1、南师教育初中物理- 1 -质量与密度一、 物体的质量(1 )物体与物质:课桌是物体,构成课桌的材料是物质;(2)质量的概念:物体都是由物质组成的,每个物体所含的物质是有多有少的(3)质量:物理学中,把物体所含物质的多少叫做物体的质量,用 m 表示(4)质量的属性:质量是物体本身的一种属性,质量与物体形状、状态和空间位置的变化无关 (5)质量的理解:a. 一切物体都是由物质组成的;b. 物体中所含物质的多少往往是不相等的;c. 物体所含物质的多少与它的形状、位置、状态无关;d. 形状变化指物体弯曲、伸长、压扁等形变,并不是削去一部分或增加一部分一块橡皮泥不论被捏成什么形状,它的质量是不会改变的冰
2、化成水,虽然由固态变成了液态,状态改变了,其质量也是不变的把一本书由北京带到上海,虽然书的位置发生了改变,但其质量是不改变的。两个物体的量的相等可以是不同品质的材料,只要含有的物质一样多。人们在生活中习惯讲人的体重,称的物体多重等等,实际就是物理学中的质量!(6)质量的单位:国际单位:kg,1t = 103kg , 1kg = 103g ,1g = 103mg ,1mg = 103g(微克)南师教育初中物理- 2 -二、 质量的测量(一)质量测量的仪器1、托盘天平是学校实验室常用的质量测量仪器,其构造和作用如下表:构造 作用横梁 天平的核心,支撑天平的左右两盘指针分度标牌 指针指在分度盘的中央
3、,是天平横梁平衡的标志平衡螺母 调节天平横梁平衡的游码称量标尺可以从它在标尺上对应的刻度读出相应的数值,相当于向右盘中加了这么大数值的砝码左右托盘 物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘砝码盒每架天平都有一套砝码,砝码盒中的砝码标数有1、 2、5、10、20、50 、100、200 等,单位是 g,因天平不同也会稍有差异。天平的称量:所有砝码质量加游码指示的最大称量值;游码标尺的分度值:注意观察,一般为 0.1g,0.2g 南师教育初中物理- 3 -2、 天平使用方法:“看”:观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。 1放:将天平放在水平台上; 2调:将游码拨至标尺左端零刻线处,调节横梁上的平
4、衡螺母(天平左边低或者 3指针偏左时,不管左边还是右边平衡螺母统统都是向右移动;天平右边低或者指针偏右时,平衡螺母向左移),使指针指在分度盘的中线处或向两边摆动的格数相同,表示横梁平衡了;此后测量过程中绝不能再动平衡螺母!测:将所称量物体放在左盘,估计被测物体的质量,用镊子由大到小向右盘 4中加砝码,并移动游码,使天平恢复平衡;【易淆点】平衡螺姆和游码都可用来调节横梁平衡,但它们使用的时机不同,平衡螺姆在天平调节时使用,游码在称量时使用,切不可混淆使用。读:左盘中物体的质量等于右盘中物体的总质量加上游码所指标尺的刻度值, 5即 m 左 = m 右 + m 游指 ,当右盘中加入砝码时,得 m 物
5、 = m 砝 + m 游指 ;当物体与砝码放反时,得 m 砝 = m 物 + m 游指 ,于是 m 物 = m 砝 m 游指 ;(游码读数应读其左边缘值)收:称量完毕,将物体取下,将砝码放回砝码盒,并将游码重新拨到标尺的 6零刻度线处。3、 使用天平应注意事项: 被测物体的质量不能超过天平最大测量值;不能把潮湿物品或化学药品直接放到天平左盘上,以防生锈或腐蚀;不能用手拿砝码,应用镊子夹取;向右盘里加减砝码时,用镊子夹取,要轻拿轻放。南师教育初中物理- 4 -4、特殊物体测量a干燥无腐蚀性物体:直接放到天平上测量,测量方法如上;b潮湿有腐蚀性物体:先测烧杯(或其他防腐物 )质量 m1,物体放入烧
