5.3 科学探究：物质的密度原卷版

第五章质量与密度课时5.3科学探究：物质的密度（两个课时教学内容）通过体验科学探究的过程，熟悉科学探究的几个主要要素，如猜想与假设、设计实验与制订计划、进行试验与收集证据、交流与合作等。学习应用“比值”的方法定义物理量，建立密度概念，认识密度公式和单位。培养学生的合作精神以及在交流与讨论中应有的正确态度题型汇总：图像法比较物质的密度、实验探究物质质量与体积的关系、密度的理解、密度的计算、固体密度的测量、液体密度的测量、密度测量的误差分析。探究同种物质质量与体积的关系测铁块的质量测铝块的质量结论：同种物质的质量与体积成正比；体积相同的不同物质，质量一般不同。密度1.定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。2.单位：国际单位制：基本单位kg/m常用单位g/cm3。换算关系：1g/cm3=103kg/m3

1kg/m3=1×10-3g/cm3计算公式：对公式的理解同种物质组成的物体，在一定状态下密度是定值，它不随物体的质量或体积的改变而改变。2.同种物质组成的物体，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，。3.不同物质组成的物体，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，。4.不同物质组成的物体，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，。考点一密度及其特性1.一瓶煤油用掉一半后，剩下的煤油（

）A.比热容和热值不变，密度变为原来的一半B.密度、比热容和热值都不变C.热值和密度不变，比热容变为原来的一半D.密度和比热容不变，热值变为原来的一半【答案】B【解析】①密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变．

②同种物质，状态不同，密度不同．

③一定质量的物质，体积随温度的变化而变化，所以密度相应改变 2.关于密度，下列说法正确的是（）

A．密度与物体的质量成正比，与物体的体枳成反比

B．密度是物质的特性，与物体的质量和体积无关

C．密度与物体所处的状态无关

D．密度与物体的温度无关【答案】B【解析】A、B同种物质，在一定状态下密度是定值，当质量（或体积）增大几倍时，其体积（或质量）也增大几倍；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．因此，选项A错误，选项B正确；

