质量和密度知识点整理

物体的质量及其测量一、物体的质量日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平（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e.生产和生活中“质量”着重在“质”，材料的品质，物理学中的质量着重在“量”。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=103μg(微克)二、质量的测量（一）质量测量的仪器1、常见的有：台秤、天平、戥子2、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，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，0.2g3、天平使用方法：○1“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。○2放：将天平放在水平台上；○3调：将游码拨至标尺左端零刻线处，调节横梁上的平衡螺母(天平左边低或者指针偏左时，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!○4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。○5读：由杠杆平衡条件知，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，即m左=m右+m游指，当右盘中加入砝码时，得m物=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)○6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零刻度线处。4、使用天平应注意事项：①被测物体的质量不能超过天平最大测量值；②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；③不能用手拿砝码，应用镊子夹取；④向右盘里加减砝码时，用镊子夹取，要轻拿轻放。5、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=nM6、测量中的几个问题在用天平测量质量时，如果所用砝码磨损，则测量值与真实值相比偏大；如果砝码上沾有油污，则测量值与真实值相比偏小如果所用砝码生锈，则测量值与真实值相比偏小如果调节天平没有将游码放到左端“0”点，则测量值与真实值相比偏大（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．7、注：失重时（如：宇宙飞船在太空中）不能用天平称量质量。（不是没有质量了，而是没有力使杠杆平衡了）。二、体积的测量（1）量筒和量杯的区别与联系：量筒量杯相同点1、它们都是臐测量液体或固体体积的工具，它们上标出的单位符号都是mL（毫升）2、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。不同点形状圆柱体状容器锥体状容器刻度分布刻度分布均匀刻度分布不均匀，呈现上密下疏的特点（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，m3。体积单位还有：m3331010dm3(L)331010cm3(mL)331010mm3。三、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。b.同种物质，密度是不变的确定的，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，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。特性与属性：属性不需要附加条件，如质量是物体的一种属性，它的形状、状态、温度和位置等条件改变时，它的质量也是不会改变的。而特性，则是指物质(或物体)在一定条件下(如温度、状态等)才具有的一种性质。2.密度的公式及单位（1）密度的公式：=Vm，m表示物体的质量，V表示物体的体积，表示物体的密度某种物质的密度等于该物质单位体积的质量，此式是物质密度大小的计算式，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，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，21mm=21VVC．不同物质的物体：V一定时，21mm=21D．不同物质的物体：m一定时，21VV=12（2）密度的单位：kg/m3（单位较小）g/cm3（单位较大）g/cm3310103kg/m3（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1.01×103Pa等B．一般来说，不同的物质，密度一般不同，但也有特殊情况：冰=石蜡=0.9×103kg/m3,煤油=酒精=0.8×103kg/m3C．通常情况下，固＞液＞气，但水银＞铜＞铁3．密度知识的应用：（1）计算物体的质量：m=V(2)计算物体的体积：V=m（3）鉴别物质：=Vm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，查表即可判断出如测算出某物质的密度，查表可知这种物质是什么4.测量物质的密度：(1)原理：ρ=m/V(2)方法：测出物体质量m和物体体积V，然后利用公式ρ=m/V计算得到ρ。(3)密度测量的几种常见方法①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ρ=m/（V2–V1）算出密度。②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ρ=m/（V2–V1）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③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四、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①用来判断土壤的肥力，土壤越肥沃，它的密度越小。②播种前选种也用到密度，把要选的种子放在水里，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。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(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。2.密度与温度：温度能改变物质的密度。(1)气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温