式)具体方法鉴别物质ρ=将物体密度与密度表中的物质密度对比,判断物质的种类应用原理(公式)具体方法判断实心和空心比较密度、质量、体积①比较密度:若ρ物体=ρ物质,则实心;否则空心②比较质量:若m物体=m物质,则实心;否则空心③比较体积:若V物体=V物质,则实心;否则空心应用原理(公式)具体方法选材料比较密度大小①在交通和航空、航天领域中常应用强度大、密度小的材料②在包装、装饰中常用密度小的材料【特别提醒】解答密度的相关问题时,要注意其中隐含的条件:(1)质量不变,如水凝固成冰,冰熔化成水等;(2)体积不变,如瓶子容积问题;(3)密度不变,如样品问题。【典例5】(2015·自贡中考)甲、乙、丙三个正方体,边长之比为1∶2∶3,质量分别为3g、24g、36g,已知它们是同一材料制成的,但有一个是空心的,则空心的正方体是(

)A.甲B.乙C.丙D.无法判断【解题探究】解答本题时思考以下问题:(1)同一材料制成的,说明哪个物理量相同?(2)甲、乙、丙三个正方体的体积是什么关系?(3)如何应用密度知识说明物体是空心的?提示:(1)密度(2)1∶8∶27(3)密度小的为空心【解析】选C。由已知条件可知,三个正方体的体积之比为1∶8∶27,其质量之比为1∶8∶12,由此可见正方体丙的体积相对较大,应为空心,故选C。【典例6】(2016·吉林中考)如图是一种简易的实验装置。将它放在无风且光线充足的地方,黑色塑料瓶在阳光的照射下,瓶中的空气受热膨胀,____________变小而上升,从瓶口冲出推动纸风轮转动。该装置将太阳能转化为________能。【解析】本题考查了密度的知识和能量的转化。黑色塑料瓶在阳光的照射下,瓶中空气受热膨胀,质量不变,体积增大,因而密度减小而上升;从瓶口冲出,推动纸风轮转动,将太阳能转化为纸风轮转动的机械能。答案:密度机械【备选例题】1.(2015·大连中考)用一个两端开口的细长玻璃管,罩住一支燃烧的蜡烛,一段时间后蜡烛火焰逐渐变小。如图所示,将一张大小合适的硬纸板插入玻璃管中,只在底部留有空隙,就会有空气不断流向蜡烛周围,蜡烛就能持续燃烧。请分析说明空气能流向蜡烛周围的原因。【解析】本题考查的是我们对气体体积与温度关系的掌握和应用。空气体积受温度影响明显:温度升高,体积增大,密度减小。答案:在玻璃管中插入一张硬纸板,玻璃管被分成左右两部分,由于左侧蜡烛的燃烧,左侧部分的空气温度较高,右侧部分空气温度较低,左侧的热空气上升,左侧的气压减小,右侧的气压不变,从而形成由右至左的压强差,因此随着蜡烛的燃烧,空气会从右侧不断地流向左侧蜡烛的周围。2.(2014·钦州中考)某中学体育室有一个质量为4kg的实心铅球,经测量知道它体积为5.0×10-4m3。已知铅的密度为ρ铅=11.3×103kg/m3。通过计算判断该球是否是用纯铅制造的。【解题关键】解答本题可从以下角度考虑:(1)通过比较密度。(2)通过比较体积。(3)通过比较质量。【解析】本题考查密度知识的应用。该球的密度为ρ==8×103kg/m3可见,ρ<ρ铅=11.3×103kg/m3,所以该球不是用纯铅制造的。答案:见解析3.有一捆质量为8.9kg,横截面积为2×10-5m2粗细均匀的金属丝,小红想知道这捆金属丝的长度,她选了一条同规格、同材料的短金属丝来间接测量这捆金属丝的长度,经测量得知短金属丝的长为1m,质量为0.178kg。求:(1)这捆金属丝的总长L。(2)此金属丝的密度ρ。【解析】(1)金属丝的总长度:L=(2)金属丝的总体积:V=SL=2×10-5m2×50m=1×10-3m3;金属丝的密度:ρ=答案:(1)50m

