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1、专题08质量与密度一、知识梳理一、质量及其测量1.物体是由物质组成的，物体所含物质的多少叫做质量，用“m”表示。2.国际单位制中质量单位是千克（kg），常用单位还有吨（t）、克（g）、毫克（mg）。换算关系：1t=1000kg，1kg=1000g，1g=1000mg。3.质量是物体本身的固有属性。物体的质量不随它的形状、状态、温度以及所处的地理位置的改变而改变。4.同种物质，体积越大，其质量也就越大。5实验室中，测量质量的常用工具是天平；在生活中，质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。6.用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上；先将游码拨回标尺左端的零刻线处（归零），再调节平衡螺母
2、，使指针指到分度盘的中央刻度（或左右摆动幅度相等），表示横梁平衡。7.用天平测量物体质量时，将物体放在左盘，砝码放在右盘，用镊子加减砝码并调节游码，使天平重新平衡。8.用天平测量物体质量时，被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。9.使用天平注意事项：被测物体的质量不能超过天平的量程；用镊子加减砝码时要轻拿轻放；保持天平清洁、干燥，不能把潮湿的物体和化学药品直接放在盘上，也不能把砝码弄湿、弄脏，以免锈蚀。二、密度及其计算1.某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。2.密度是物体的特征。油比水轻，说的是油的密度小于水的密度，所以油漂浮在水上。3.密度公式是：。4.不同物质，在
3、体积一定时，质量跟密度成正比；不同物质，在质量一定时,体积跟密度成反比。5.国际单位制中，密度单位是kg/m3，常用单位还有：g/cm3（ml），1g/cm3=103kg/m3。6.平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升（ml）表示，1ml =1cm3。1m3=103 l(升)。水的密度（其物理意义为：体积为1m3的水，质量为1.0103kg，也就是1t）。7.不同物质，质量相等时，体积跟密度成反比（甲乙，当甲、乙都是m时，V甲乙，当甲乙两物质体积都是V时，m甲m乙）。如同一个瓶，装满水和装满油相比较，装满水的质量大。9.气体有充满空间的特点，比如氧气瓶内氧气用掉一半，质量减小一半，体积不变，则
4、密度减小一半。三、密度测量1.测量工具：密度测量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒测量固体和液体的体积；用天平测量物体质量。（1）量筒的使用：如图（1）所示，使用量筒时应注意以下几个方面：一、首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；图（1）中，量筒量程 100 ml，分度值 2 ml）；二、量筒使用时应放在水平桌面上；三、当液面是凸面时，视线应与凸液面的顶部保持水平；当液面是凹面时，视线应与凹液面的底部保持水平，图（2）中，红线表示正确读数的视线方向，此时读数为7.0ml）。图（1） 图（2）（2）天平的使用：用天平测量物体
5、的质量。天平的使用及注意事项：测量时，应将天平放在水平桌面上；先将游码拨回标尺左端的零刻线处（归零），再调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央刻度（或左右摆动幅度相等），表示横梁平衡；将物体放在左盘，砝码放在右盘，用镊子加减砝码并调节游码，使天平重新平衡；被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。2.液体密度的测量：液体密度的测量步骤如下：（1）用天平称出烧杯的质量m1； （2）将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m2；（3）将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；（4）计算液体的密度：。例如：如图（3）所示，假设空烧杯质量为22g，天平示数为烧杯和液体
6、的总质量，天平读数为49.0g，故液体质量为27.0g；从量筒中读取液体体积为30.0ml；那么液体密度为：图（3）液体密度测量图（4）固体密度测量3.固体密度的测量：固体密度的测量步骤如下：（1）用天平测量固体的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；（3）用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；（4）计算固体的密度： 。例如：图（4）中，固体质量m为27.0g；液体体积V1为30ml，液体与固体总体积V2为40ml；固体密度：。二、重点与难点重点一：质量测量中考中，有关本考点的考题会经常出现，考试内容主要集中在质量的概念和质量测量上。质量的概念考查角度较多的
