中考物理 第五章 质量与密度课件 沪科版.ppt

第五章质量与密度 1 概念 物体所含 2 性质 质量是物体的一个基本属性 它与物体的 无关 例如 被火箭送入太空 奔向月球的 嫦娥一号 卫星 其质量 3 单位及其换算 1t kg g mg 4 测量工具 等 物质的多少 状态 形状 所处空间位置的变化 保持不变 103 106 109 托盘天平 1 托盘天平的使用 1 闪记 使用方法 七字诀 放 应将天平放在水平工作台上 平 将天平底座调至 移 将游码移至称量标尺左端的 刻度线上 调 调节 使指针尖对准分度标尺的 称 盘放置物体 盘放置砝码 添加砝码并移动游码 使指针尖对准分度标尺的 记 被测物体的质量等于 与称量标尺上的 之和 整 取下物体和砝码 并把游码移至 0 刻度线上 水平 0 平衡螺母 中央刻度线 左 右 中央刻度线 砝码总质量 示数值 2 注意事项 被测物体的质量不能超过天平的 加减砝码时 必须用 夹取 天平和砝码应保持 清洁 测量范围 镊子 干燥 2 量筒和量杯的使用 1 作用 测量液体的 2 认 测量前要认清量筒和量杯的 和 如图 量筒的量程是 ml 分度值是 ml 3 读 读数时视线应与凹液面的底部或凸液面的顶部在 上 如图 读数正确的为 量筒中水的体积是 体积 量程 分度值 100 1 同一水平线 b 59ml 1 定义 某种物质的 与该物质 的比 2 公式 可用 和 测量物质的密度 3 单位及换算 1g cm3 kg m3 4 水的密度 kg m3 1m3水的质量是 质量 体积 天平 量筒 103 1 0 103 1 0 103kg 1 如图甲所示 橡皮泥的质量是 g 2 如图乙所示 橡皮泥的体积是 cm3 3 利用公式 可以算出橡皮泥的密度是 kg m3 参考答案 1 13 4 2 10 3 1 34 103 1 性质 1 质量是物体的一种基本属性 因此它不随物体位置 形状 状态 温度的变化而改变 2 密度是物质的一种特性 同种物质的密度是恒定的 不随物体质量 体积的改变而改变 不同物质的密度一般不同 2 密度的变化 1 物质密度与物体所处的状态有关 如水和冰密度不同 2 气体的密度随气体体积 压强的变化而变化 例如 一罐氧气 用去一半后 质量减半 体积不变 所以其密度变为原来的一半 典例1 2012 长沙中考 关于密度 下列说法正确的是 a 把一块砖切成体积相等的两块后密度变为原来的一半b 铁的密度比水的密度大 表示铁的质量比水的质量大c 密度不同的两个物体其质量可能相同d 密度相同的两个物体其质量一定相同 思路导引 解决本题 要充分理解以下两点 精讲精析 选c 本题考查密度的有关知识 密度是物质的一种特性 与体积无关 a错 根据m v 物体的质量与密度 体积都有关 密度大的物体若体积小 则质量不一定大 b错 密度不同的物体其质量可以相同 c对 密度相同的物体 体积不同时 质量不同 d错 失误档案 解答此类问题 容易出现以下失误 1 根据密度的计算公式错误地认为密度与质量成正比 与体积成反比 2 把密度与质量混淆 错误地认为密度大的物体 其质量一定大 3 错误地认为物质的密度是固定不变的 变式训练 2012 宜昌中考 1cm3的冰熔化成水后 质量将 体积将 两空均选填 变大 变小 或 不变 解析 本题考查质量与密度的有关知识 冰熔化成水后 所含物质的多少不变 即质量不变 由于水的密度大于冰的密度 所以水的体积小 答案 不变变小 1 用天平和量筒测量固体的密度 1 实验步骤 2 固体密度的表达式 3 实验分析 如果所测固体形状是规则的 如正方体 可以用刻度尺测量其边长 然后计算固体的体积 上述顺序不可颠倒 因为如果先测量固体的体积 固体表面会沾有水 此时测量固体质量时 所测结果会有较大的偏差 2 用天平和量筒测量液体的密度 1 实验步骤 2 液体密度的表达式 3 实验分析 如果先测出烧杯内液体的总质量 再测量烧杯中所有液体的体积 在把液体倒入量筒的过程中 烧杯内壁上会残留一部分液体 使得测量体积变小 造成密度偏大 拓展延伸 1 只用量筒测固体密度 1 量筒中装适量水 