第六章质量与密度.docx
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第六章质量与密度
第六章质量与密度
课程标准:
(1)知道质量的含义及质量的单位,会用托盘天平测量固体和液体的质量。
(2)通过实验,理解密度的概念。
能使用公式ρ=
进行简单的计算,会测量固体和液体的密度。
能够解释生活中一些与密度有关的物理现象。
(3)了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响
知识整理:
1、物体所含_____的多少,叫做物体的质量,通常用字母____表示。
质量的基本单位是______,符号是______,常用单位还有_____、______、______。
2、使用托盘天平时的注意事项:
①被测物体的质量不能超过天平的_______。
②用______向右盘中加减砝码,不能用手拿砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。
③潮湿的物体和__________不能直接放在天平的盘中。
3、托盘天平的使用:
①将天平放在_______或_______上;
②用镊子将游码移到标尺左端的_______处,并调节_________使天平横梁平衡;
③将物体放于左盘,用镊子向右盘以从___到____的顺序添加砝码,并且移动_______使天平再次横梁平衡;
④则被测物体的质量等于_______的总质量加上______在标尺上所对应的刻度值;
⑤整理器材时,先将右盘砝码用镊子以从____到____的顺序放回砝码盒,最后取下物体。
4、质量是物体的一种基本属性,不随物体的______、______、______的改变而改变。
5、某种物质组成的物体的_____与它的_____的比值,叫做这种物质的密度。
计算公式为________,在数值上等于物体单位体积的______,密度的基本单位是________,常用单位是_________,两者之间的关系是:
_________________,水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3,物理意义为_________________________________。
6、每种物质都有自己的密度,同种物质的密度跟_______和______有关,水的密度在_____℃最大。
7、测量物质密度的原理是______,用_______测量物质的质量,用______测量物质的体积。
疑难解析:
一、质量与体积之间的关系
例题1、为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验,实验时,他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在不同体积时的质量,下表记录的是实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。
物质
实验次数
体积(cm3)
质量
(g)
质量/体积(g/cm3)
甲
1
10
18
1.8
2
20
36
1.8
3
30
54
1.8
乙
4
10
8
0.80
5
20
16
0.80
6
30
24
0.80
①分析上表中的实验次数1与2(2与3,1与3)或4与5(5与6,4与6)的体积及质量变化的倍数关系,可归纳出的结论是:
_________________________________。
②分析上表中实验次数_________关系可归纳出的结论是相同体积的甲、乙两种液体,它们的质量是不同的。
③分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系,可归纳出的结论是____________________________________________。
解析:
①密度是物质的一种基本特性,对于同一种物质来说,当体积变为原来的几倍时,质量也变为原来的多少倍,质量与体积的比值不变,也就是质量与体积成正比。
②根据表格中的数据及控制变量法可得,相同体积的不同液体,质量不同的组合为1与4、2和5、3和6.③根据表格中的质量与体积的关系,对于不同的物质其比值不同。
二、利用天平和量筒测量固体密度
例题2、小明和小红在实验室测量某小石块的密度。
(1)小明将天平放在________上,移动游码至左端“0”刻度线处,发现指针摆动如图甲所示,应将平衡螺母向______(左、右)侧调节至衡梁平衡。
(2)有如下一些实验步骤:
①用调节好的天平测出矿石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积V1;
③根据密度的公式,求出矿石的密度;
④将矿石浸没在量筒内的水中,测出矿石和水的总体积V2。
小明应采用的正确的实验步骤顺序为______
A.①②③④
B.①②④③
C.②③①④
D.②③④①
(3)图乙中有三个观察位置,正确的是______。
(4)由图乙和丁可知,小石块的体积是______cm3,质量是______g,小石块的密度ρ=_________kg/m3若先测石块体积,再测质量,会使测量值比真实值偏______(大、小)。
(5)小红在测量另一小石块的质量时,错将小石块放在了天平的右盘,砝码放在了左盘,当天平平衡时,游码在标尺3g位置处。
由于小红没有发现此错误,则小红的测量值______(填“大于”、“小于”或“等于”)小石块质量的真实值。
