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第二单元物质力运动和力第6讲质量与密度2013~2015年初中学业水平考试试题统计与命题解读考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型质量及其测量知道质量的含义,会测量固体和液体的质量2013云南,20(1),2分实验天平的使用方法考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型密度及其测量通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度2014昆明,10,2分2014云南,20(2),2分2014曲靖,18,2分2014曲靖,20(2),2分填空实验密度的单位及质量计算密度的计算、液体压强量筒的读数不规则物体体积的测量密度与社会生活能解释生活中一些与密度有关的物理现象2013云南,6,3分选择质量、密度的应用考点1考点2考点3考点1质量及其测量1.质量定义物体所含物质的多少叫质量,用字母m表示属性质量是物体的一种基本属性,它不随物体的形状、状态、位置的变化而改变单位质量的基本单位是千克,符号是kg;常用单位有t、g、mg换算关系:1t=103kg=106g=109mg常见质量值成年人的质量约是60kg;一个苹果的质量约是150g;一个鸡蛋的质量约是60g;一枚大头针的质量约80mg测量工具生活常用:案秤、台秤、杆秤等实验室常用:托盘天平考点1考点2考点32.天平的使用天平的使用看观察天平的称量(最大量程)和感量(分度值)放把天平放在水平台上移把游码放在标尺左端的零刻度线处调调节天平横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处称把被测物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,并适当的调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡读被测物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值知识巧记一放平,二调零,三调横梁成水平,指针偏哪哪边重,螺母反向高处动;称物体,先估计,左物右码便自己;夹砝码须心细,加减对应盘高低考点1考点2考点3使用注意事项(1)天平测量物体的质量时不能超出天平的称量;说明:天平一次性能够称的最大质量叫天平的称量;标尺上的分度值为天平的感量;(2)砝码要用镊子夹取,轻拿轻放;(3)调节好的天平不要随意更换位置或交换托盘,否则要重新调节质量特殊测量(1)测量轻小物体的质量时,可测出多个同样物体的质量,再求出这个物体的质量,这种方法叫“累积法”;(2)测量粉末状物体的质量时,可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片,再进行称量;(3)液体和潮湿的物体不能直接倒入天平盘中称量,应将它们装入容器中,再进行称量考点1考点2考点3考点2密度及其测量1.密度定义在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度公式ρ=𝑚𝑉,ρ表示密度,m表示质量,V表示体积单位基本单位:千克每立方米,符号是kg/m3常用单位:g/cm3换算关系:1g/cm3=103kg/m3测量工具天平、量筒基本性质属性:密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关;不同物质的密度一般不同可变性:同一种物质的密度会随物体的温度、状态的改变而改变考点1考点2考点3几种常见的密度值水的密度是1.0×103kg/m3酒精的密度是0.8×103kg/m3冰的密度是0.9×103kg/m3密度的应用密度与温度:温度能够改变物质的密度,常见物质受温度影响的规律是热胀冷缩,一般气体受温度影响最大,固体、液体受温度影响最小密度的应用:(1)鉴别物质;(2)判断实心、空心【提示】运用公式及其变形式进行计算应注意:(1)公式中物理量应针对同一物体。(2)统一公式中物理量的单位。当质量m的单位是g,体积V的单位是cm3时,计算出密度ρ的单位是g/cm3;当质量m的单位是kg,体积V的单位是m3时,则计算出密度ρ的单位是kg/m3。(3)当题中涉及几种物质时,每个物理量应采用“脚标”的方式加以区分。ρ=𝑚𝑉考点1考点2考点32.密度的测量(1)体积的测量:测量工具量筒、量杯量筒单位mL1mL=1cm3量筒的使用看量程和分度值放放在水平台上读量筒中的液面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平;量筒中的液面是凸形的,读数时,视线要和凸面的顶部相平考点1考点2考点3(2)密度的测量:实验原理ρ=mV测量工具天平、量筒测量液体的密度的实验步骤(1)用天平测量出烧杯和液体的质量m1;(2)向量筒中注入适量的液体,读出体积V;(3)用天平测量烧杯和剩余液体的质量m2;(4)用公式ρ=𝑚1-𝑚2𝑉计算出液体的密度测量固体的密度的实验步骤(1)用天平测量出固体的质量m1;(2)向量筒中注入适量的水,读出水的体积V1;(3)将固体全部浸没在水中,读出体积V2;(4)用公式ρ=𝑚𝑉2-𝑉1计算出液体的密度考点1考点2考点3考点3密度与社会生活1.密度与温度(1)温度能够改变物质的密度。常见的物质中,气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响较大;一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而它们的密度受温度的影响较小。(2)水的反常膨胀,如图所示:水的体积与温度的关系ρ=𝑚𝑉考点1考点2考点3①水的反常膨胀现象:水在0~4℃时,温度升高,体积缩小;水在4℃以上时,温度升高,体积膨胀。②水的密度与温度的关系:温度高于4℃时,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小,由此可见,4℃的水密度最大。2.密度与物质鉴别利用公式计算出密度,依据同种物质的密度相同,不同种物质的密度一般不同来鉴别物质。考法考法密度概念的理解与简单计算密度是物质本身性质的理解、气体密度的可变性、用于各种计算等是常见的考查点。例1小翔在学习密度时写出了一些交流材料,其中不正确的是()A.不同物质在相同状态下,密度大小一般是不相等的B.把某容器中的物质用去一部分后,剩余物质密度的大小都不会改变C.同种物质组成的实心物体在相同状态时,质量与其体积成正比D.