中考物理 第六章 质量与密度课件.ppt

第六章质量与密度 一 质量1 质量 1 概念 物体所含物质的多少 用字母 表示 2 单位换算 1t kg 1kg g 1g mg m 103 103 103 3 特点 质量是物体的一种属性 物体的质量不随它的 和 而改变 4 常见物体的质量 一个鸡蛋的质量约为50g 一个苹果的质量约为150g 中学生的质量约为50kg 物理课本的质量约为200g 一头大象的质量约为6t 形状 物态 位置 2 测量工具 托盘天平 1 使用方法 水平 0 刻度线 平衡螺母 从大到小 小砝码 平衡螺母 左侧 单位 镊子 游码 2 注意事项 被测物体的质量不能超过天平的 向盘中加减砝码时要用 不能用手接触砝码 不能把砝码弄湿 弄脏 潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中 称量 镊子 二 密度1 质量与体积的关系 1 同种物质 质量与体积的比值 2 不同物质 质量与体积的比值一般 2 定义 某种物质组成的物体的 与它的 之比 一定 不同 质量 体积 3 公式 变形公式 1 求质量 2 求体积 4 单位及换算 1g cm3 kg m3 m v 1 103 5 性质 密度是物质的一种性质 与物质的种类 状态和温度 同种物质的密度与其质量和体积 均选填 有关 或 无关 有关 无关 6 常见物质的密度 水的密度 水 1 0 103kg m3 表示1m3水的质量是1 0 103kg 冰的密度 冰 0 9 103kg m3 海水的密度 海水 1 03 103kg m3 煤油 酒精的密度都是0 8 103kg m3 7 测量 1 原理 2 测质量 用 天平 3 测体积 形状规则的固体用 测出相应的参数 应用数学公式计算 形状不规则的固体和液体 应用 测量 读数时 视线与液体凸液面的上表面或凹液面的下表面 刻度尺 量筒或量杯 相平 三 密度与社会生活1 密度与温度 1 关系 温度能够改变物质的密度 一般物体在温度升高时 密度 变小 2 特例 水的反常膨胀 4 的水密度 温度高于4 时 随着温度的升高 水的密度 0 4 时 随温度的降低 水的密度 水凝固成冰时体积变大 密度 最大 越来越小 越来越小 变小 2 密度与物质鉴别 1 特点 密度是物质的一种基本性质 物质不同 密度一般 2 鉴别原理 不同 3 应用 鉴定牛奶 酒的品质 农业上用盐水选种 电视机或电影中的道具用密度 的材料 航空器材常采用高强度 密度 的合金材料 机器机床的底座需要用坚固 密度 的材料 判断物体的实心 空心 较小 较小 大 教材图解 诊断自测 1 如图所示 天平的左盘放一块橡皮 若放在右盘的砝码是5g 天平的分度值是 则橡皮的质量为 0 2g 7g 2 如图所示 一盒食品 被宇航员从地球带到太空中 其质量 不变 3 如图所示 读取液体体积时 正确的视线方向是 图中量筒的最大测量值 量程 是 分度值为 所测液体的体积为 甲 100ml 1ml 50ml 4 如图所示 小风车转动 说明火焰周围的空气受热膨胀 密度 而上升 热空气上升后 冷空气从四面八方流过来 形成风 变小 考点1质量及其测量1 质量 质量是物体的一种属性 只与物体所含物质多少有关 与物体的形状 状态 所处位置及温度无关 2 天平的调节和读数 1 测量前调平衡 按照左偏 指针 右调 右偏左调的原则调节平衡螺母 2 测量中 按照从大到小的原则加减砝码 当无法通过加减砝码使天平平衡时 移动游码使天平平衡 3 读数时 以游码左端对应的刻度为准 3 天平使用中常见问题 1 游码未归零 物体质量 砝码质量 游码末示数 游码初示数 2 物码错位 物体质量 砝码质量 游码示数 可记忆为 物码放反 二者相减 3 问题砝码 利用磨损的砝码来称量物体质量 由于砝码本身质量减小 故称得的物体质量比物体的真实值偏大 若砝码生锈或粘物 则砝码本身质量变大 因此称得的质量值比物体的真实值偏小 规避失分点 1 平衡螺母 是测量前用来调节天平横梁平衡的 游码 相当于小砝码 是在测量过程中使天平横梁平衡的 在测量过程中不能再调节平衡螺母 2 天平平衡的标志 指针静止时 指在分度盘的中央刻度线上或指针摆动时 其左右摆动的幅度相等 3 当物体和砝码放反时 仍可求出物体质量 此时m物 m砝 m游码对应示数 