读出示数v1 2 让物体漂浮在量筒中 读出示数v2 如物体密度大于水的密度 可做成空心的 使其漂浮在量筒中 3 使物体沉入水中 读出示数v3 根据 1 2 两次量筒示数可按g物 f浮 水 v2 v1 g算出重力 进一步算出质量m v 水 v2 v1 根据 1 3 量筒示数可知物体体积v v3 v1 由公式得求出密度 2 只用弹簧测力计测固体和液体的密度 1 用弹簧测力计在空气中称出固体重力g 2 让固体浸没在水中 记下弹簧测力计的示数f 3 让固体浸没在待测液体中 记下弹簧测力计的示数f 4 则固体的密度为根据f液浮 g f 液gv排和f水浮 g f 水gv排可得液体的密度为 方法技巧 转换法测量较大矿石的体积 1 把矿石放入大烧杯内并加水到标记 使矿石浸没在水中 2 取出矿石 并把量筒中倒满水 3 把量筒中的水倒入烧杯至标记处 典例2 2013 重庆中考 老师讲了 测密度 这节知识后 小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣了 他们拿出一个柑橘 决定想办法测出它的密度 1 将托盘天平放在 桌面上 将标尺上的游码移到零刻度处 发现指针偏向分度盘的右侧 如图甲所示 此时应将平衡螺母向 选填 左 或 右 端调节 直到指针指向分度盘的中央 2 小楠用天平测量柑橘的质量 右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示 则柑橘的质量是 g 若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为230cm3 则柑橘的密度为 kg m3 3 如果小楠做实验时 是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积 再用天平测出柑橘的质量 则这样测得的柑橘密度比真实值 选填 偏大 或 偏小 其原因是 4 实验完成后 小明问小楠是如何测出柑橘体积的 于是小楠将柑橘擦干净 又取出小烧杯 量筒 溢水杯和牙签等 小楠先将溢水杯装满水 接着小楠的做法是 5 小明在思考 小楠的做法也存在不妥之处 你认为不妥之处是 精讲精析 本题考查密度的测量 1 使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上 在调平时 指针偏右 即需向左调节平衡螺母 直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止 2 柑橘的质量m 220g 0 8g 220 8g 柑橘的密度 0 96g cm3 0 96 103kg m3 3 将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积 再用天平测出柑橘的质量 这样柑橘上会沾有水 导致柑橘的质量变大 根据体积准确时 质量偏大 测出的密度偏大 4 将小烧杯放在溢水口处 小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中 当溢水杯停止排水后 用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积 5 用量筒测出小烧杯中水的体积时 小烧杯中水不可能完全倒入量筒中 杯壁有少量残留 量筒所测水的体积偏小 这样测得的密度比真实值偏大 答案 1 水平左 2 220 80 96 103 3 偏大柑橘上会沾有水 导致测得的柑橘的质量变大 4 将小烧杯放在溢水口处 小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中 当溢水杯停止排水后 用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积 5 量筒所测水的体积偏小 这样测得的密度比真实值偏大 失误档案 1 经常弄错测量质量和体积的测量顺序 确定质量和体积的测量顺序时 主要依据是看 能否对测量结果造成较大的误差 