C、同种物质，质量一定时，如果状态发生改变，其体积相应增大或缩小，所以密度发生改变，此选项错误；

D、同种物质，质量一定时，如果温度发生改变，其体积相应增大或缩小，所以密度发生改变，此选项错误．

考点二密度大小的比较3.甲、乙两种物质的质量和体积关系图象如图所示，则下列判断正确的是（）

A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.ρ甲<ρ乙D.无法判断【答案】C【解析】由图可知，甲、乙两种物质的质量相同时对应的体积关系，然后根据密度公式比较两者的密度关系．本题考查了密度概念及应用数学函数图象来分析解决物理问题的能力，在具体做题的过程中应注意区分图象的纵坐标是V还是m．考点三与密度有关的物现象4.建筑物内遭遇火灾时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤．这是因为与房间内其他空气相比较，含有毒有害物质的气体（）A．温度较低，密度较大，而大量集聚在房间的下方B．温度较低，密度较小，而大量集聚在房间的下方C．温度较高，密度较大，而大量集聚在房间的上方D．温度较高，密度较小，而大量集聚在房间的上方【答案】D【解析】物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，它的密度随温度变化．建筑物内起火后，温度较高，室内空气体积膨胀，密度减小，有毒气体漂浮在房间的上方．考点四固体密度的测量5.如图所示是小杨在做“测量小石块密度”实验时的情景．（1）在测量小石块的质量时，需要将天平放在水平台面上，将游码移到左端________处，调节________，直到指针指在分度盘的正中央，使天平处于平衡状态．（2）将石块放在天平的左盘，向右盘中加入砝码，最后移动游码使天平再一次平衡，如图甲所示，读出小石块的质量为________g．（3）如图乙所示，向量筒中倒入一定量的水，视线应该按照________（选填“A”“B”或“C”）角度读数，水的体积为________mL（4）如图丙所示，用细绳系住石块，缓慢地放入水中，测出石块的体积为________cm3（5）通过计算，得出石块的密度为________kg/m3【答案】（1）零刻度线,平衡螺母（2）26.4（3）B,26（4）10（5）2640【解析】（1）在测量小石块的质量时，需要将天平放在水平台面上，将游码移到左端零刻度线处，调节平衡螺母，直到指针指在分度盘的正中央，使天平处于平衡状态．（2）小石块的质量为20g+5g+1.4g=26.4g．（3）量筒读数时视线要与液面相平，故应该按照B角度读数，水的体积为26mL．（4）石块浸没入水中后，量筒内总体积变为36cm3，所以石块的体积为36cm3−26cm3=10cm3．（5）根据密度公式，石块的密度为ρ=26.4g/10cm3=2.64g/cm3=2640kg/m3．考点四液体密度的测量6.小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油，小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度，于是他从学校借来了有关器材，进行了如下操作：（1）将天平放在________上，将游码拨在标尺左端________处，此时指针指在如图甲所示位置，小刚接下来的操作应该是________，使指针指在分度盘中央．（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针的指向仍然如甲图所示．小刚接下来应该进行的操作是________，使指针指在分度盘中央，最后测出了空烧杯的质量为m1=45g．（3）将花生油倒在量筒里，如图乙所示．花生油的体积为V=________cm3．（4）将量筒中的花生油倒在空烧杯中，将烧杯放在已调平的天平的左盘，向右盘中加（减）砝码，并调节游码，使横梁在水平位置平衡，此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示，则花生油和烧杯的总质量为m2=________g．（5）小刚根据测量的数据算出花生油的密度为ρ油=________kg/m3．（6）小刚测得的密度值会偏________，原因是________．【答案】（1）水平台,零刻度线,向左调节平衡螺母（2）取下最小砝码，向右调节游码（3）20（4）62（5）0.85×103（6）小,花生油会沾在量筒上倒不干净，造成测得的质量偏小【解析】（1）将天平放在水平台上，将游码拨在标尺左端零刻度线处，图甲中指针偏向分度盘的右侧，说明右侧偏重，应向左调节平衡螺母．（2）天平平衡后，把物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，天平的右端下沉，要取下最小砝码，向右移动游码．（3）量筒的分度值为1mL，量筒中花生油的体积V=20mL=20cm3．（4）花生油和烧杯的总质量为m2=50g+10g+2g=62g．（5）花生油的质量m=m2−m1=62g−45g=17g，花生油的密度ρ=m/V=17g2/0cm3=0.85g/cm3=0.85×103kg/m3．（6）小刚测得的密度值会偏小；花生油会沾在量筒上倒不干净，造成测得的质量偏小分层提分分层提分题组A基础过关练有不同物质组成的甲乙两个体积相同的实心物体，质量之比是2:3，这两种物质的密度值比是（）A．2:3B．3:2C．1:1D．以上答案都不对

2.关于质量、密度，下列说法正确的是（

）A.同种物质随着温度降低，密度会增大B.质量是指物体所含物质的多少C.固体的密度一定大于液体、气体的密度D.物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变

3.如图所示，是一杯分层的鸡尾酒，这几种酒之所以能够分层，主要是因为这几种酒的________不同，用吸管将最下层的酒喝掉，这杯鸡尾酒的密度将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

4.甲、乙两种液体的质量与体积的关系图象如图所示，取等体积的两种液体则________（选填“甲”或“乙”）的质量大，质量相等的甲、乙两种液体的体积之比是________，质量为1.8kg的乙物质的体积为________m³，乙物质的密度是________g/cm³，ρ甲________（选填“>”“=”或“<”）ρ乙．

5.如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图象，根据图象分析，密度ρ甲________（选填“>”“=”或“<”）ρ乙；甲物质的密度为________kg/m3．题组B能力提升练6.一个容器盛某种液体，测得液体和容器总质量m与液体体积的关系如右图线段AB所示，请你观察图象，根据图象求：容器的质量为________g，容器内液体的密度是________g/c

7.有一节油车，装满了25m3的石油，该车在某高速水平路段沿直线匀速行驶2400m耗时2min，为了估算这节油车所装石油的质量，从中取出了30cm3（1）这节油车行驶的平均速度；（2）这节油车所装石油的密度；（3）这节油车所装石油的质量。

8.一个容器的质量为100g，装满水时，容器和水的总质量是600g，（已知酒精的密度为0.8×103kg/m（1）该容器装满水时，水的体积是多少cm（2）用该容器装满酒精，容器和酒精的总质量是多少g？（3）用该容器装满某种液体时，总质量是800g，则此液体的密度是多少kg/m题组C培优拔尖练9.某城市决定用一种特殊的合金材料为一见义勇为的英雄人物浇铸塑像．塑像高为1.75m，设计时先用同样的合金材料浇铸了一个按比例缩小的小样品，测得小样品高17.5cm，体积为70cm3，质量为（1）该合金材料的密度；（2）英雄