6、杯测出质量 m2,m 物 = m2- m1c液体:先测烧杯或其他容器质量 m1,液体倒入烧杯测出总质量 m2, m 物 = m2- m1d微小物体:先测 n 个物体总质量 M, 总质量除以物体的个数 n,得 m=nM5、测量中的几个问题(1 )磨损的砝码比它实际的标准质量要小,所以要用比实际更多的砝码放在右盘而读数时仍按上面标的数值来读数,使用这时计算物体质量就比实际多了故偏大(2)沾有油污的砝码比它实际的标准质量要大,所以用比实际更少的砝码放在右盘,就可使横梁平衡而读数时仍按上面标的数值来读数,使用这时计算物体质量就比实际少了故偏小(3)生锈的砝码比它实际的标准质量要大,所以用比实际更少的砝
7、码放在右盘,就可使横梁平衡而读数时仍按上面标的数值来读数,使用这时计算物体质量就比实际少了故偏小 (4)如果调节天平没有将游码放到左端“0”点左盘物体的质量分成两部分,一部分来平衡游码对应的刻度值,另一部分来平衡砝码,读数时读的是砝码的质量加上游码对应的刻度,故测量值会偏大6、注:失重时(如:宇宙飞船在太空中)不能用天平称量质量。南师教育初中物理- 5 -三、体积的测量(1 )量筒1、 它们都是用来测量液体或固体体积的工具,它们上标出的单位符号都是 mL2、使用时,就先看清它们的分度值和测量范围3、使用它们测液体体积时,应先将待测液体倒入它们中,待液面静止后,再读数。读数时视线与液面相平,还要
8、注意液面的形状。大多数液体如水、酒精等,液面呈凹形,读数时视线应与液面的凹形底部相平;有些液体如水银,液面呈凸形,则读数时视线应与凸面顶部相平。(2)体积:任何物体都要占据一定的立体空间,也就是具有一定的体积,用 V 表示,国际单位:立方米,m 3。体积单位还有: m3 dm3(L) cm3(mL) mm3。 3310 3310 3310四、 探究物质的密度1. 密度(1 )物体的质量与体积的关系探究归纳:同一物质,无论它们的形状如何,质量与体积的比值都一定相同。不同物质,质量与体积的比值一般不同。(2)密度的概念:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。(3)密度是物质的一种特性:a. 密
9、度仅仅是物质特性之一,还有形状、状态、颜色、软硬、熔点、沸点等,不同物质,密度一般不同,有些物质密度虽然相同,但属不同的物质。大部分情况下密度可用来鉴别物质,当依据密度无法鉴定时,可借鉴其他一些特性。南师教育初中物理- 6 -b. 同种物质,密度不是确定不变的,条件:相同温度下,物质状态不变时。物质状态变化,它的密度就跟着改变,像水、水蒸气和冰,所以同一种物质,不同状态密度一般不相同。即使物质处于同一种状态,当它的温度变化时,由于热胀冷缩体积变化,而质量不变,密度也会发生变化,但这种密度变化比较小,一般忽略不计。一定质量的水的密度 40C 时最大,体积最小;大于 40C 时热胀冷缩,温度升高,
10、体积增大,密度变小;小于 40C 时热缩冷胀,温度升高,体积变小,密度增大。物质处于气态时(气体)无固定的体积,密度有自己的特点,由于状态已确定,密度与质量、体积都有关,比如:氧气瓶中的高压氧气放出一部分时(质量减小,体积不变),给车胎打气(质量增大,体积认为不变);将一小瓶气体装进一个大瓶子里(质量不变,体积增大)。 c. 密度只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、体积、形状等无关。2. 密度的公式及单位(1 )密度的公式: = Vmm 表示物体的质量 ,V 表示物体的体积 , 表示物体的密度理解: A某种物质密度是定值,条件是在一定状态下,一般不随质量和体积大小而改变;因为当体积改变时,