解析:
(1)天平拿出使用时,应该将其放在水平台上或水平桌面上,并将游码移至标尺左端“0”刻度线处,移动平衡螺母时看指针是否指在分度盘中线处,调节原则:
左偏右调,右偏左调。
由图可知,平衡螺母应该向右调节。
(2)根据密度测量原理ρ=
,用天平测物体质量,用量筒测体积。
则实验先应测石块体积。
实验步骤正确的顺序为B。
(3)读取体积时,视线应和刻度水平,则B的观察位置正确。
A的读数位置为俯视,读出的体积值偏大,C的读数位置为仰视,读出的体积值偏小。
(4)由图乙可知,石块的体积为V石=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3,由图丁可知石块的质量为m石=52g,利用公式ρ=
,则石块的密度ρ石=2.6×103kg/m3。
如果先测量体积在测量质量,由于石块表面有水,致使石块质量偏大,则计算出的密度值偏大。
(5)测物体质量时,物体应放在左盘,向右盘加入砝码,这时物体质量m物=m砝码+m游码,当将物体和砝码的位置放反了,则物体的质量m物=m砝码-m游码,但由于小红没有发现错误,仍然按石块质量m物=m砝码+m游码计算,石块质量算大了,则密度测量值偏大。
三、利用天平和量筒测量液体的密度
例题3、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下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端______处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为18g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出空烧杯和酱油的总质量如图甲所示,则天平的示数为______g。
(3)将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的密度为______kg/m3。
(4)小明用这种方法测出酱油密度会______(选填“偏大”或“偏小”)。
解析:
(1)将天平放在水平台上后,应将游码移至标尺左端零刻线处,移动平衡螺母使天平横梁平衡,平衡螺母移动方法:
左偏右调,右偏左调。
(2)物体质量等于所有砝码质量加上游码所对应的刻度值,则为62g。
(3)由乙图可知酱油的体积为40mL,根据ρ=
计算酱油密度。
(4)利用上述方法时,由于将烧杯中酱油倒入量筒中时,烧杯内壁粘有一部分,导致测出的酱油体积偏小,测出的酱油密度偏大。
四、判断物体是否是实心的
例题4、一铜球体积是30cm3,质量是178g,这个球是实心还是空心?
(已知ρ铜=8.9g/cm3)
解析:
判断铜球是否实心有三种方法,
(1)求密度ρ=
。
如果算出的密度等于铜的密度,则物体为实心的,算出的密度小于铜球密度,则铜球为空心的。
(2)求体积V=
。
先将铜球看成实心的,算出铜球体积,与现在铜球体积对比,等于现在铜球体积则为实心,小于则为空心。
(3)求质量m=ρV.先将铜球按实心看,算出应该具有的质量,等于则为实心的,大于则为空心的。
解:
方法1:
ρ球=
=
=5.93g/cm3<ρ铜=8.9g/cm3
答:
铜球是空心的。
方法2:
V球=
=
=20cm3<30cm3
答:
铜球是空心的。
方法3:
m球=ρ铜V球=8.9g/cm
×30cm3=267g>178g
答:
铜球是空心的。
注意:
具体用哪种方法具体分析。
第六章《质量与密度》单元测试题
一、选择题(每题2分,共38分)
1、下列估测符合实际的是()
A、学生课桌的高度约为2mB、一支新铅笔的长度约20cm
C、一个初中生书包的质量约50kgD、一本物理课本的质量约10kg
2、在下列情况中,铁块的质量发生变化的是()
A、由山脚运送到高山上B、把铁块锻压成铁板
C、把铁块熔化成铁水D、把铁块切割掉一部分
3、有关天平的使用,下列说法正确的是()
A、把已调节好的天平移到另一处使用,不需要重新调节
B、判断天平横梁是否平衡时,一定要等到指针完全静止下来
C、从砝码盒中提取砝码时,必须用镊子夹取
D、天平横梁平衡后,托盘可以互换
4、托盘天平的横梁上都有标尺和游码,移动游码的作用是()
A、调节横梁平衡B、代替指针指示的位置
C、相当于向左盘上加小砝码D、相当于向右盘加上小砝码
5、小芳同学学习了密度的公式ρ=
以后,对它有以下的理解,其中正确的是()
A、ρ与m成正比,与V成反比
B、不论是不是同种物质,ρ大的m一定大
C、不论V是否相同,ρ大的m就大,ρ小的m就小
D、ρ是物质的一种特性,与m、V无关
6、小明用已调好的天平在测物体质量过程中,通过增、减砝码后,发现指针在分度盘的中央刻度线左边一点,这时他应该()
A、将游码向右移动直至横梁重新水平平衡B、将右端平衡螺母向左旋进一些
C、把天平右端的砝码减少一些D、将右端平衡螺母向右旋出一些
7、航天员将地球上质量为50kg的物体带到月球上,此时物体的质量将()
A、增大B、减小C、不变D、无法确定
8、一名同学用天平测物体的质量,在调节天平时,他把天平放在水平工作台上,忘记了移动游码(当时游码处在0.2g的位置)就调节平衡螺母,使横梁平衡了。
测量时物体放在左盘,在右盘放入50g、10g、5g的砝码各一个,指针正好指在分度盘的中央刻线(游码仍处在0.2g的位置),则被测物体的质量是()