典例1 2016 永州中考 一铁块的质量会发生变化的情况是 a 将它熔化成铁水b 将它轧成薄铁片c 将它切掉一个角d 将它从地球运到月球 解题关键 解答本题应抓住以下关键 质量不随它的形状 状态和位置的改变而改变 精讲精析 选c 本题考查质量及其特性 质量是物体的一种属性 不随物体的形状 状态以及位置的改变而改变 把铁块切掉一个角 铁块的质量会变小 故c正确 铁块熔化成铁水是改变了铁块的状态 铁块的质量不会变化 故a错误 铁块轧成薄铁片是改变了铁块的形状 铁块的质量不会变化 故b错误 铁块从 地球运到月球是改变了铁块的位置 铁块的质量不会变化 故d错误 故选c 典例2 2017 泰州中考 小明用天平测量矿石的质量 他先把天平放在 台面上 再将游码调到 0 刻度线处 发现指针停在如图甲所示的位置 要使天平平衡 应将平衡螺母向 调 调好天平后 他进行了正确的操作 砝码和游码的位置如图乙所示 矿石的质量为 g 精讲精析 本题考查天平的调节与读数 关键点1 明确在用天平测量质量时 应将天平放在水平工作台上 关键点2 明确调节天平平衡时 指针偏向哪一侧 平衡螺母向相反的方向调节 故指针偏向分度盘右侧 应将平衡螺母向左调节 关键点3 明确被测物体的质量m m砝码 m游码 由图乙可知 矿石的质量是 m 50g 2 4g 52 4g 答案 水平左52 4 备选例题 2016 苏州中考 学过天平使用的知识后 好奇的小明想用家中的一架旧天平称一个鸡蛋的质量 在调节横梁平衡时 先将游码移至零刻度线处 此时指针偏向分度盘右侧 则应将平衡螺母向 调节 他 发现无论怎样调节平衡螺母 指针总略偏向分度盘右侧 于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量 如图所示 则鸡蛋的质量 61g 选填 大于 等于 或 小于 精讲精析 关键点1 调节天平平衡时 指针偏向哪一侧 平衡螺母向相反的方向调节 故指针偏向分度盘右侧 应将平衡螺母向左调节 关键点2 在左盘中放入几粒米后再调节平衡 此时几粒米相当于把平衡螺母向左调节 不影响测量结果 故鸡蛋的质量等于61g 答案 左等于 知识拓展 质量测量的特殊方法 1 辅助法 辅助法就是利用其他器材来间接地测量被测物理量的方法 适用类型 在测量液体 潮湿的物品或化学药品时 我们不能直接把它们放到托盘里 因此可以用辅助法来测量 操作方法 先找一个合适的 容器 测出空容器的质量m1 再把被测物体放到容器中 测出它们的总质量m2 则被测物体的质量m物 m2 m1 测量腐蚀性较小的固体化学药品的质量时 还可以在天平的左 右盘里各放一张质量相等的纸 这样就可以直接测出药品的质量 这也属于辅助法的一种 2 转换法 在测量物体的质量时 有些物体不能直接测量出它们的质量 可以采用转换法 通过测量我们能够用测量的量来求得被测物体的质量 3 累积法 在测量微小物体 如大头针 邮票等 的质量时 由于不能直接测出单个物体的质量 可以采用测量n个同样的物体的质量的总和m总 再根据m物 即可得到被测物体的质量 4 取样法 在某种条件下 测量较大物体的质量时 可以采用取样法 如 测量已知总长度的铜线的质量 若铜线的质量太大而无法测量 我们可以测量其中一小段铜线的质量 再根据铜线的长度计算出它的总质量即可 考点2密度的理解及公式应用1 密度是物质的一种特性 同种物质在同一状态下的密度相同 不随物体质量 体积的变化而改变 不同物质的密度一般不同 但同种物质的密度会在外界因素 如温度 压强等 变化时发生改变 物质的密度与状态有关 如 水和冰的密度不同 2 气体密度的可变性 焊接时 或医院 用的装氧气的钢瓶体积未变 但瓶内氧气质量减少 由 可知 钢瓶内气体密度不断减小 此类问题还有轮胎充气等 3 密度的公式及其应用 1 求密度 当知道物体质量和体积时 可求出其密度 也可鉴别物质 2 求质量 m v 当知道物体的密度和体积时 可求出物体的质量 3 求体积 v 当知道物体的质量和密度时 可求出物体的体积 特别提醒 应用公式进行计算时 各物理量单位要统一 即 kg m3 m kg v m3 或 g cm3 m g v cm3 典例3 2017 东营中考 阅读图表信息判断下面的说法 其中正确的是世纪金榜导学号59944064 a 固体的密度一定比液体的密度大b 