2 平衡螺母与移动游码的区别 平衡螺母是用来调节天平平衡的 只有在调节天平本身平衡时才能移动平衡螺母 游码相当于 小砝码 只有在测量过程中才能移动游码 变式训练 2012 铜仁中考 一种由贵阳味莼园食品股份有限公司生产的 味莼园 酱油 深受广大市民的喜爱 杨浩同学观察到这种酱油的瓶壁上标有 净含量 500毫升 字样 于是他想 如果这种标注是准确的 则只需用一架天平和一个能够装得下酱油的空瓶即可测出酱油的密度 1 他的实验步骤是 用相关字母表示出所测的物理量 2 如果用v0表示一瓶原装酱油的体积 则计算酱油密度的表达式是 3 实验后杨浩同学分析到 即使瓶上标注的体积非常准确 以上方法由于 的原因仍会给实验带来较大的误差 如果要进一步减小测量误差 则只需将空瓶换成 即可 解析 本题考查液体密度的测量 1 已知酱油的体积 只需知道质量即可测量其密度 可以用天平测出一瓶酱油的质量 再把酱油倒掉 测出空瓶子质量 两次质量之差即为倒出酱油的质量 2 用测出的量和已知量结合公式即可计算酱油的密度 3 把酱油倒出后 由于总有酱油附着在瓶子内壁 所以所测质量会偏小 而出现误差 为减小误差 只要测出倒出的酱油的体积 把盛装倒出酱油的空瓶换成量筒即可 答案 1 用天平测出一瓶原装酱油的质量m1 将瓶中酱油倒入空瓶中 用天平测出空酱油瓶的质量m2 算出酱油的密度 2 3 酱油倒不干净 或测质量有读数误差等 合理即可 量筒 2012 温州中考 小明想测量大米的密度 但由于大米容易吸水 导致体积明显变化 因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的 于是小明进行了如下实验和思考 实验一 按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积 由此计算出大米的密度 1 使用托盘天平称取5g大米 称量过程中发现天平指针偏向右边 如图甲 接下来小明应如何操作 2 由于米粒间存在较大间隙 按图乙的方式用量筒直接测量大米体积 则会导致测得的体积值偏 小明思考 能否用排空气的方法测量大米的体积呢 他设想将大米与空气密封在一个注射器内 只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积 其差值就是大米的体积 但如何测出空气的体积呢 查阅资料得知 温度不变时 一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值 于是进行了实验二 称取5g大米并装入注射器内 如图丙 从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积 通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为p 而后将注射器内的空气缓慢压缩 当空气压强增大为2p时 再读出此时的总体积 压缩过程中大米的体积 空气的温度均不变 整理相关数据记录如表 3 由实验二测得大米的密度为 g cm3 计算结果精确到0 01 解析 本题考查密度的特殊测量方法 1 称量过程中发现天平指针偏向右边 说明左盘的大米质量比右盘砝码质量轻 或者说左盘大米少于5g 故要向左盘中添加大米直至天平平衡 2 因为空隙占据了空间 故体积v测量值比真实值大 3 设5g大米的实际体积为v0 在压强为p时 注射器内空气和大米的总体积23ml v0 v 在压强为2p时 注射器内空气和大米的总体积13ml v0 0 5v 解 得 v0 3ml 3cm3 故大米的密度为 1 67g cm3 答案 1 向左盘中添加大米直至天平平衡 2 大 3 1 67 计算不便于直接测量的质量和体积 鉴别物质 具体方法如下 易错警示 1 利用密度公式以及变形公式计算时 三个物理量必须一一对应 即必须是同一个物体的质量 体积 密度 2 利用密度公式以及变形公式计算时 三个物理量的单位必须对应统一 例如 如果密度的单位用kg m3 则质量和体积的单位必须用kg和m3 3 注意题中的隐含条件 