质量相等的实心物体,体积较大的物质的密度较小ρ=𝑚𝑉考法解析:密度是物质的一种特性,不同物质在相同状态下,密度大小一般是不相等的,A不符合题意;如果是气体在密闭容器内,体积始终不变,质量减小了,密度会变小,B符合题意;根据密度公式可知,在同种物质组成的实心物体在相同状态时,密度是保持不变的,故质量与其体积成正比,C不符合题意;根据密度公式可知,质量相等,体积较大的物质的密度就较小,D不符合题意。答案:B方法点拨(1)密度是物质的一种固有属性,每种物质都有它确定的密度(是一个常数),它不随物质的质量、体积的改变而改变;(2)同种物质不同状态时的密度不同,如液态水和固态冰的密度不同;(3)不同物质在相同状态下的密度一般是不同的。ρ=𝑚𝑉ρ=𝑚𝑉水的体积V水=𝑚𝜌水=0.09kg1×103kg/m3=0.09×10-3m3=0.09×10-3×106cm3=90cm3。考法例2体积为100cm3的冰块,全部熔化成水后,水的质量为g,水的体积为cm3。(冰密度为0.9×103kg/m3)解析:冰熔化成水,质量不变,所以水的质量等于冰的质量,即m水=m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×100×10-6m3=0.09kg=90g;答案:9090方法点拨密度的单位换算常会给计算带来方便,1g/cm3=103kg/m3。一、用天平测固体、液体质量1.天平结构原理(1)杠杆的平衡条件,它是一等臂杠杆。实验室使用的主要是如图所示的托盘天平。(2)托盘天平的工作原理:杠杆平衡条件。2.托盘天平的平衡调节方法(1)“看”:观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。天平的称量在天平的底座上的铭牌中,不是砝码盒中的砝码总质量;感量是标尺上每一小格的大小。(2)“放”:把天平放在水平台上(或其他水平支承面上),把游码放在标尺左端的零刻度线处。(3)“调”:调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处(或指针左右摆幅度相等),这时横梁平衡。调节的方法:将平衡螺母向指针偏相反的方向调,比如指针向左偏,说明左侧的质量大,这时应向右调平衡螺母,这样相当于减小左侧的质量,增大了右侧的质量。3.测量及读数(1)把被测物体放在左盘里。(2)用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。(3)右盘内砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,就等于被测物体的质量。例1使用托盘天平要先进行调节,使它成水平平衡状态。调节的方法:(1)把天平放置在桌面上易于操作的地方。(2)用镊子把游码轻轻拨至标尺。(3)调节使横梁水平平衡。横梁水平平衡的标志是指针静止时指在分度盘的上。(4)将被测物体放在天平的盘,砝码放在盘。(5)如果用已调节好的天平在测物体质量过程中,通过增、减砝码后,发现指针指在分度标盘的中央刻度线左边一点,这时应该。A.把横梁右端螺母向右旋出一些B.把横梁右端螺母向左旋进一些C.把天平右盘的砝码减少一些D.向右移动游码解析:(1)把天平放置在水平桌面上易于操作的地方。(2)用镊子把游码轻轻拨至标尺零刻度线处。(3)调节平衡螺母使横梁水平平衡。横梁水平平衡的标志是指针静止时指在分度标牌的中线上。(4)将被测物体放在天平的左盘,砝码放在右盘。(5)称量时,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,说明左边重,左盘里放的是物体,则应向右盘里加砝码或向右移动游码,向右移动游码,相当于右盘中增加了一个更小的砝码。而此时不能调节平衡螺母,故选D。答案:(1)水平(2)零刻度线处(3)平衡螺母中线(4)左右(5)D方法点拨天平在考查中最常见的就是天平的调节与使用;涉及调节步骤、根据指针在分度盘上的偏转情况调节平衡螺母、测量时如何添加砝码和移动游码,调节时天平平衡通过平衡螺母达到平衡,而在测量过程中不能再移动平衡螺母,只能通过增减砝码和移动游码使天平平衡等内容。二、用天平和量筒测固体、液体密度1.实验器材和原理(1)实验器材:天平(砝码)、量筒、水、烧杯、细线、被测物体。(2)实验原理:。2.实验操作过程(1)测固体密度①将天平放在水平台面上,按天平使用规则调节天平平衡;②用天平称量出规则固体块的质量m,记录于预先设计好的表格中;③形状规则的固体可按照其几何模型的体积公式选用适当的测量工具(刻度尺)测出有关量,并根据体积公式计算出体积V;形状不规则的小块固体应该先在量筒中装上适量的水V1,然后将固体用细线拴好并缓慢浸没在量筒的水中,并记下体积V2;记录于表格中;ρ=𝑚𝑉④根据ρ=𝑚𝑉或ρ=𝑚𝑉2-𝑉1,计算出固体块的密度;(2)测液体密度①将天平放在水平台面上,按天平使用规则调节天平平衡;②将盛有盐水的烧杯放在左盘,称出盐水和烧杯的总质量m1,记录于预先设计好的表格中;③将盐水倒入量筒中一部分,记下量筒中盐水的体积V;④再测出剩余盐水和烧杯的质量m2;⑤根据ρ=𝑚1-𝑚2𝑉,计算出液体的密度。例2(2015江苏苏州)在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中:(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向调,使天平横梁平衡。(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为kg/m3。所以盐水密度ρ=𝑚𝑉=32g30cm3≈1.07g/cm3=1.07×103kg/m3。(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1,倒入盐水后测出其总质量m2。在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,他及时停止了操作。同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度。你认为增加的步骤是。请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ=。解析:(1)测量前调节天平平衡时,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向右调,使天平横梁平衡。(2)由题图甲,标尺的分度值为0.2g,烧杯和盐水的总质量m总=60g+2g=62g,所以烧杯中盐水质量m=m总-m杯=62g-30g=32g;由题图乙,量筒的分度值为1mL,盐水体积V