第六单元《质量与密度》2.密度（双基过关）（解析版）

八年级物理大单元设计第六单元质量与密度2.密度知识点一、实验探究同种物质的质量与体积的关系【提出问题】同种物质的质量与它的体积成正比吗?【猜想与假设】同种物质的质量与它的体积成正比，不同种物质的质量与体积之比不同。【设计实验】选取大小不同的若干长方体铝块和木块,分别用天平测量它们的质量，用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验表格。然后以每种物质的体积V为横坐标,质量m为纵坐标,依据数据在坐标纸上描点,最后把这些点连起来,进而分析归纳图象的特点。【进行实验】1.先将天平放在水平实验台上按要求调节好。2.取大小不同的三块铝块,用天平测量出它们的质量,记录在实验表格内。3.用刻度尺分别测量出铝块的长、宽、高后计算出各自的体积,记录在实验表格内。4.分别计算出铝块的质量与体积的比值，记录在实验表格内。5.取大小不同的三块木块,重复操作。物体质量(g)体积(cm3)质量/体积(g/cm3)铝块127102.7铝块254202.7铝块381302.7木块15100.5木块210200.5木块315300.56.以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，根据实验数据在坐标纸上描点，分别把铝块、木块对应的点连起来，看看它们是否大致为一条过原点的直线，如图所示。【分析与论证】1.由表中数据可以得出,铝块(或木块)的质量和体积的比值是一定的；铝块的质量与体积之比和木块的质量与体积之比是不同的。2.由图象可知,同种物体的m-V图象是一条过原点的倾斜直线【实验结论】1.同种物质质量与体积成正比。2.同种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。【评估与交流】1.用刻度尺测算铝块体积时，刻度尺精确度不高，算出的铝块体积就有较大误差，会影响实验结果，可采用上一节介绍的排水法测铝块的体积。2.在测量铝块的质量和体积时，有同学先用量筒测体积，铝块表面附着的水没擦干净，造成用天平测质量时结果偏大，影响了实验效果。3.若采用排水法测木块的体积，由于木块具有吸水性，使测得的木块体积偏小。4.若换用铁块或铜块做实验，也可以发现，铁块和铜块的质量与体积成正比，由此可见：同种物质质量与体积比相同，不同物质质量与体积比一般不同。【实验注意事项】1.为便于比较,实验中相对应的铝块和木块最好体积相同。2.在实验中,天平调节平衡后,测量过程中,不能再调节平衡螺母。3.描点作图时,由于体积为0时,质量也为0.因此根据m=0和V=0,也可以作出一个点。4.实验中多次测量的目的:避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。 基础自测：1．（2023春·江苏扬州·八年级校考阶段练习）为了研究物质某种特性，某同学测得四组数据，填在下列表中：实验次数物体质量/g体积/cm3质量/体积/g·cm-31铝块154202.72铝块2108402.73松木11082164松木210200.5（1）将上表空格处填写完整；（2）比较第两次实验数据，可得出结论：同一种物质，质量与体积的比值相同；（3）比较第1、4两次实验数据，可得出实验结论是。【答案】0.51、2/3、4不同物质的质量和体积的比值一般不同【解析】（1）[1]由表格数据可得，松木1的质量与体积的比值为所以表格空格处应该填0.5。（2）[2]由表格数据可知，1与2为同一种物质，其质量与体积比值相同，都为2.7g/cm3；3与4为同一种物质，其质量与体积比值相同，都为0.5g/cm3。（3）[3]第1、4两次实验，体积相同的铝块和松木，其质量不同，故质量与体积的比值不同，因此可以得出结论：不同物质的质量和体积的比值一般不同。2．（2023春·陕西西安·八年级高新一中校考阶段练习）在探究“物体质量与体积关系”的实验中，某同学使用不同体积的铁块完成探究时，得使用（选填“量筒”或“天平”）来测量物体的质量。实验中，还需要选用相同体积的（填“相同”或“不同”）物质继续进行实验，从而找到普遍规律，得出相应结论。