7、是：什么是物体质量、物体质量与哪些因素有关和常见物体的质量估测；质量测量主要考查：天平的正确使用方法、正确读数。主要题型是选择题和填空题，实验探究题也有出现；选择题、填空题考查质量的概念和天平的正确使用与读数；实验探究题考查学生对测量物体质量的工具的使用、调节和读数。重点二：密度计算密度是本章的重点内容，也是常考内容，所以，对本节的学习更应该引起学生的重视。本考点有：密度的概念、密度的物质属性、密度的计算。中考中，有关本节知识点的考题会经常出现，有时和质量结合在一起出现。考试内容主要集中在密度的概念和密度的测量上。对密度概念的考查角度较多的是：物质密度的特性、物体密度的计算、密度与物质的关系。
8、主要题型是选择题和填空题；选择题、填空题考查密度的概念和有关密度的计算。难点一：测量物质的密度1.实验内容（1）测量工具：密度测量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒测量固体和液体的体积；用天平测量物体质量。（2）天平的使用：用天平测量物体的质量。天平的使用及注意事项：测量时，应将天平放在水平桌面上；先将游码拨回标尺左端的零刻线处（归零），再调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央刻度（或左右摆动幅度相等），表示横梁平衡；将物体放在左盘，砝码放在右盘，用镊子加减砝码并调节游码，使天平重新平衡；被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。2.液体密度的测量：液体密度的测量步骤如下：（
9、1）用天平称出烧杯的质量m1； （2）将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m2；（3）将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；（4）计算液体的密度：。3.固体密度的测量：固体密度的测量步骤如下：（1）用天平测量固体的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；（3）用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；（4）计算固体的密度： 。4.考查方向考查方向解答思路天平调平衡移动平衡螺母（指针左偏，平衡螺母右移；指针右偏，平衡螺母左移）天平使用把天平放在水平桌面上，游码放在“零”位，调节平衡螺母使天平平衡，左盘放被测物体，右盘放砝码，不得用手夹取砝
10、码求被测量物体质量物体总质量等于砝码总质量加上游码读数液体体积测量视线要与液面相平，1mL=1cm3被测物体密度用密度公式进行计算即可被测物质密度误差烧杯或被测固体均粘有部分液体，由实验步骤可知被测质量偏小时，密度偏小；被测质量偏大时，密度偏大靠增减砝码无法使天平平衡时取下最小砝码，调节往右调节游码实验评价根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题三、考查方向1.质量与密度概念典例一：（2020鄂州）一艘船将一箱质量为100kg的科研器材从赤道运送到南极，在运送的过程中物体没有损失。则物体的质量将（）。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定【答案】C。【解析】质量是
11、指所含物质的多少，不随空间位置、状态、环境温度等因素的改变而改变，故ABD错误，C正确。故选C。典例二：（2020宜昌）一般来说物质遵从热胀冷缩的规律，当物体发生“热胀”时，以下说法正确的是（ ）。A. 物体体积变小；B. 物体密度变小；C. 物体质量变大；D. 物体没有任何变化【答案】B。【解析】一般来说物质遵从热胀冷缩的规律，当物体发生“热胀”时，质量不变，物体体积变大，而密度变小；故B正确，A、C、D错误。故选B。典例三：（2020湘西）小妍同学将手中一瓶矿泉水喝掉一半后，剩余水的密度大小（）A变大B变小C不变D无法确定【答案】C。【解析】密度是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与
12、物质的体积、质量无关；矿泉水被喝掉一半后，质量和体积都变为原来的一半，质量与体积的比值不变，即密度保持不变，故C正确，ABD错误。故选：C。2.质量测量典例四：（2020龙东）用一架砝码严重生锈的天平去测量物体的质量，其结果将会（ ）A.偏小 B.偏大 C.不变 D.无法判断【答案】B。【解析】砝码磨损了，相当于砝码的质量减小了，但是上面所标的数值没有改变，在称物体质量时，所加的数目就多了，砝码的实际质量还等于物体的质量，只是所标的数值对于实际质量要偏大，故所测量结果偏大。故B正确典例五：（2020咸宁）用天平测小石块质量的实验中，有如下实验计划：将游码移至标尺左端的“0”刻度线处；将托盘天平
13、放置在水平工作台面上；在天平的左盘放入小石块；调节平衡螺母，使天平横梁平衡；用镊子在右盘中加减砝码，移动游码，使天平平衡；正确读出砝码和游码的示数，正确的操作顺序是（）。ABCD【答案】B。【解析】测量小石块质量的步骤：将托盘天平放置在水平工作台面上；将游码移至标尺左端的“0”刻度线处；调节平衡螺母，使天平横梁平衡；在天平的左盘放入小石块；用镊子在右盘中加减砝码，移动游码，使天平平衡；正确读出砝码和游码的示数。故正确的操作顺序是。故选：B。3.密度计算典例六：（2020恩施）如图所示，是a、b两种物质m-V的关系图像，若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地