A、65gB、65.2gC、64.8gD、无法确定
9、某同学在用天平测物体质量的实验中,所用的一个砝码被磨损了,则这个同学所测的物体质量与真实值相比()
A、偏小B、偏大C、无差别D、无法比较
10、在用天平和量筒测量某种食用油的密度时,以下操作步骤中,不必要且不合理的是()
A、用天平称出空烧杯的质量
B、取适量的油倒入烧杯,用天平测出杯和油的总质量
C、将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中油的体积
D、用天平称出烧杯和剩余油的总质量
11、在生产和生活中,人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素,如:
用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等。
下面属于主要从密度的角度考虑选材的是()
A、用塑料做电源插座的外壳 B、用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
C、用水作为汽车发动机的冷却液D、用橡胶做汽车轮胎
12、一个质量为0.25kg的玻璃瓶,盛满水时称得质量是1.5kg,若盛满某种液体时称得质量是1.75kg,那么这种液体的密度是()
A、1.0×103kg/m3B、1.16×103kg/m3C、1.75×103kg/m3D、1.2×103kg/m3
13、如图有三只相同的玻璃杯,盛有等质量的酒精、纯水、盐水。
ρ盐水>ρ纯水>ρ酒精,则甲、乙、丙玻璃杯中分别是()
A、甲是纯水、乙是酒精、丙是盐水;
B、甲是纯水、丙是酒精、乙是盐水;
C、乙是纯水、甲是酒精、丙是盐水;
D、丙是纯水、乙是酒精、甲是盐水。
14、分别由不同物质a、b、c组成的三个实心体,它们的质量和体积的关系如图所示,由图可知()
A、a物质的密度最大
B、c物质的密度最大
C、b物质的密度是2×103kg/m3
D、条件不足,无法判断
15、小花同学利用天平和量杯测量某种液体的密度时,记录实验的数据如下表所示。
这种液体的密度和空量杯的质量分别是()
液体与量杯的质量m/g
30
50
70
液体的体积V/cm3
10
30
50
A、3.0×103kg/m310gB、1.7×103kg/m310g
C、1.4×103kg/m320gD、1.0×103.kg/m320g
16、学习了密度的知识后,李红想测出项坠的密度。
制定如下实验计划:
①把托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;②将项坠浸没在量筒内的水中,读出此时液面示数;③将项坠放在左盘中,往右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡,读出质量;④在量筒内倒入适量的水,读出此时液面示数;⑤根据实验数据计算项坠的密度。
测量项坠密度的实验顺序正确的是()
A、①③④②⑤B、①④②③⑤C、①②③④⑤D、①②④③⑤
17、质量和体积都相同的三个空心球,它们的材料分别是铝、铜和铅,则空心部分最大的是( )(ρ铝<ρ铜<ρ铅)
A、铝球 B、铜球C、铅球 D、无法判断
18、如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡。
则制成甲、乙两种球的物质密度之比
为()
A、3︰4B、4︰3C、2︰1D、1︰2
19、由质量为m,密度为ρ1的金属甲和质量为2m,密度为ρ2的金属乙做成质量为3m的合金球,则合金球的密度为()
A、
B、
C、
D、
二、填空题(每空1分,共18分)
1、请在下面的数字后面填上适当的单位:
一本书的质量约0.2_______;一个鸡蛋的质量约60_______;一名小学生的质量约30_______;一瓶酒的质量约400_______。
2、1cm3的冰熔化成水后,质量将______,体积将______.(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
3、水的密度是_______kg/m3,它表示的含义是___________________合_______g/cm3。
如果一杯水倒掉一半,则剩下的水的密度是_______kg/m3。
4、在用天平测一枚回形针的质量的实验中,小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺的___________处,发现指针如图所示。
他应将横梁右端的平衡螺母向______端调,使天平横梁平衡。
测出100枚回形针的质量为m,则一枚回形针的质量是_______。
还用到此种方法的有__________________________。
(再举一例)
5、小明用天平和量筒测量矿石的密度,先把天平放在____桌面上,调节好天平后,测出矿石的质量如图所示,矿石的质量为____g,接着他测出矿石的体积为20cm3,则矿石的密度为________kg/m3。
6、在测量盐水密度实验中,小李用调节好的天平测量出烧杯和盐水的总质量为83g,然后将盐水全部倒入量筒中,如图所示,量筒中盐水的体积为________cm3;再用天平测量出空烧杯的质量为50g,根据以上实验数据算出盐水的密度为___________kg/m3。
三、实验题(每空2分,共30分)
1、下面是用托盘天平称石块质量的实验步骤,请按正确的顺序重新排序,并将实验步骤的标号写在横线上.