【答案】天平不同【解析】[1]在探究“物体质量与体积关系”的实验中，为测量出铁块的质量，应选择测量质量的工具——天平。[2]实验中，选择体积不同的同种物质进行实验后，为得出普遍规律，还应选择体积相同的不同物质进行实验。3．（2023·河南·九年级校联考专题练习）为了研究物质的某种特性，某同学利用水和酒精进行实验探究，测得如下数据：水酒精实验序号体积V/cm3质量m/g实验序号体积V/cm3质量m/g110105108220206201633030730244404084032（1）分析上表中实验序号的数据，可以得到的结论是：体积相同的水和酒精，它们的质量不相同；（2）通过对数据的分析，可以得到的结论是：同种物质，质量与体积的比值是（相同/不同）的；不同种物质，质量与体积的比值一般是（相同/不同）的；（3）科学上通常用这个量来表示物质的这种特性。【答案】1与5（或2与6、3与7、4与8）相同不同密度【解析】（1）[1]由“体积相同的水和酒精，它们的质量不相同”这一结论可知。分析上表中实验序号1与5（或2与6、3与7、4与8）得出来的。（2）[2][3]根据表中数据，水质量与体积的比值酒精质量与体积的比值可以得到的结论是：同种物质，质量与体积的比值是相同的；不同种物质，质量与体积的比值一般是不同的。（3）[4]同种物质的质量与体积的比值一般是相同的，不同物质的质量与体积的比值一般是不同的。科学上通常用密度这个量来表示物质的这种特性。4．（2023秋·全国·八年级校联考课堂例题）“探究物质质量与体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的物质做实验。实验时，他们分别测出甲、乙两种物质的体积及质量，记录数据如表一、表二所示。表一物质实验序号体积（厘米3）质量（克）甲110272205433081表二物质实验序号体积（厘米3）质量（克）乙415305306064590（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同种物质，；（2）分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：相同体积的不同物质，它们的质量是不相同的；（3）进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件，小明得出的初步结论是：同种物质，质量与体积的比值是相同的；不同种物质，质量与体积的比值是不相同的。小华得出的初步结论是：同种物质，体积与质量的比值是相同的；不同种物质，体积与质量的比值是不相同的。请判断：的结论是合理的（选填“小明”、“小华”或“小明和小华”）；（4）小明为了进一步研究同种物质的质量与体积的比值是否受温度变化的影响，设计了记录数据的表格，如表三所示；请在表三的空格处填上栏目。表三物质实验序号体积（厘米3）质量（克）甲789【答案】质量和体积成正比3、5小明和小华温度（℃）质量/体积（克/厘米3）【解析】（1）[1]观察1、2、3实验数据发现，物质的质量随物质的体积增大而增大，且质量与体积的比值不变，所以可得出的初步结论是：同种物质，质量和体积成正比。（2）[2]探究相同体积的不同物质的质量变化时，由控制变量法可知。应控制物质的体积相同，改变物质的种类，观察质量的大小，所以比较实验序号3、5的数据及相关条件。（3）[3]由表一、表二的数据可知，同种物质，质量与体积的比值是相同的，体积与质量的比值也是相同的；不同种物质，质量与体积的比值是不相同的，体积与质量的比值也是不相同的，所以小明和小华的结论都是合理的。（4）[4][5]由于要探究质量与体积的比值是否受温度变化的影响，所以需要改变物质的温度，所以需要记录的数据有：温度（℃）；由于要探究质量与体积的比值是否变化，所以需要记录的数据有：质量/体积（克/厘米3）。5．（2023秋·山东淄博·八年级统考期末）在“探究固体的质量与体积的关系”实验中小明组用3个铝块、小亮组用3个松木块分别进行实验。（1）调节天平平衡后，小明组用天平测体积为10cm3的铝块的质量，如图甲，这一操作中的错误是，改正错误后，他们继续操作，平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙，请将此铝块的质量填写在表格空白处，接下来他继续测量铝块2和铝块3的质量并完成了如表格的记录，如表所示。