(2)8.9×103kg/m34.(2013·湘西中考)纯牛奶的密度为(1.1～1.2)×103kg/m3,李明很想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶。他和几个同学根据所学密度知识进行了如下测定:首先用天平称出一盒牛奶的质量是250g,喝完再称得空盒质量是26g,然后认真观察牛奶盒,发现牛奶的净含量是200mL。问:经他们检测计算同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准?【解题探究】解答本题时思考以下两个问题:(1)kg/m3和g/cm3的换算关系是多少?(2)如何判断学生所喝牛奶是否是纯牛奶?提示:(1)1g/cm3=103kg/m3。(2)若计算学生所喝牛奶的密度在(1.1～1.2)×103kg/m3范围内,则为纯牛奶,否则不是纯牛奶。【解析】本题考查密度的计算及应用。牛奶的密度:ρ==1.12×103kg/m3。因为ρ=1.12×103kg/m3在纯牛奶的密度范围之内,所以该牛奶符合纯牛奶标准。答案:符合纯牛奶标准【备选要点】混合物体的密度计算两种物质混合的密度计算题,解答时除了灵活运用公式计算外,还要特别注意题目隐含的两个关系:(1)混合物的总质量等于两种物质质量之和,即m=m1+m2。(2)混合物的总体积等于两种物质的体积之和,即V=V1+V2。若溶液中所加物质为固体溶质,则一般不考虑溶液的体积变化;若所加物质为液体溶剂,则在考虑溶液质量增加的同时,还应考虑溶液的体积的相应变化。【典例1】为了保护环境,治理水土流失,学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量(即每立方米的洪水中所含泥沙的质量)。治理环境之前,他们共采集了40dm3的水样,称得其总质量为40.56kg,已知干燥的泥沙的密度为2.4×103kg/m3,试求洪水中的平均含沙量。【解析】设所取水样总体积为V,依题意可知,V是水的体积V水与水中泥沙体积V泥之和;水样总质量m同样是水的质量与水中泥沙质量之和,即:

水样中泥沙体积为V泥==0.4×10-3m3。水样中泥沙总质量为m′=ρ泥·V泥=2.4×103kg/m3×0.4×10-3m3=0.96kg水样共40dm3,即40×10-3m3,因此洪水中的平均含沙量为

=24kg/m3。答案:24kg/m3【典例2】某人购得金项链一条,质量为11.875g,他怀疑项链中掺入了铜(ρ铜=8.9g/cm3),便请人进行检测,测得项链体积为0.75cm3。请你帮他计算一下此项链中纯金所占比例为多少?(ρ金=19.3g/cm3)【解析】本题考查合金密度的相关计算。本题实质上属于求混合物密度的问题,是铜与纯金进行混合,项链的总质量应是铜和纯金的总质量,项链的总体积应是铜和纯金的总体积。依题意,有:m铜+m金=11.875g,V铜+V金=0.75cm3又m铜=ρ铜V铜,m金=ρ金V金,故有m金=×ρ金=

=9.65g纯金所占比例为:×100%≈81.3%答案:81.3%主题测量液体和固体的密度【实验原理】_____

【测量仪器】测质量:_________________;测体积:___________。托盘天平(带砝码)量筒(量杯)【实验关键】(1)测量液体的密度(取部分液体):①将适量液体倒入烧杯中,用调好的天平测出液体和烧杯的总质量m1。②将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出液体的体积V。③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2,即可算得倒出的液体的质量m=_____。④液体的密度__________。(2)测量不规则固体的密度(固体体积较小):①用调好的天平测出固体的质量m。②向量筒中倒入适量的水并读出水的体积V1。m1-m2③将固体用细线系好,慢慢浸没在盛有适量水的量筒中,读出这时固体和水的总体积V2。④固体的体积V=_____。⑤固体的密度________。V2-V1【要点探究】(1)在测液体密度的实验中,如果先测体积,再测质量,对实验结果有什么影响?提示:如果先用量筒测体积,再将液体倒入烧杯测质量,此时量筒内会残留一部分液体,致使所测液体质量偏小,从而导致所测密度偏小。(2)在测固体密度的实验中,如果先测体积,再测质量,对实验结果有什么影响?提示:如果先用量筒测体积,再用天平测质量,此时固体会带有一部分水,致使所测质量偏大,从而导致所测密度偏大。(3)如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体的体积?提示:选用“针压法”(即用细针将固体压入水中)或“悬重法(助沉法)”(即将固体与密度较大的固体系在一起使其沉入水中)测其体积。【提分技法】只测液体质量时,应先测空容器的质量,后测容器和液体的总质量,可减小误差。【示范案例】1.(2016·重庆中考A)小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。(1)他设计了下列实验步骤:①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;②向量筒中倒进适量的水,读出体积V1;③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。他应采用正确的实验步骤顺序为________(选填下列选项前的字母)A.①②④③

B.①②③④C.②③④① D.②③①④(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是________。(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,鹅卵石的质量为________g;由图丙和丁可知鹅卵石的体积是______cm3,计算出鹅卵石的密度为______g/cm3。(4)若鹅卵石磨损后,它的密度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部________,若小杜在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵石的密度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。【解析】本题考查固体密度的测量,涉及实验步骤、天平的调节和读数、排水法测固体体积、密度的特点以及量筒的读数方法。(1)在测量固体密度的实验中,应先测量出待测物体的质量,然后利用排水法,测出其体积,最后利用密度的计算公式计算出待测物体的密度。(2)调节天平平衡时,将天平放在水平桌面上后,首先要将游码归零,然后再根据实际情况,调节平衡螺母。(3)由图乙可知,鹅卵石的质量为m=20g+5g+2g=27g,体积为:V=V2-V1=25mL-15mL=10mL=10cm3;鹅卵石的密度为:ρ==2.7g/cm3。(4)密度是物质的特性之一,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关;若鹅卵石磨损后,其密度不变。(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部相平;若在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,则图丁的示数小于实际值,导致所测鹅卵石的体积偏小,密度变大。答案:(1)A