体积相同的植物油和酒精 酒精的质量大c 同种物质在不同状态下 其密度一般不同d 不同物质的密度一定不同 精讲精析 选c 本题考查密度特性的应用和密度公式的应用 水银是液体 但它的密度比钢铁的密度都大 故a错误 体积相同的植物油和酒精 植物油的密度大于酒精的密度 根据公式m v可知植物油的质量大 故b错误 水和冰属于同一种物质 但密度不同 故c正确 冰和植物油不是同一种物质 但密度相等 故d错误 故选c 典例4 2017 常州中考 泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料 可作为防弹服的内芯 孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比 已知钢的密度为7 9 103kg m3 一块质量为0 79kg 边长为1dm的正方体泡沫钢 孔隙度是 a 1 b 10 c 90 d 99 精讲精析 选c 本题考查密度的应用 这块正方体泡沫钢中含钢的体积为 正方体泡沫钢的体积为 v 1dm3 1000cm3 因而孔隙度为 90 故选c 备选例题 1 2016 苏州中考 为测量某种液体的密度 小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积v 得到了几组数据并绘出了m v图象 如图所示 下列说法正确的是 a 该液体密度为2g cm3b 该液体密度为1 25g cm3c 量杯质量为40gd 60cm3的该液体质量为60g 精讲精析 选d 本题考查对测量液体密度实验图象的理解和掌握 由图可知 当v1 20cm3 m1 40g 当v2 80cm3 m2 100g 由此可求出液体密度为 1g cm3 故a b均错误 当v1 20cm3 此时液体的质量为 m液 v1 1g cm3 20cm3 20g 故量杯质量为 m杯 m1 m液 40g 20g 20g 故c错误 当v3 60cm3时 该液体的质量为 m液3 v3 1g cm3 60cm3 60g 故d正确 2 2016 雅安中考 如图所示 一个容积v0 500cm3 质量m0 0 5kg的瓶子里装有水 乌鸦为了喝到瓶子里的水 就衔了很多的小石块填到瓶子里 让水面上升到瓶口 若瓶内有质量m1 0 4kg的水 水的密度 水 1 0 103kg m3 石块密度 石 2 6 103kg m3 求 1 瓶中水的体积v1 2 乌鸦投入瓶子中的石块的体积v2 3 乌鸦投入石块后 瓶子 石块和水的总质量m 解题关键 关键点1 题目中给出了瓶内水的质量 而水的密度也已知 根据公式v 便可求出瓶内水的体积 关键点2 最终水面升到瓶口 所以瓶内水的体积加石块的体积等于瓶子的容积 则用瓶子的容积减去瓶内水的体积就可得到投入瓶子中的石块的体积 关键点3 石块的体积和密度已经知道 其质量可以用公式m v计算出来 水和瓶子的质量已知 瓶子 石块和水的总质量便可求出 规范解答 1 由 得瓶中水的体积v1 0 4 10 3m3 400cm3 2 v2 v0 v1 500cm3 400cm3 100cm3 3 m石 石 v2 2 6g cm3 100cm3 260gm0 0 5kg 500g m1 0 4kg 400g所以m m石 m0 m1 260g 500g 400g 1160g答案 1 400cm3 2 100cm3 3 1160g 考点3密度知识的应用 特别提醒 解答密度的相关问题时 要注意其中隐含的条件 1 质量不变 如水凝固成冰 冰熔化成水等 2 体积不变 如瓶子容积问题 3 密度不变 如样品问题 典例5 2017 湘潭中考 目前世界上最轻的一类物质 碳海绵 比同体积的普通海绵轻得多 轻 说明 碳海绵 a 密度小b 体积小c 硬度小d 弹性小 精讲精析 选a 本题考查密度的含义 碳海绵 比同体积的普通海绵轻得多 由m v可知 说明 碳海绵 这种材料的密度较小 故选a 典例6 2016 莆田中考 用同种材料制成的三个正方体 它们的边长分别为1cm 2cm 3cm 质量分别为3g 24g 54g 其中只有一个是空心的 请你通过计算判断哪个是空心的 世纪金榜导学号59944065 规范解答 正方体的体积v a3 a是正方体的边长 各正方体的密度 1 3g cm3 因边长为3cm的正方体密度最小 