同种物质的密度相等 同一物体状态改变时 质量不变等 典例3 2012 呼和浩特中考 一个实心铅球的质量是4kg 经测量它的体积是0 57 10 3m3 这个铅球是用纯铅制成的吗 已知 铅 11 3 103kg m3 思路导引 通过比较铅球的密度与纯铅的密度得出结论 精讲精析 方法一 实心铅球的密度 7 02 103kg m3实心铅球的密度不等于纯铅的密度 故这个铅球不是利用纯铅来做的 方法二 本题考查密度的计算与物质的鉴别 假设铅球由纯铅制成 则 m 铅v 11 3 103kg m3 0 57 10 3m3 6 4kg6 4kg大于4kg 假设错误 故铅球不是用纯铅制成的 答案 该铅球不是用纯铅制成的 方法归纳 1 利用密度鉴别物质的方法 比较物质的密度 假设物体的组成即为该物质 计算其质量或者体积 与已知条件中的质量和体积对比 若相同 则为该物质组成 否则即不是该物质组成 2 物质的选择 根据要求 密度较小的物质被作为轻型材料 密度大的物质作为底盘材料等 变式训练 2012 济宁中考 制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料 部分材料的技术指标如表所示 若让你制造强度高并且轻便的三轮车 你选择表中的哪种材料 若车架所用材料的体积约为5 10 3m3 车架的质量是多大 解析 本题考查密度知识的应用 即根据密度选择材料 由表格信息可知 碳纤维材料强度高 密度小 在相同体积情况下 制作的车架具有抗震 轻便的特点 已知碳纤维的密度及车架的体积 代入质量计算公式m v求得车架的质量大小 答案 应选择碳纤维 车架的质量 m v 1 6 103kg m3 5 10 3m3 8kg 1 实验方法 法 2 实验步骤与分析 1 探究同种物质的质量与体积的关系 选取体积 的三杯纯水 分别测出其质量和体积 选取体积 的三个铁块 分别测出其质量和体积 2 分别换用铜块和铝块 重复上述实验 3 分别算出每个物体的质量与体积的比值 比较同一种物质和不同种物质的质量与体积的比值有什么关系 控制变量 不同 不同 3 实验结论 1 同种物质的质量与体积的比值是 的 其质量与体积成 2 不同种物质的质量和体积的比值一般是 的 3 质量与体积的比值反映了物质的一种特性 恒定 正比 不相等 4 问题探究 1 实验中 多次换用不同物质测量的目的是什么 提示 多次换用不同物质的目的是探究不同种物质的质量与体积的关系 同时 所选取的物质种类越多 实验越具有普遍意义 2 除了计算质量与体积的比值 还可以运用哪些方法分析比较同一种物质的质量与体积的关系 提示 两种方法 第一 比较法 比较质量与体积的倍数关系 即当体积成倍增大时 质量也成相同的倍数增大 第二 图像法 建立直角坐标系 作出同一种物质的质量与体积的图像 3 同种物质的质量与体积的图像有什么特点 提示 其图像是一条过原点的倾斜直线 即是一个正比例函数图像 说明同种物质的质量与体积的关系是一个正比例函数 物质质量随体积的增大而增大 减小而减小 其比值是定值 易错警示 1 质量与体积的比值 反映了物质的一种特性 其比值就等于该物质的密度 2 质量与体积的比值 与物体的温度 状态有关 3 作质量与体积的图像时 坐标轴上的单位选取一定要合理 不宜过大或过小 典例 2011 泰州中考 为了研究物质的某种物理属性 同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验 得到的数据如表所示 1 在图中的方格纸上 用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来 2 分析图表可知 同种物质的不同物体 其质量与体积的比值 不同种物质的物体其质量与体积的比值 以上两空均选填 相同 或 不同 物理学中将质量与体积的比值定义为密度 初中物理中用比值法定义的物理量还有 写一个即可 3 本实验测量多组数据的目的是 解析 本题考查实验探究物质的密度 1 采用描点法作图 先描点 再连线 2 在分析表格时 按要求分析数据 