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第三章质量和密度考点1考点2质量及其测量1.质量的概念项目内容质量的定义物体所含物质的多少质量的特性质量是物体的特性,不随物体的形态、状态、位置、温度的改变而改变质量的单位质量的国际单位是千克(kg),常用单位有吨(t)、克(g)、毫克(mg),1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg考点1考点22.天平的使用构造测量步骤看观察天平的称量和标尺的分度值放天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处调调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处(左偏右调,右偏左调)考点1考点2测量步骤测左盘放被测物体,右盘放砝码,通过增减砝码和移动游码在标尺上的位置,直至横梁恢复平衡(左物右码,先大后小)读右盘中砝码的总质量加上游码左侧在标尺上对应的刻度值即为被测物体的质量,即m物=m砝码+m游码。如图所示,物体的质量为70.6g注意事项a.被测物体的质量不能超过天平的称量。b.称量时,从大到小添加砝码,加减砝码时要用镊子夹取,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。c.潮湿的物体和腐蚀性物体不能直接放到天平的托盘中。d.天平移动位置后,要重新调节天平平衡特别提示调节平衡的天平,如果砝码和物体放反了,天平仍可以使用,只是物体质量为砝码数减去游码质量数。考点1考点2密度及其测量项目要点定义某种物质组成的物体质量与体积的比值公式若用ρ表示密度,用m表示质量,用V表示体积,则ρ=𝑚𝑉。变形得m=ρV,V=𝑚𝜌单位国际单位制单位kg/m3,常用单位g/cm3。单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3,1kg/m3=10-3g/cm3密度公式的应用(1)鉴别物质——利用公式算出物质的密度,对照密度表,即可判断物质的种类(2)求质量——对于质量无法直接测量的物体,只要知道其密度和体积,可利用公式m=ρV算出其质量(3)求体积——对于体积无法直接测量的物体,只要知道其密度和质量,可利用公式V=𝑚𝜌算出其体积考点1考点2项目要点说明同种材料,同种物质,ρ不变,m与V成正比,即𝑚1𝑚2=𝑉1𝑉2;物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质的密度一般不同,所以密度是物质的一种特性密度与温度物体的密度受温度影响,一般温度越高物体的密度越小。水在0~4℃出现反常膨胀现象,也就是温度越高密度越大密度的测量见实验探究拓展考点1考点2特别提示运用公式ρ=𝑚𝑉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,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,则计算出密度ρ的单位是kg/m3。考点1考点2命题点图片练一练质量的特性(沪粤版八上P111图5-2)1.在宇宙飞船中(宇宙飞船在太空中绕地球运动),物体处于失重状态。如果把物体从地面上带到宇宙飞船中(宇宙飞船在太空中绕地球运动),这个物体的质量不变(选填“变大”“变小”或“不变”)考点1考点2命题点图片练一练案秤的使用(人教八上P109图6.1-1)2.如图所示,商店里使用案秤,工作原理与托盘天平类似,仅是两臂的长度不等。案秤的托盘相当于天平的左盘,砝码盘相当于天平的右盘,案秤用途是称量物体的质量量筒的使用(人教八上P117图6.3-1)3.(2019·安徽六校联考)测量液体体积时,如图所示三个量筒读数正确的是最左侧量筒。测量时如果如中间量筒那样读数,则读出的液体体积与真实值相比偏大(填“偏大”“偏小”或“相等”)考点1考点2命题点图片练一练温度对密度的影响(人教八上P121图6.4-2)4.如图是在冰封湖面下的水温示意图。比较各温区水的密度大小,以下判断正确的是(C)A.0℃温区的水密度最大B.2℃温区的水密度最大C.4℃温区的水密度最大D.冰面下各温区的水,密度都相同(人教八上P120图6.4-1)5.如图所示,点燃的蜡烛能使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变小,所以热空气上升(选填“上升”或“下降”)形成气流,当气流流过扇叶时,带动扇叶旋转。根据气体密度的这种变化规律,发生火灾时,为了避免吸入燃烧产生的有毒气体,人应弯腰(选填“站直”或“弯腰”)逃生考法1考法2考法3天平的使用例1(2019·浙江衢州中考)托盘天平是一种精密测量仪器,某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损,用这样的砝码称量物体质量,测量结果将偏大。(2)小科观察铭牌时,发现该天平的最大测量值为200g,但他认为应为210g。你认为小科产生这种错误想法的原因是小科认为砝码的总质量是205g,标尺的最大刻度是5g。考法1考法2考法3(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错,但砝码盒中10g的砝码是多余的,而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的,并说明理由:小明的观点正确,因为少了10g砝码,运用其他砝码及游码无法完成某些200g以内的质量值的称量。方法归纳天平使用四步走第一步放平:天平放在水平面上;第二步调平:游码移到标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使天平平衡;第三步称量:左物右码;第四步:读数时物体的质量等于砝码的质量加上游码的指示值,以游码左端为准。考法1考法2考法3解析:(1)砝码磨损后,自身质量变小;当测量同一物体的质量时,需要增加砝码或多移动游码,才能使天平重新平衡,则测量结果大于物体实际质量。(2)小科观察铭牌时,发现该天平的最大测量值为200g,而由图可知砝码的总质量是205g,标尺的最大刻度是5g,所以小科认为该天平的最大测量值应为210g;即小科产生这种错误想法的原因是他认为砝码的总质量是205g,标尺的最大刻度是5g。(3)当被测物体的质量为162g时,则需要的砝码有100g、50g、10g,游码需拨至标尺上的2g处,如果少了10g的砝码,无法利用其他砝码及游码使天平平衡,无法测得其质量。