所以 边长为3cm的正方体是空心的 答案 见规范解答 备选要点 混合物体的密度计算两种物质混合的密度计算题 解答时除了灵活运用公式计算外 还要特别注意题目隐含的两个关系 1 混合物的总质量等于两种物质质量之和 即m m1 m2 2 混合物的总体积等于两种物质的体积之和 即v v1 v2 若溶液中所加物质为固体溶质 则一般不考虑溶液的体积变化 若所加物质为液体溶剂 则在考虑溶液质量增加的同时 还应考虑溶液的体积的相应变化 典例1 为了保护环境 治理水土流失 学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量 即每立方米的洪水中所含泥沙的质量 治理环境之前 他们共采集了40dm3的水样 称得其总质量为40 56kg 已知干燥的泥沙的密度为2 4 103kg m3 试求洪水中的平均含沙量 规范解答 设所取水样总体积为v 依题意可知 v是水的体积v水与水中泥沙体积v泥之和 水样总质量m同样是水的质量与水中泥沙质量之和 即 水样中泥沙体积为v泥 0 4 10 3m3 水样中泥沙总质量为m 泥 v泥 2 4 103kg m3 0 4 10 3m3 0 96kg水样共40dm3 即40 10 3m3 因此洪水中的平均含沙量为答案 24kg m3 典例2 某人购得金项链一条 质量为11 875g 他怀疑项链中掺入了铜 铜 8 9g cm3 便请人进行检测 测得项链体积为0 75cm3 请你帮他计算一下此项链中纯金所占比例为多少 金 19 3g cm3 规范解答 本题考查合金密度的相关计算 本题实质上属于求混合物密度的问题 是铜与纯金进行混合 项链的总质量应是铜和纯金的总质量 项链的总体积应是铜和纯金的总体积 依题意 有 m铜 m金 11 875g v铜 v金 0 75cm3又m铜 铜v铜 m金 金v金 故有 纯金所占比例为 100 81 3 答案 81 3 主题测量固体和液体的密度 实验原理 测量仪器 测质量 测体积 托盘天平 带砝码 量筒 量杯 实验关键 1 测量液体的密度 取部分液体 将适量液体倒入烧杯中 用调好的天平测出液体和烧杯的总质量m1 将烧杯中的部分液体倒入量筒中 读出液体的体积v 用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2 即可算得倒出的液体的质量m 液体的密度 m1 m2 2 测量形状不规则固体的密度 固体体积较小 用调好的天平测出固体的质量m 向量筒中倒入适量的水并读出水的体积v1 将固体用细线系好 慢慢浸没在盛有适量水的量筒中 读出这时固体和水的总体积v2 固体的体积v 固体的密度 v2 v1 要点探究 1 在测液体密度的实验中 如果先测体积 再测质量 对实验结果有什么影响 提示 如果先用量筒测体积 再将液体倒入烧杯测质量 此时量筒内会残留一部分液体 致使所测液体质量偏小 从而导致所测密度偏小 2 在测固体密度的实验中 如果先测体积 再测质量 对实验结果有什么影响 提示 如果先用量筒测体积 再用天平测质量 此时固体会带有一部分水 致使所测质量偏大 从而导致所测密度偏大 3 如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体的体积 提示 选用 针压法 即用细针将固体压入水中 或 悬重法 助沉法 即将固体与密度较大的固体系在一起使其沉入水中 测其体积 示范案例 1 2017 山西中考 小明家乡种植的杏树今年获得了丰收 他想利用托盘天平和量筒测量一颗新鲜杏的密度 进行了下列操作 世纪金榜导学号59944066 1 先把天平放在水平台上 然后将游码移至标尺左端的零刻度线处 为使天平横梁平衡 他应调节横梁右端的 2 将鲜杏放在调好的天平左盘 天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图甲所示 则鲜杏的质量为 g 3 为了能将鲜杏放入量筒 小明选取了容积为200ml的量筒 他先往量筒中加入适量的水 记下此时水的体积 如图乙所示 再将这个鲜杏放入量筒 再次记录读数 请你帮他计算鲜杏的密度为 kg m3 4 小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了 他又选取了小烧杯 