同种物质的不同物体 其质量与体积的比值相同 不同物质的物体其质量与体积的比值不同 只要这个物理量的定义式是分式的 这个物理量就是比值法定义的物理量 如速度 机械效率等 3 在实验中一般要多次测量 目的是使实验结论更具有可靠性和普遍性 答案 1 2 相同不同速度 3 使实验结论更具有可靠性和普遍性 延伸探究 结合典例探究以下问题 1 比较四个蜡块的质量和体积的比值 可以得出 同种物质的质量与体积成 2 由图表可知 蜡块的密度 选填 小于 大于 或 等于 干松木的密度 解析 1 四个蜡块质量和体积的比值都是0 9g cm3 故同种物质的质量和体积成正比 2 干松木质量和体积的比值为0 5g cm3 故蜡块的密度大于干松木的密度 答案 1 正比 2 大于 1 用天平称出一个塑料瓶的质量 然后将其剪碎再放到天平上称 比较这个物体在形状变化前后的质量 a 变大b 变小c 不变d 无法确定 解析 选c 本题考查物体质量的特点 质量是物体的一个基本属性 它与物体的状态 形状 所处的空间位置变化无关 所以该塑料瓶形状变化前后的质量不变 故选c 2 下列图像中 能正确反映同种物质的质量和体积关系的是 解析 选b 本题考查同种物质的质量与体积的关系 同种物质的质量和体积成正比 所以同种物质的质量与体积的关系图像为一条过原点的直线 正比例函数图像 故选b 3 同学们估测教室空气的质量 所得下列结果中最为合理的是 空气密度约为1 29kg m3 a 2 5kgb 25kgc 250kgd 2500kg 解析 选c 本题考查物体质量的估算能力 首先估测教室内空气的体积v 10m 8m 2 5m 200m3 然后利用密度公式估算空气的质量 m v 1 29kg m3 200m3 258kg 故选项中的250kg最接近 4 小明同学阅读了下表后 归纳了一些结论 其中正确的是 a 不同物质的密度一定不同b 固体物质的密度一定比液体物质大c 同种物质的密度一定相同d 质量相同的实心铜块和铝块 铜块的体积较小 解析 选 本题考查密度的有关特性 不同物质的密度一般不同 也有特殊情况 如酒精和煤油的密度都是0 8 103kg m3 错 水银的密度为13 6 103kg m b错 冰和水的密度不相同 c错 铜的密度大于铝的密度 由公式可知 质量相同的实心铜块和铝块 铜块的体积较小 对 5 2011年 美国研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料 这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽 这里说的 重量最轻 用确切的物理语言来说是指这种材料的 很小 解析 本题考查了密度的相关知识 我们所说的 重量轻 指的是相同体积的物质的质量轻 即密度小 答案 密度 6 1 如图甲所示的量筒是以 为单位标度的 分度值是 测量时如果按如图那样读数 则读出的液体体积与真实值相比 选填 偏大 偏小 或 相等 2 水平放置的天平如图乙所示 在使用前必须进行的调节是 首先将 接着调节 使 平衡 解析 本题考查量筒和天平的使用方法 1 由题图可知 量筒是以ml为单位标度的 相邻两刻线间的体积是2ml 故分度值为2ml 读数时 视线应与凹液面的底部相平 故题图中方法读数读出的液体体积比真实值偏大 2 由题图知游码没有拨到零点上 故使用前应首先将游码拨至标尺左端的零刻度线处 接着再调节横梁右端的平衡螺母 使天平平衡 答案 1 ml2ml偏大 2 游码拨至标尺左端的零刻度线处平衡螺母天平 7 五一假期 晓雯和妈妈到南方旅游 在珠宝店买了一只金灿灿的观音项坠 回来后晓雯特别想知道这个项坠是否是纯金的 19 3 103kg m3 她在实验室选用托盘天平 量筒 细线 烧杯和水等 进行了如下的实验操作 a 把托盘天平放在水平桌面上 b 把游码移到标尺的零刻度线处 调节横梁上的平衡螺母 使横梁在水平位置平衡 c 将项坠用细线系好浸没在量筒内的水中 读出此时液面示数 d 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 