14、面上。下列说法正确的是（）。A. a、b的密度之比为4：1；B. 甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4：1；C. a、b的密度之比为2：1；D. 甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2：1【答案】B。【解析】ACa、b的密度之比为：；故AC项错误；BD甲、乙的质量相等，所以体积之比为：甲、乙的边长之比为：则甲、乙的压强之比为：故B项正确，D项错误。故选B。典例七：（2020扬州）不同材料组成的a、b、c三个实心物体，它们的体积与质量的关系如图，由图可知下列说法正确的是（）。A三者的密度关系abc；Ba的密度是b的两倍；C若将b的质量减半，它的密度变为0.5103kg/m3；D若将c的体积增大到4
15、103m3，它的密度不变【答案】D。【解析】由图象可知，横轴是质量，纵轴是体积。AB、由图象可知，当VaVbVc2103m3时，ma1kg，mb2kg，mc4kg，则a、b、c的密度分别为：a0.5103kg/m3，b1103kg/m3，c2103kg/m3，所以三者的密度关系abc，a物质的密度是b物质密度的，故AB错；CD、因为密度是物质本身的一种特性，其大小与质量、体积大小无关，所以将b的质量减半，b的密度不变，还是1103kg/m3；将c的体积增大到4103m3，它的密度不变，还是2103kg/m3，故C错误、D正确。故选：D。典例八：（2020襄阳）(1)在“测量小石块的密度”实验中
16、，小强先用调节好的天平测量小石块的质量，天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图甲所示；然后再用量筒测量小石块的体积如图乙所示。则该小石块的质量为_g，密度为_kg/m3。(2)若小强先利用量筒测量小石块的体积，再利用天平测量小石块的质量，那么最终测量出的小石块的密度将比小石块的真实密度_（选填“偏大”“偏小”或“一样大”）。【答案】(1)81；(2)2.7103；(3)偏大。【解析】(1)由图甲可知，小石块的质量：m=50g+20g+10g+1g=81g；由图乙可知，小石块的体积为：V=70cm3-40cm3=30cm3小石块的密度：。(2)先测出了石块的体积，然后测质量，由于石块
17、上会沾有水，所以这样测得的质量会偏大，由可知，所测的密度偏大。4.密度测量典例九：（2020湘潭）如图甲、乙所示，用天平、量筒测量金属块的密度。（1）将天平放在水平工作台上，将游码移到标尺的 处，调节平衡螺母，使横梁平衡；（2）将金属块放在天平左盘里，用镊子向右盘加减砝码并移动游码，当天平再次平衡时，右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块的质量为 g；（3）将金属块用细线系好轻轻放入盛有40mL水的量筒中，水面升高到如图乙所示的位置，金属块的体积为 cm3，金属块的密度为 g/cm3。（4）利用弹簧测力计、烧杯和水，也可以测量出此金属块的密度，如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧测力
18、计下端的挂钩上，测出金属块的重力为G，再将金属块完全浸没在装有水的烧杯中，读出此时弹簧测力计示数为F则金属块质量为 ，体积为 ，密度为 （三空均用已知量的字母表示）。【答案】（1）零刻度；（2）62；（3）20；3.1；（4）；水。【解析】（1）天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度处，调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡。（2）金属块的质量为：m50g+10g+2g62g。（3）金属块的体积为：V60ml40ml20ml20cm3，金属块的密度为：3.1g/cm3。（4）金属块质量为：m，金属块浸没在水中受到的浮力：F浮GF，金属块的体积：V，金属块的密度：水。故答案为：（1）零刻度；（2
19、）62；（3）20；3.1；（4）；水。典例十：（2020扬州）某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、记号笔、细线和足量的水（已知水的密度为）测量了一块小矿石的密度，实验过程如下：（1）实验步骤：A向量筒中加入适量的水，记下体积V1（如图1）；B烧杯中注人适量的水，将石块放入剪下的矿泉水瓶内，使矿泉水瓶漂浮在烧杯中，并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置（如图2）；C取出矿泉水瓶，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至 ，量筒中剩余水的体积V2（如图3）；D再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中，此时总体积V3（如图4）。（2）小矿石的密度表达式石 （用题中物理量符号表示）；（3）由于矿泉水瓶有质量，会导致