11、质量也随着改变,改变的倍数相同,比值即密度值不变。B同一种物质的物体: 一定时, =21mVC不同物质的物体:V 一定时, =21D不同物质的物体:m 一定时, =21V南师教育初中物理- 7 -(2)密度的单位:kg/m 3 (单位较小) g/cm3(单位较大) g/cm3 kg/m3103 (3) 自然界物质各有自己的密度,查密度表获得密度数值。A 密度值都是有条件的:课本条件为,温度 0,压强 1.01103Pa 等B 一般来说,不同的物质,密度一般不同,但也有特殊情况:= =0.9103kg/m3, = =0.8103kg/m3冰石 蜡 煤 油酒 精C 通常情况下, ,但 固液 气 水
12、 银 铜 铁应用 原理 方法 举例计算物体的质量m = V对于不便于直接测量质量的物体,只要知道物质组成,就可以通过密度表查出密度,再想办法测出它的体积,根据公式就能算出该物质的质量测一块很大的规则大理石的质量,查得密度,大理石长、宽、高可以用刻度尺测量,算出其体积,用公式可算出。计算物体的体积V = m对不便于直接测量体积的物体 形状不规则的铁制螺灯,可用天平测出螺灯的质量,查出密度,用公式可算出鉴别物质=Vm要知物体由什么物质组成,可测出其质量、体积,算出密度,查如测算出某物质的密度, 查表可知这种物质是什么南师教育初中物理- 8 -3密度知识的应用:(1 )计算物体的质量:m = V (
13、2) 计算物体的体积:V = (3)鉴别m=V4. 测量物质的密度:(1)原理: =m/V(2)方法:测出物体质量 m 和物体体积 V,然后利用公式 =m/V 计算得到 。(3)密度测量的几种常见方法测沉于水中固体(如石块)的密度器材:天平(含砝码)、量筒、石块、水、细线。步骤:用天平称出石块的质量 m;倒适量的水入量筒中,记录水面的刻度 V1;用细线拴住石块浸没入量筒的水中,记录此时水面的刻度 V2;用公式 =m/(V 2V1)算出密度。测量不沉于水的固体(如木块)的密度器材:天平(含砝码)、量筒、木块、铁块、水、细线。步骤:用天平称出木块的质量 m;倒适量的水入量筒中,用细线拴住铁块浸没入
14、量筒的水中,记录水面的刻度 V1;将木块取出,用细线把木块与铁块拴在一起全部没入量筒的水中,记录此时水面的刻度 V2;用公式 =m/(V 2V1)算出密度。注意:在测固体的密度时,在实验的步骤安排上,都是先测物体的质量再用排液法表即可判断出南师教育初中物理- 9 -测体积。如若倒过来,则会造成固体因先沾到液体而使得质量难以准确测量。表格设计测量液体(如盐水)的密度器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水。步骤:(1 )把天平放在水平台面上,调节天平平衡, (这里向同学说明一下,测金属块的密度完成后,只要天平没动,可以不再调节,但如果作为一个独立实验必须有这一步)(2)在烧杯中盛盐水,称出它们的质
15、量,并将测量值填入表格中(3)把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出它的体积,并将测量值填入表格(4)称出烧杯和杯中剩余盐水的质量,将测量值填入表格(5)计算出量筒内盐水的质量,记入表格(6)求出盐水密度记入表格石块的质量m(g)石块放入前水的体积 石块和水的总体积 石块的体积 石块的密度烧杯和盐水的质量(g)烧杯和杯内剩余盐水的质量量筒中盐水质量 量筒中盐水的体积盐水的密度南师教育初中物理- 10 -南师教育初中物理- 11 -五、密度与社会生活1.密度作为物质的一个重要属性,在科学研究和生产生活中有着广泛的应用(1)农业用来判断土壤的肥力,土壤越肥沃,它的密度越小。播种前选种也用到密度,把要
16、选的种子放在水里,饱满健壮的种子由于密度大而沉到水底,瘪壳和杂草种由于密度小而浮在水面上。(2)工业有些工厂用的原料往往也根据密度来判断它的优劣。例如:有的淀粉制造厂以土豆为原料,土豆含淀粉量的多少直接影响淀粉的产量。一般来说含淀粉量多的土豆密度较大,所以通过测定土豆的密度不仅能判断出土豆的质量,还可以由此估计淀粉的产量。在铸造厂的生产中也用到密度,工厂在铸造金属物体前,需要估计熔化多少金属注入仿型的模子里比较合适,这时就需要根据模子的容积和金属的密度,计算出需熔化的金属量,以避免造成浪费。南师教育初中物理- 12 -质量与密度单元测试题(测试时间 45min 满分 100 分)姓名_ 班级_