e 在量筒内倒入适量的水 读出此时液面示数 请你回答下面问题 1 正确测量项坠密度的实验顺序是 a b d 其余两个步骤请用字母序号填出 2 在上述d项操作中 右盘中砝码质量和游码位置如图所示 则项坠的质量是 g 3 若测得项坠的体积是8cm3 则项坠的密度为 kg m3 由此结果可以确定项坠是不是纯金的 解析 本题考查固体密度的测量 1 测量不规则固体的密度时 应当先用天平测量其质量 然后借助量筒和水测出其体积 所以本题中测体积的步骤应当是先在量筒中倒入适量的水 读出此时液面的示数 再将项坠用细线系好浸没在量筒内的水中 读出此时液面的示数 之后根据两次液面的示数差计算出项坠的体积 2 项坠的质量应当是右盘中砝码的质量跟游码在称量标尺上的示数之和 即50g 20g 1 2g 71 2g 3 项坠的密度为 8 9g cm3 8 9 103kg m3 答案 1 ec 2 71 2 3 8 9 103 8 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 1 有一种精品五粮液 它的包装盒上标明容量500ml 酒 0 9 103kg m3 则它装满酒的质量为多少千克 2 如果用此瓶装满水 则总质量比装满酒时多多少克 解析 本题考查密度的有关计算 由题意知 v 500ml 5 10 4m3 酒的密度 酒 0 9 103kg m3 水的密度 水 1 0 103kg m3 根据密度公式得变形公式m v 所以m酒 酒v 0 9 103kg m3 5 10 4m3 0 45kg m水 水v 1 0 103kg m3 5 10 4m3 0 5kg 用此瓶装水比装酒多m m水 m酒 0 5kg 0 45kg 0 05kg 50g 答案 1 0 45kg 2 50g 1 2013 绍兴中考 同一密封袋装食品 分别位于不同海拔处 表现出不同的外形 如图甲和乙所示 食品袋内一定不变的量是 a 质量b 气压c 密度d 体积 解析 选a 本题考查质量 气压 密度 体积的影响因素 同一密封的小包袋装食品 不管它处于什么地方 其质量与物体的位置 状态 形状 温度无关 因此袋内一定不变的是质量 从题图中看出食品处于不同海拔的地方 由于海拔越高 大气压越小 食品袋的体积在变大 在质量不变时 体积变大 密度会变小 2 2013 河北中考 用托盘天平测量物体的质量 测量过程中向右移动游码的作用相当于 a 往右盘增加砝码b 从右盘减少砝码c 向左调节平衡螺母d 向右调节平衡螺母 解析 选a 本题考查天平的使用 使用天平测量物体的质量时 左盘物体的质量等于右盘砝码的质量与游码所对应的读数之和 所以向右移动游码相当于往右盘增加砝码 误区警示 关于天平的调节和使用 主要判断以下几个方面 一看 是否水平 二看 游码归零 三看 是否调平 四看 左物右码 五看 读数是否正确 六看 测量方法是否合理 3 2012 日照中考 冬天 常看到室外的自来水管包了一层保温材料 是为了防止水管冻裂 水管被冻裂的主要原因是 a 水管里的水结成冰后 体积变大b 水管里的水结成冰后 质量变大c 水管里的水结成冰后 密度变大d 水管本身耐寒冷程度不够而破裂 解析 选a 本题考查密度与状态的关系 寒冷的冬天温度较低 此时水会由于发生凝固现象而结冰 凝固前后质量不变 而冰的密度比水小 所以结冰后体积会变大 因此能够把水管冻裂 故选a 4 多选 2012 莱芜中考 下列关于密度的说法正确的是 a 拍电影时倒塌的房屋用密度小的泡沫制成b 空气密度的变化引起空气的流动从而形成风c 由密度公式可知 物质的密度与质量成正比 与体积成反比d 一块冰化成水后质量不变 密度不变 解析 选a b 本题考查对密度的理解 为防止伤害演员 所以拍电影时倒塌的房屋用密度小的泡沫制成 空气密度的变化引起了气压的变化 从而使空气对流形成风 密度是物质的特性 大小只跟物质的种类和温度有关 而跟质量和体积无关 一块冰化成水后质量不变 体积变小 密度变大 故选a b 规律总结 同种物质组成的物体 其