溢水杯 容积为50ml的量筒测量鲜杏的体积 他的做法如下 请你将下列步骤补充完整 a 先将溢水杯中盛满水 再将鲜杏轻轻放入溢水杯中 让溢出的水流入小烧杯中 b c 记录此时量筒中水的体积 你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值 选填 偏大 或 偏小 其原因是 解析 本题考查测量固体密度的实验探究 1 先把天平放在水平台上 把游码放在标尺的零刻度线上 调节横梁上的平衡螺母 使横梁平衡 2 游码标尺的分度值是0 2g 鲜杏的质量为m 20g 1 2g 21 2g 3 杏的体积为v 60ml 40ml 20ml 20cm3 鲜杏的密度为 1 06g cm3 1 06 103kg m3 4 小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了 他又选取了小烧杯 溢水杯 容积为50ml的量筒测量鲜杏的体积 实验步骤 a 先将溢水杯中盛满水 再将鲜杏轻轻放入溢水杯中 让溢出的水流入小烧杯中 b 将小烧杯中的水倒入量筒中 c 记录此时量筒中水的体积 即鲜杏的体积 向量筒中倒水时 会有水附着在烧杯壁上 因此测量的水体积偏小 即鲜杏的体积偏小 从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了 答案 1 平衡螺母 2 21 2 3 1 06 103 4 将小烧杯中的水倒入量筒中偏大向量筒中倒水时 会有水附着在烧杯壁上 因此测量的鲜杏的体积偏小 延伸探究 结合 示范案例 思考以下问题 1 在调节天平时 发现指针尖对准分度标尺的情况如图所示 此时应将平衡螺母向 选填 左 或 右 端调 2 测量物体体积的操作过程中如果有水溅出 将引起密度测量值 选填 偏大 或 偏小 解析 1 指针偏向分度盘的左侧 平衡螺母向右端移动 2 操作中水溅出 所测鹅卵石的体积将变小 密度将偏大 答案 1 右 2 偏大 2 2016 重庆中考b 某中学环保小组在长江边取适量江水样品 分别进行了江水密度的测量 世纪金榜导学号59944067 1 小薇把样品带回学校 用天平和量筒做了如下实验 将天平放在 台上 把游码移到零刻度线处 发现指针指在分度盘的左侧 要使横梁平衡 应将平衡螺母向 选填 右 或 左 调 直至天平平衡 用天平测出空烧杯的质量为30g 在烧杯中倒入适量的江水样品 测出烧杯和江水的总质量如图甲所示 则烧杯中江水的质量为 g 密度为 g cm3 小薇用这种方法测出的江水密度比真实值 选填 偏大 或 偏小 2 小亮把样品带回家 用家里的一台电子秤 如图丙所示 和没喝完的半瓶纯净水 做了如下实验 用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1 并用笔在瓶身水面位置标记为a 把瓶中的水全部用来浇花 然后吹干 用电子秤测出空瓶的质量为m2 把江水慢慢倒入空瓶中 直至液面与 相平 再用电子秤测出江水和瓶的总质量为m3 江水的密度表达式 纯净水的密度用 水表示 小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的 a 控制变量法b 等量替代法c 类比法 解析 1 将天平放在水平台上 先将游码放在标尺左端的零刻度线处 若发现指针在分度盘中央的左侧 要使横梁平衡 应将平衡螺母向右调节 在测量时 应将被测物体放在左盘中 向右盘中加减砝码 在甲图中 标尺的分度值是0 2g 故此时烧杯和江水的质量是m 50g 10g 5g 4 6g 69 6g 故江水的质量 是 m 69 6g 30g 39 6g 所以江水的密度是 1 1g cm3 小薇用这种方法测量时 江水的质量是准确的 但是测量江水的体积时 由于烧杯中的水不能全部倒出 所以测得江水的体积偏小 故据 可知 测得密度偏大 2 此题是通过计算水的体积而得出江水的体积 即 用电子秤测出半瓶纯净 水的总质量为m1 并用笔在瓶身水面位置标记为a 把瓶中的水全部用来浇花 然后吹干 用电子秤测出空瓶的质量为m2 故此时水的质量是 m m1 m2 故水的体积是 v 把江水慢慢倒入空瓶中 直至液面与标记a处相平 再用电子秤测出瓶和江水的总 质量为m3 故此时江水的质量是 m m3 m2 江水的密度