物质试验次数m/gV/cm3物质试验次数m/gV/cm3铝块110松木1108216254202326431084031020（2）分格中1、2、3三次实验数据，可得出结论：同种物质量与体积的比值是（选填“相同”或“不同”）的；（3）比较小明组和小亮组的实验数据，可得出结论：不同物质的质量与体积的比值一般是（选填“相同”或“不同”）的；（4）这个比值反映的是物质的一种特性，物理学中把它定义为物质的；（5）对本实验的研究中，我们需要进行多次测量，这是为了；（6）小明发现实验桌上还有一个未知实心物块，他通过实验测得其质量为32.4g，体积为12cm3，通过计算他判该物可是（选填“铝块”或“松木”）。【答案】称量过程中不能调节平衡螺母27相同不同密度寻找普遍规律铝块【解析】（1）[1]称量前调节平衡螺母，称量过程中不允许再调节平衡螺母。所以如图甲，这一操作中的错误是称量过程中不能用手调节平衡螺母。[2]图乙中，游码标尺的分度值为0.2g，所以砝码的质量为25g，所以物体的质量m=25g+2g=27g（2）[3]分析表格中1、2、3三次实验数据质量与体积的比值都是2.7，即同种物质量与体积的比值是相同的。（3）[4]比较小明组和小亮组的实验数据，小明实验时质量与体积的比值是2.7，小亮实验时质量与体积的比值是0.5，可得出结论：不同物质的质量与体积的比值一般是不同的。（4）[5]质量与物体的这个比值反映的是物质的一种特性，物理学中把它定义为物质的密度。（5）[6]为了得到普遍性规律，对本实验的研究中，我们需要进行多次测量。（6）[7]小明发现实验桌上还有一个未知实心物块，他通过实验测得其质量为32.4g，，体积为12cm3，通过计算可知该物块的密度比较可知与表一质量与体积的比值相同，他判断该物块是铝块。知识点二、密度1.定义：在物理学中，某种物质组成的物体质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特性，它表示“同种物质的质量与体积的比值是一定的”这一特征。2.定义式：

(1)密度公式中各符号的意义和单位m——表示物体的质量，国际主单位是千克(kg)；V——表示物体的体积，国际主单位是立方米(m3)；ρ——表示组成物体的物质的密度，国际主单位是千克每立方米(kg/m3)。(2)密度公式的变形式：和。3.正确理解密度公式

（1）ρ不随m或V的变化而变化，是密度的定义式，而不是决定式，密度取决于物质的种类、状态等，不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。（2）当ρ一定时，，同种物质组成的实心物体，物体的质量跟它的体积成正比，在相同状态下，体积大的质量也大。（3）当V一定时，，不同物质组成的实心物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量和它的密度成正比。（4）当m一定时，，不同物质组成的实心物体，在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积和它的密度成反比。4.密度的单位（1）密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的。在国际单位制中，密度的基本单位是kg/m3,读作“千克每立方米”；（2）常用单位是g/cm3,读作“克每立方厘米”；（3）换算：1g/cm3=1×103kg/m3,

换算过程为。5.观察密度表可得出以下结论：(1)通常情况下，不同物质的密度是不同的。将固体、液体、气体物质进行比较，固体物质的密度多数较大，而气体物质的密度较小。水银的密度为13.6×103kg/m3,比许多固体的密度都大。(2)密度相同的不一定是同种物质。如冰(0℃)和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同。(3)气体密度的大小跟温度和气压有关。温度和气压变化时，气体的密度也会发生相应的变化。(4)同种物质在不同状态下，密度不同。如常温常压下，水的密度是1.0×103kg/m3,0℃时，冰的密度是0.9×103kg/m3。