17、请注意:选择题答案一律填写在以下答题卡中,答在其他位置无效!题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15答案一、单项选择题(每小题 3 分,共 39 分)1下列估测符合实际的是( )A、学生课桌的高度约为 2m B、一支新铅笔的长度约 20cm C、一个初中生书包的质量约 50kg D、一本物理课本的质量约 10kg2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3.下列有关密度的说法,正确的是( )
18、A一滴水的密度小于一桶水的密度 B液体的密度一定小于固体的密度C密度与物体的质量成正比,与物体的体枳成反比 D密度是物质的一种特性4一块铁 块的质量会发生变化的情况是( )A将它熔化成铁水 B. 从地球运到月球C把它轧成薄铁片 D磨掉铁块一个角来源5一实心铜球和一实心铝球,体积相同,将他们放到已调好的天平两盘中,则( ):A、天平仍然平衡 B、铝球一端下沉C、铜球一端下沉 D、无法确定6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( )A铝球 B铜球 C铅球 D无法判断7有四个容量都为 500 毫升的瓶子,分别装满海水、纯水、酒精和汽油,那么装的质量最多的是(
19、) ( 海水 纯水 酒精 汽油 )A海水 B纯水 C酒精 D汽油82003 年 10 月 22 日“神舟五号”绕地球载人飞行时,用某种金属做微重力南师教育初中物理- 13 -实验。在太空中,这种金属的哪个物理量一定不会改变( )A质量 B.温度 C.体积 D.密度9.一个瓶子能盛 1kg 水,可用该瓶子盛 1kg 的下列哪种液体? (已知 水银 水 植物油 酒精 汽油 ) ( )A.酒精 B.汽油 C.植物油 D.水银10.在用天平和量筒测量某种食油的密度时,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
20、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用托盘天平测物体质量前,调节横梁平衡时,发现指针在分度盘中线的左侧,这时应该( )A将游码向左移动 B将右端平衡螺母向左旋进一些C将游码向右移动 D将右端平衡螺母向右旋出一些12一只能装 500g 水的杯子,装满水后水和杯子质量是 750g,若装酒精则装满酒精后酒精和杯子质量为( ) 。A、650g B、750g C、850g D、875g13. 分别由不同物质 a、b 、c 组成的三个实心体,它们的体积和质量的关系如图所示,由图可知下列说法正确的是( )A.a 物质的密度最大B.b 物质的密度是 1.0103kg/m3C.c
21、物质的密度是 a 的两倍D.c 的密度与它们的质量、体积有关 二、填空题(每空 2 分,共 30 分)141cm 3 的冰熔化成水后,质量将_,体积将_ (两空均选填“变大” 、 “变小” 、 “不变” ) 15.在密度单位中,lg/cm 3=_kg/m3.测得一只苹果的质量为 171g、体积为 l80cm3,则苹果的密度为 _kg/m3。16.我国名酒五粮液素有“三杯下肚浑身爽,一滴沾唇满口香”的赞誉,曾经获得世 博会两届金奖。有一种精品五粮液,它的包装盒上标明容量 500mL。( 酒 =0.9103kg/m3) ,则它装满酒的质量为_kg;如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多_g。17.