可知小明的观点正确,因为少了10g砝码,运用其他砝码及游码无法完成某些200g以内的质量值的称量。考法1考法2考法3对应练1(2019·广西贵港中考)在今年初中学业水平考试理化实验技能考试中,某同学在用调节好的托盘天平称一物体的质量时,在天平的右盘加减砝码过程中,他发现:当放入质量最小的砝码时,指针偏右;若将这个砝码取出,指针偏左。则要测出物体的质量,该同学下一步的正确操作是取出质量最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调。天平平衡时,天平右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该物体的质量为32.6g。考法1考法2考法3解析:由题意可知,所放入最小砝码的质量偏大,此时应该取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调,相当于往右盘中增加更小的砝码,能使天平的横梁平衡;由题图知,标尺的分度值是0.2g,游码左侧指在2.6g处,则该物体的质量为m物=20g+10g+2.6g=32.6g。考法1考法2考法3质量和密度的理解例2(2019·山东东营中考)关于质量和密度,下列说法正确的是()A.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了B.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变C.水从0℃升高到4℃的过程中,密度逐渐变小D.氧气罐中的氧气用去一半,密度减小一半D考法1考法2考法3方法归纳对质量和密度的理解(1)质量是物质的属性,它不随物质的形状、状态和位置而改变。(2)密度是物质的一种特性,同种物质密度相同,且不随质量、体积的变化而变化。解析:从地球带到太空中的铅笔,只是位置发生了变化,组成铅笔的物质多少没有变化,所以质量不变,“悬浮”是因为铅笔处于失重状态,故A错误;同种物质的状态发生变化,一般体积会发生变化,质量不变,由ρ=𝑚𝑉可知,其密度会发生变化,故B错误;水从0℃上升到4℃时,其体积变小,由ρ=𝑚𝑉可知,水的质量不变,体积减小,则密度增大,故C错误;因为氧气瓶的容积不变,当瓶内氧气用去一半后,体积不变,质量减半,由ρ=𝑚𝑉可知,瓶内氧气的密度变为原来的一半,故D正确。考法1考法2考法3对应练2(2019·山东枣庄中考)用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是()A.温度B.体积C.密度D.质量D解析:在水银温度计示数上升的过程中,水银的体积在变大,质量是物体内所含物质的多少,由此可知,质量与物体的温度和体积无关,所以水银的质量不变,密度是单位体积某种物质的质量,虽然水银的质量不变,但由于水银的体积变大了,所以水银的密度减小了,故D正确,故A、B、C错误。考法1考法2考法3密度公式的相关计算例3(2019·江苏扬州中考)在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图象,下列说法正确的是()A.量杯质量为40gB.40cm3的该液体质量为40gC.该液体密度为1.25g/cm3D.该液体密度为2g/cm3D考法1考法2考法3解析:设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量𝑚总1=m1+m杯=40g,则由m=ρV可得:ρ×20cm3+m杯=40g,①当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量𝑚总2=m2+m杯=100g,可得:ρ×80cm3+m杯=100g,②联立①②解得液体的密度ρ=1g/cm3,故C、D错误;将ρ=1g/cm3代入①解得m杯=20g,故A错误。当液体的体积V3=40cm3,则液体的质量m3=ρ×V3=1g/cm3×40cm3=40g,故B正确。考法1考法2考法3对应练3(2019·山东青岛中考)如图为甲、乙两种物质的m-V图象。下列说法正确的是()A.体积为20cm3的甲物质的质量为10gB.乙物质的密度与质量成正比C.甲物质的密度比乙的密度小D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍D解析:由图象可知,体积为20cm3的甲物质的质量为20g,故A错误;密度是物质的一种特性,状态相同的同种物质的密度是相同的,与质量和体积无关,故B错误;由图象可知,当甲、乙的体积都为V=20cm3时,m甲m乙,由ρ=𝑚𝑉可知,甲物质的密度大于乙物质的密度,故C错误;由图象可知,ρ甲=20g20cm3=1g/cm3,ρ乙=10g20cm3=0.5g/cm3,由V=𝑚𝜌知,当甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍,故D正确。实验点用天平和量筒测量物体的密度考查方向:天平、量筒的使用方法;实验步骤的正确填写、排序或设计实验步骤;分析实验数据的误差及产生原因;运用密度公式进行计算;实验方案的评估及产生原因。项目要点实验原理ρ=mV测量固体和液体的密度的原理相同主要实验器材天平、量筒、水、待测物体。用天平测量物体的质量;用量筒测量物体的体积测固体密度的实验步骤(1)用调节好的天平测出固体的质量m。(2)在量筒中装入适量的水,读出体积为V1。(3)将待测固体浸没在量筒的水中,读出总体积为V2。(4)ρ=mV2-V1实验点测液体密度的实验步骤(1)把适量液体倒入烧杯中,用调节好的天平测出烧杯和液体的总质量m1。(2)将烧杯中的被测液体倒入量筒中一部分,测量烧杯和剩余液体的总质量m2。(3)读出量筒中被测液体的体积V。(4)ρ=m1-m2V注意事项:(1)测量固体密度时,测量质量和测量体积的先后顺序不能调换,若先测体积,再测质量,固体表面会沾有水,导致质量偏大,造成测量的密度偏大。(2)测量液体密度时,若先测空杯质量,再倒入液体测总质量,然后把液体直接倒入量筒中读出体积,会因为把液体倒入量筒时,残留一部分在烧杯壁上,导致测量的体积偏小,造成测量的密度偏大。实验点例题(2019·贵州天水中考)小明同学到钢铁厂参加社会实践活动,师傅教他加工零件,他很想知道这个质地均匀的零件是什么材料做成的,于是把它带回学校利用天平和量筒来测这个零件的密度。具体操作如下:(1)把天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端