①把天平放在水平桌面上
②将被测物体放在天平的左盘,右盘放砝码,调节游码位置,使指针指在分度盘中央
③将游码拨到标尺左侧零刻线上
④调节平衡螺母,使横梁平衡
⑤计算砝码的总质量加上游码所对刻度值得出物体质量
正确的顺序为。
2、为了研究物质的某种属性,一位同学取了A、B两种物质研究它们在不同体积下的质量,实验测得数据如下表:
物质
实验次数
体积V/cm3
质量m/g
A
1
5
10
2
10
20
3
15
30
B
4
10
30
(1)对表中第1次到第3次实验的数据进行定性分析可知,同种物质体积越大,它的质量就_______。
进一步定量分析可知,同种物质的质量与体积成______比。
(2)比较第2次与第4次实验的数据可知,不同种物质体积相同时,质量_____(填“相同”或“不相同”);
(3)计算出A物质的质量与体积的比值为____g/cm3=__________kg/m3
3、.张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动,张华拾到一个小金属零件,他很想知道这个零件是什么材料做成的,就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度.具体操作如下:
①把天平放在________上,并将游码移至标尺左端零刻线处;调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节.
②用调节好的天平测零件的质量,天平平衡时,砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为_______g,用量筒测得零件的体积如图丙所示,则零件的体积为____cm3,由此可算得小金属零件的密度为_______g/cm3.
③若该零件磨损后,它的密度将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
4、为了测量某种液体的密度,小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验:
(1)将天平、量筒放在水平桌面上.将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则烧杯及杯内液体的总质量为________g.
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中液体的体积为________cm3;再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为63g.
(3)根据上述实验数据计算此种液体的密度为________kg/m3
四、计算题
1、一个质量为0.2kg的玻璃瓶,盛满水时称得质量是1.8kg,则这玻璃瓶的容积是多少?
它最多能装多少kg的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
(6分)
2、小明在玩耍时把一小铁球抛入水中,他发现铁球浮在水面上.小明想:
铁球为什么浮在水面上?
他作出的猜想是:
铁球可能是空心的。
他想设计实验进行探究,通过实验他收集到如下数据:
铁球的质量m/g
水的体积V水/ml
水和铁球的总体积V总/ml
79
60
75
(1)该小铁球是空心的,还是实心的?
计算说明。
(2)若小铁球是空心的,空心部分的体积是多大?
(8分)
参考答案:
知识整理:
1、物质,m,千克,kg,吨(t),克(g),毫克(mg)
2、①量程,②镊子,③化学药品
3、①水平台,水平桌面
②零刻线,平衡螺母
③大,小,游码
④砝码,游码
⑤小,大
4、形状,状态,位置
5、质量,体积,ρ=
,质量,kg/m3,g/cm3,1g/cm3=1×103kg/m3,1m3水的质量为1×103kg
6、状态,温度,4℃
7、ρ=
,天平,量筒
单元测试题:
一、选择题
1、B2、D3、C4、D5、D6、A7、C8、A9、B10、A
11、B12、D13、A14、A15、D16、A17、C18、C19、C
二、填空题
1、kg,g,kg,g
2、不变,变小
3、1.0×103,1m3水的质量是1.0×103kg,1,1.0×103
4、零刻度线,左,
,利用刻度尺测出一张纸的厚度
5、水平,52,2.6×103
6、30,1.1×103
三、填空题
1、①③④②⑤
2、
(1)越大,正
(2)不相同
(3)2,2×103
3、
(1)水平桌面,右
(2)62,20,3.1
(3)不变
4、
(1)123,
(2)50
(3)1.2×103
四、计算题
1、解:
玻璃瓶盛满水时,水的体积就等于玻璃瓶的体积
则m水=m-m瓶=1.8kg-0.2kg=1.6kg
V瓶=V水=
=
=1.6×10-3m3
瓶子装满酒精时,酒精质量最大,此时酒精的体积也等于瓶子体积,即V酒=V瓶=1.6×10-3m3
酒精的质量为m酒=ρ酒V酒=0.8×103kg/m3×1.6×10-3m3=1.28kg
2、
(1)通过观察表格可知,铁球质量M球=79g,那么我们可以求得铁所占有的体积,即:
V铁=
=
=10cm3,从表格中我们还知道水的体积V水=60cm3,则水和铁的总体积V=V铁+V水=10cm3+60cm3=70cm3<75cm3则铁球为空心的。
(2)空心部分的体积是V空=V总-V=75cm3-70cm3=5cm3
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