22、小桅同学在实验室里将一金属块放在酒精灯上加热了一段时间,此时金属块的密度将_(选填“变大” 、 “变小”或“不变”) 。18.事实表明,04的水“热缩冷涨” ,高于 4的水 “热涨冷缩”,由此可知 4水的_最大,所以封冻河面下较深河底的水温保持 4冰层下接触冰的水的温度是_南师教育初中物理- 14 -19.某同学利用天平测物体的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,此时指针和游码位置如图 19 所示。为了调节天平横梁平衡,正确的操作步骤是:(1)_;(2) _.20.如图所 20 示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水,聪明的乌鸦就衔了很多的小石块填到瓶子里,水面上升了,乌鸦喝到了水。若瓶子
23、的容积为450mL,内有 0.2kg 的水,乌鸦投入其中的石块的体积是_cm 3,石块的质量是_g。 (石块密度为 2.6103kg/m3)19 题 20 题 21 题21.甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像如图 21 所示,由图可知,其中密度较大的是_。 (填“甲” 或“乙”), 甲的密度是 _g/cm3。三实验题(每空 2 分,共 18 分)22.小永同学为了测量永春老醋的密度,进行以下实验: 如图甲所示(1)把天平放在_,将游码移至零刻度处,然后调节_,使天平横梁平衡。(2)接下来进行以下 3 项操作:A用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量 m1;B将待测老醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和老
24、醋的总质量 m2;C将烧杯中老醋的一部分倒入量筒,测出这部分老醋的体积 V;以上操作的正确顺序是:_(填字母代号) 。(3)由图乙可知老醋的体积为_ 3,老醋的密度是_g/ 3 =_/m 3。23.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。南师教育初中物理- 15 -(1)用 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
25、时烧杯和水的总质量为 183g;d.计算出小石块的体积为_cm 3。(3)密度公式计算出小石块的密度为_ g/cm 3。(保留小数点后一位小数)四计算题(24 题 4 分,25 题 9 分,共 13 分)24.我省富“硒”的矿泉水资源非常丰富如果要将其开发为瓶装矿泉水,且每瓶净装 550g,则:(1)每个矿泉水瓶的容积至少要多少 ml?(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少 ml 的酱油? ( 矿泉水 1.010 3kg/m3 , 酱油1.110 3kg/m3)25.有一质量为 5.4kg 的铝球,体积是 3000cm3,试求这个铝球是实心还是空心?如果是空心,则空心部分体
26、积多大?如果给空心部分灌满水,则球的总质量是多大?( 铝=2.710 3kg/m3)参考答案南师教育初中物理- 16 -一、 选择题1.B 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.A 8.A 9.C 10.A 11.D 12.A 13.B二填空题14. 不变 变小15. 103;0.9510 316 . 0.45;50 17. 变小18. 密度 0 19. 甲 1.520. 250cm3 0.65kg21. (1)将 游 码 移 至 标 尺 的 零 刻 度 线 ; (2)调 节 平 衡 螺 母 , 使 指 针 指 到 分 度 盘 的 中 央刻 度三实验题22. (1)水平桌面上;平衡螺母(
27、2)BCA (3)40;1.125;1.12510 323.(1)62 (2)30 (3)2.07(或 2 或 2.1)四计算题24. (1)V 水 = =550cm3=550mL,3/150cmg水水所以矿泉水瓶的容积至少为 550ml(2)V 酱油 =V 瓶 =V 水 =550ml装满后至少能装酱油 550ml25.(1)铝球中铝的体积为:V 铝=m 球/ 铝=5400g2.7g/cm3=2000cm33000cm 3,所以这个铝球是空心的;(2)空心部分的体积:V 空 =V 球 -V 铝 =3000cm3-2000cm3=1000cm3,(3)空心部分灌满水后,水的质量:m 水 = 水 V 水 =1g/cm31000cm3=1000g,此时球的总质量:m 总 =m 水 +m 铝 =1000g+5400g=6400g答:这个铝球是空心的,空心部分的体积为 1000cm3,空心部分灌满水时球的总质量是 6400g