20、小矿石密度测量值 ，有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以，该同学修改的内容是 。故答案为：（1）标记处；（2）；（3）偏大；取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶放入烧杯中，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积V2。【解析】（1）实验步骤：A向量筒中加入适量的水，记下体积V1；B烧杯中注人适量的水，将石块放入剪下的矿泉水瓶内，使矿泉水瓶漂浮在烧杯中，并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置；C取出矿泉水瓶，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，则矿石的质量等于量筒倒入烧杯中水的质量，量筒中剩余水的体积V2；矿石的质量为：m石m水（V1V2）。D再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中，此时
21、总体积V3。矿石的体积为：V石V3V2。（2）矿石的密度为：石。（3）由于矿泉水瓶有质量，瓶子有重力，当瓶子在水中漂浮时，瓶子和矿石的重等于瓶子排开水的重力，瓶子和矿石的总质量等于排开水的质量，计算时把瓶子和矿石的质量误认为是矿石的质量，导致矿石质量测量值偏大，密度偏大；取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶继续放入烧杯中，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积V2。故答案为：（1）标记处；（2）；（3）偏大；取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶放入烧杯中，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积V2。典例十一：（2020无锡）小红利用托盘天平（最大测量值200g。
22、分度值0.2g），量筒，水（水1.0103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，步骤如下：（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平螺母向 调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，天平再次平衡时，游码示数如图甲所示，则白纸的质量为 g；接下来，应该先将游码移至 g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变），则小红所配置的盐
23、水密度为 g/cm3。（4）小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，如图乙所示。测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“，小红做了如下的使用说明：图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度请在图丙的坐标系中画出m图象，并在坐标轴上标出的最大值。理论上，该“密度计”可以鉴別密度差异不小于 g/cm3的液体。【答案】（1）右；（2）0.4；2.4；（3）1.04；（4）如上图所示；0.004。【解析】（1）由题意可知，天平放在水平台面
24、上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线；（2）由甲可知，标尺的分度值为0.2g，则白纸的质量为0.4g，要称量出2g盐，可以先将游码移至2.4g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡；（3）水的体积V水50mL50cm3，由可得，水的质量m水水V水1.0g/cm350cm350g，则盐水的质量m盐水m水+m盐50g+2g52g，则小红所配置的盐水密度盐水1.04g/cm3；（4）由题意可知，空烧杯的质量m050g，然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量m1100
25、g，则烧杯内水的质量m水m1m0100g50g50g，烧杯内水的体积V水50cm3，测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m，则液体的体积V液V水50cm3，则烧杯内液体的质量m液mm0m50g，液体的密度液1.0g/cm3，所以，待测液体的密度液与烧杯和液体的总质量m的关系为依次函数，当烧杯内没有液体时，m50g，液体的密度液0g/cm3，当烧杯和水的总质量为100g时，液体的密度液1.0g/cm3，当托盘天平称量达到最大测量值200g时，液体的密度最大，即液3.0g/cm3，则m图象如下图所示：由托盘天平的分度值0.2g可知，该“密度计”可以鉴別液体质量的差异为0.2g，则该“密度计”可以鉴別密度差异0.004g/cm3。故答案为：（1）右；（2）0.4；2.4；（3）1.04；（4）如上图所示；0.004。17