(2)没有将游码归零(3)27

10

2.7

(4)不变(5)相平变大2.(2016·重庆中考B)某中学环保小组在长江边取适量江水样品,分别进行了江水密度的测量:(1)小薇把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:①将天平放在__________台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向__________(选填“右”或“左”)调,直至天平平衡。②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,则烧杯中江水的质量为_____g,密度为______g/cm3。③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值_________(选填“偏大”或“偏小”)。(2)小亮把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与__________相平,再用电子秤测出江水和瓶的总质量为m3;④江水的密度表达式ρ=__________(纯净水的密度用ρ水表示)。⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的__________。A.控制变量法B.等量替代法C.类比法【解析】(1)①将天平放在水平桌面上,先将游码放在标尺左端的零刻度线处,若发现指针在分度盘中央的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右调节;②在测量时,应将被测物体放在左盘中,向右盘中加减砝码;在甲图中,标尺的分度值是0.2g,故此时烧杯和江水的质量是m=50g+10g+5g+4.6g=69.6g;故江水的质量是:m′=69.6g-30g=39.6g;所以江水的密度是:ρ=

=1.1g/cm3;③小薇用这种方法测量时,江水的质量是准确的,但是测量江水的体积时,由于烧杯中的水不能全部倒出,所以测得江水的体积偏小,故据ρ=

可知,测得密度偏大。(2)据上面的分析可知,此题是通过计算水的体积而得出江水的体积,即①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;故此时水的质量是:m=m1-m2;故水的体积是:V=;③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;故此时江水的质量是:m′=m3-m2;④江水的密度表达式ρ=⑤此方法中,将江水的体积转换为水的体积,即转换法,故选B。答案:(1)①水平右②39.6

1.1

③偏大(2)③标记A处④

⑤B【备选例题】1.(2015·山西中考)小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿红葡萄酒的密度。于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量。他们的操作如下:(1)将天平放在________上,游码拨至标尺左端_______处,并调节天平平衡。(2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是________。纠正错误后,测得空烧杯的质量为41.6g。(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量。天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为________g。(4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),量筒中葡萄酒的体积是________cm3。根据测量数据计算出葡萄酒的密度是________g/cm3。(5)分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏________(选填“大”或“小”)。【解析】本题考查测量液体的密度。(1)天平在使用前要放在水平桌面上,并将游码调到标尺左端的零刻度线处;测量时,将物体放在天平左盘,砝码放在右盘。(2)在测量过程中不能再调节天平的平衡螺母。(3)右盘中砝码的质量为50g、20g、10g,游码对应的刻度值为1.6g,故其总质量为50g+20g+10g+1.6g=81.6g。(4)量筒的读数为40mL=40cm3,则葡萄酒的密度为ρ==1g/cm3。(5)分析上述的实验方法中,将葡萄酒全部倒入量筒中,烧杯内有残留,使得测得体积偏小,从而测得密度偏大。答案:(1)水平桌面(水平台)零刻度线(2)称量时调节平衡螺母(3)81.6

(4)40

1(5)大2.(2014·汕尾中考)在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中(1)使用托盘天平前要对天平进行调节,步骤如下:①组装好天平,把天平放在________工作台面上。②把游码置于标尺左端的______处。③调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平衡。(2)实验过程:用调好的天平测大理石的质量,当右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时,天平平衡,则此大理石的质量是________g。在量筒内装有一定量的水,该大理石放入前、后的情况如图乙所示,则大理石的体积是________cm3,此大理石的密度是________kg/m3。(3)大理石放在水中时会吸水,由此判断,用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。【解析】本题考查测固体密度的实验探究。测出物体质量m、体积V,可用公式ρ=

来计算密度;天平在使用前要保证底座水平,游码归零,横梁平衡;天平调节右偏左调;物体质量为砝码质量加游码质量;固体体积为量筒两次读数之差;密度用ρ=

算出。(1)使用托盘天平前要对天平进行调节,步骤如下:①组装好天平,把天平放在水平工作台面上;②把游码置于标尺左端的零刻度处;③调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平衡。(2)实验过程:用调好的天平测大理石的质量。当右盘中所加砝码和游码位置如题图甲所示时,天平平衡,则此大理石的质量是m=20g+20g+3.2g=43.2g。在量筒内装有一定量的水,该大理石放入前、后的情况如题图乙所示,则大理石的体积是V=45mL-30mL=15mL=15cm3,此大理石的密度是ρ==2.88g/cm3=2.88×103kg/m3。(3)大理石放在水中时会吸水,由此判断,用此测量方法测得的它的体积会偏小,质量是不变的,所以密度值与它的真实值相比偏大。答案:(1)①水平②零刻度(或“0”点)(2)43.2

15

2.88×