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第二单元物质运动和力第4讲质量与密度考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三考点一质量及其测量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属性,不随物体的形状、状态、位置、温度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:千进制,1t=103kg,1kg=103g,1g=103mg常见质量值普通中学生的质量约是50kg;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是80mg测量工具实验室常用:托盘天平,生活常用:案秤、台秤、杆秤等考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三2.天平的使用天平的使用看观察天平的称量(最大量程)和分度值(又称感量)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上的平衡螺母,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,并适当地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考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三使用注意事项(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,否则要重新调平质量特殊测量(1)测量轻小物体的质量,可先测出N个物体的质量M,再利用m=MN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,可以垫一张纸片,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,再进行称量考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三方法技巧(1)口诀:托盘天平放水平,先将游码拨到零,再调螺母找平衡,螺母总往高处走。左盘物体右砝码,加减砝码用镊夹,先放大,后放小,最后平衡游码找,物体质量砝加游。(2)左盘放物体右盘放砝码,如果放反了,物体质量等于砝码总质量减去游码在标尺上所对的刻度值。考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三考点二密度及其测量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性质密度是物质的一种属性,与质量和体积无关;密度与物质的种类、状态和温度有关,不同物质的密度一般不同常见的密度ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3特别提示当涉及几种物质时,每个物理量应采用“脚标”的方式加以区分。考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三2.密度的测量实验原理ρ=mV测量工具天平、量筒、烧杯测量液体密度的实验步骤①用天平测量出烧杯和液体的质量m1;②向量筒中倒入适量的液体,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计算密度测量固体密度的实验步骤①用天平测量出固体的质量m;②向量筒中倒入适量的水,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计算密度考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三特别提示(1)上述测量固体密度的方法适用于不溶于水、不吸水且密度大于水的固体。(2)测量液体密度时,注意是倒入适量的液体,并不是全部倒入。考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三考点三密度与社会生活1.密度与温度(1)密度与温度有关。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。考题初做诊断考点必备梳理考点一考点二考点三(2)水的反常膨胀,如图所示:①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,随着温度的升高,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。考题初做诊断考法必研突破考法1考法2考法1质量和密度的理解典题1小刘在游戏中把乒乓球压瘪了,但没有破裂,对于球内气体而言,没有发生变化的物理量是()A.密度B.质量C.压强D.体积答案:B解析:当球被压瘪时,球内气体质量不变,但由于气体体积减小,所以球内气体的密度会变大,A项不符合题意;质量是物体内所含物质的多少,当球被压瘪时,虽然球内的气体体积减小,但由于球没有破裂,球内气体的分子数量没有增多也没有减少,所以球内气体的质量没有发生变化,B项符合题意;当球被压瘪时,球的体积减小,所以球内气体的体积也减小了,而质量不变,所以压强变大了,C、D项均不符合题意,故选B。方法归纳涉及物理量的变化时,根本的思路是理解决定它的因素。质量取决于物体所含物质的多少,密度是质量和体积之比。考题初做诊断考法必研突破考法1考法2对应练1一铁块的质量会发生变化的情况是(C)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析质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变,将它熔化成铁水是状态变了,把它轧成薄铁片是形状变了,从地球运到月球是位置变了,但铁块所含铁的多少没有改变,所以其质量不会改变,故A、B、D项错误;切掉一个角,铁块所含铁物质减少了,所以质量变了,故C项正确。考题初做诊断考法必研突破考法1考法2对应练2水是一种重要的资源,具有一些奇特的性质,如水结成冰后体积会变大。水结成冰后下列物理量中没有发生变化的是(A)A.质量B.密度C.比热容D.内能解析质量是物质的属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关,因此水结成冰后质量不变,故A正确;水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,因此水结冰密度变小,故B错误;水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃),因此水结成冰比热容变小,故C错误;水结冰需要放出热量,内能减少,故D错误。考题初做诊断考法必研突破考法1考法2考法2m-V图象典题2(2017四川自贡)甲、乙两种物质的m-V图象如图所示,分析图象可知()A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小C.两物质的密度之比为4∶1D.两物质的密度之比为1∶4考题初做诊断考法必研突破考法1考法2思路导引审—先通读题干,明确此题主要考查m-V图象的物理意义。↓析—由图象可知,甲、乙的质量相等时,甲的体积较小,则甲的密度较大;甲、乙的体积相等时,则甲的质量较大,且甲的质量是乙的4倍,则甲的密度是乙的4倍。↓判—根据以上分析,答案C正确。答案:C方法归纳解答图象题明确横坐标和纵坐标的物理意义是关键。定性比较时作横轴或纵轴的平行线即可;定量计算时从图象读出具体数值计算即可。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2命题点1用天平测固体、液体质量1.天平结构原理(1)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:杠杆的平衡条件,它是个等臂杠杆。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点22.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(或其他水平支撑面上),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(或指针左右摆动幅度相等),这时横梁平衡。调节的方法:将平衡螺母向指针偏转相反的方向调,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。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点23.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。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2典题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.向右移动游码考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2答案:(1)水平(2)零刻度线处(3)平衡螺母中线(4)左右(5)D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。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2方法归纳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,调节时通过移动平衡螺母达到天平平衡,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。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2命题点2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:ρ=𝑚𝑉。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点22.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;④根据ρ=𝑚𝑉或ρ=𝑚𝑉2-𝑉1,计算出固体块的密度;考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2(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将一部分盐水倒入量筒中,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。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2典题2(2018北京)下面是小阳同学测量食用油密度的主要实验步骤:①用天平测出烧杯和食用油的总质量m1。②将烧杯中的部分食用油倒入量筒中,并测出量筒中食用油的体积V。③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。④计算出食用油的密度ρ油。考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2请根据以上实验完成下列问题:(1)画出本次实验数据的记录表格。(2)实验中m1、V的测量数值分别如图甲、乙所示,测出m2=40g;则食用油的体积V=cm3,食用油的密度ρ油=g/cm3。答案:(1)见下表(2)600.9烧杯和油的总质量m1/g量筒中油的体积V/cm3烧杯和杯内剩余食用油总质量m2/g量筒中油的质量m/g油的密度ρ/(g·cm-3)考题初做诊断实验探究拓展命题点1命题点2解析:如图甲、乙所示,m1=(50+20+20)g+4.0g=94.0g量筒中油的体积V=60mL=60cm3量筒中油的质量m=m1-m2