(5)常见物质密度的大小关系：，，等。基础自测6．（2023春·八年级校联考课时练习）下列物质中，密度最大的是（）A．水 B．植物油 C．煤油 D．酱油【答案】D【解析】植物油和煤油会漂浮在水面上，所以植物油和煤油的密度小于水；酱油的主要成分是水和少量的食盐，其中食盐的密度大于水，所以酱油的密度大于水，故D符合题意。故选D。7．（2023秋·全国·八年级校联考随堂练习）下列对某种物质的密度的理解，正确的是（）A．物质的密度跟它的质量成正比 B．物质的密度跟它的体积成反比C．物质的密度跟质量成正比，同时跟体积成反比D．物质的密度跟它的质量和体积无关【答案】D【解析】ABC．同种物质的密度是保持不变的，并不会随质量而改变，故ABC错误；D．密度是物质的一种特性，不随体积和质量而改变，故D正确。故选D。8．（2023春·陕西西安·八年级校考阶段练习）关于密度公式，下列说法中正确的是（）A．ρ与m成正比 B．ρ与V成反比C．对于同一种物质而言，m与V成正比 D．以上说法均正确【答案】C【解析】密度是物质本身的一种属性，它不随物体质量和体积的改变而变化，故C正确，ABD错误。故选C。9．（2023春·江苏泰州·八年级校考阶段练习）人们常说“黄金比铁重”，这句话的真实含义是（）A．黄金的质量比铁的质量大 B．黄金的体积比铁的体积大C．黄金的体积比铁的体积小 D．黄金的密度比铁的密度大【答案】D【解析】密度是物质的一种特性，是质量与体积的比值，密度与物质的种类、状态有关；某种确定的物质如金属，其密度一般是不变的，而不同的物质其密度往往是不同的。生活中通常说成“黄金比铁重”，指的是黄金的密度比铁的密度大，而不是指黄金与铁的质量或体积的大小。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10．（2023春·江苏苏州·八年级校考期中）水是一种资源，也是一种能源。古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石；冬季，再往洞里灌满水并封实，待晚上降温（）A．水有一定的体积和确定的形状B．冰的密度比水大C．该方法利用水结冰后质量变大，体积增大而使石头裂开D．该方法利用水结冰后质量不变，体积增大而使石头裂开【答案】D【解析】A．水有一定的体积，但是没有一定的形状，不易被压缩，故A不符合题意；B．冰的密度为，比水的小，故B不符合题意；CD．质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、温度、状态无关，水结成冰后，质量不变，密度减小，根据公式可知，水结成冰后体积变大，故C不符合题意，D符合题意。故选D。11．（2023·山东烟台·统考模拟预测）如图所示表示A、B、C三种物质的质量跟体积的关系，由图可知（）

A．A>C>B，且A>水 B．B>C>A，且A>水C．C>B>A，且A<水 D．B>C>A，且A<水【答案】D【解析】根据可知，同种物质的质量和体积成正比例函数关系，都是过原点的直线，所以绘制函数图像如下

由图像可知，体积相同时，B的质量最大，A的质量最小，所以根据可知，B>C>A。由图像可知，C物质体积为时，质量为，所以C物质的密度为所以A<水，B>水。故ABC错误，D正确。故选D。12．（2023春·江苏南通·八年级统考期中）在数字后面添上恰当的单位或写出物理量表示的物理意义：（1）一瓶矿泉水的体积约为500；（2）人体的密度约为1.0；（3）铝的密度为2.7×103kg/m3表示的物理意义是。【答案】mLg/cm31m3铝的质量为2.7×103kg【解析】[1]本题需了解常见物品的物理量，一瓶矿泉水的体积约为500mL。[2]人体的密度与水相似，约为1×103kg/m3，单位换算后为1.0g/cm3。[3]密度反应某物质单位体积的质量，铝的密度为2.7×103kg/m3表示的物理意义是每1m3铝的质量为2.7×103kg。13．（2023春·八年级校联考课时练习）食用油的密度是0.9×103kg/m3，表示的物理意义是。一桶食用油，用去一半后，剩余油的质量（填“变大”、“变小”或“不变”），剩余油的密度为g/cm3。【答案】体积1m3的食用油的质量为0.9×103kg变小0.9【解析】