2018届中考物理基础知识手册第六章质量与密度.doc

1 第六章质量与密度 知识网络构建 高频考点透析 序号 考点 考频 1 估测常见物体的质量 ★★ 2 天平的使用 ★★★ 3 密度的公式 ★★★ 4 会运用量筒测体积 ★★★ 5 测量固体和液体的密度 ★★★ 6 密度与温度的关系 ★★ 7 会鉴别物质 ★★ 知识能力解读 知能解读：(一)质量 1．概念：物体所含物质的多少“月质量，通常用字母“m”表示。 2．质量是物体的一种属性：任何物体都有质量，当物体的形状、物态、位置改变时，物体 的质量不会改变，即质量是物体的一种属性。 知能解读：(二)质量的单位及其换算 1．质量单位：国际上通用的质量单位是千克，符号 kg。它等于保存在巴黎国际计量局内的 国际千克原器(见图)的质量。1 dm3 的纯水在 4℃时的质量为 1 kg。 2．质量单位的换算：常用的还有 t、g、mg，它们之间的换算关系是：1 t=1 000 kg、l kg=1 000 g、l g=1 000 mg。 知能解读：(三)质量的测量 1．测量工具：测量质量的工具有天平、杆秤、案秤、台秤、电子秤等。实验室里常用的是 3 3 (t) (kg) (g) (mg) kg/m g/cm m Vm mVV m V ρ ρ ρ ρ             ==  =       定义：物体所含物质的多少 单位：吨 、千克 、克 、毫克 质量 天平：调节及使用方法工具测量 台秤 固体、液体质量的测量 定义：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比 单位：千克每立方米( ) 、克每立方厘米( ) 质量与密度 公式： = 密度 原理： = 工具：天平和量筒测量 固体、液体密度 密度                                       的应用：求质量、求体积、鉴别物质2 托盘天平。 2．托盘天平的构造及使用 构造 感量 天平能测出的最小质量，它决定该天平的精确度。如一架天平铭牌上 标有“感量：0.2g，则这架天平能精确到 0.2g 称量 即该天平能够称量的最大质量 放 将天平放在水平台上 移 使用前将游码移至标尺左端的零刻度线处 调 调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，这时横 梁平 衡。调节平衡螺母的方法可归结为“左偏右调，右偏左调”，也就是当 指针 向右偏时，应将横梁上的平衡螺母向左调，即平衡螺母调节的方向与 指针 偏转的方向相反 称 称量时，把被测物体放在左盘，估计一下被测物体的质量后，用镊子 按“先大后小”的顺序向右盘中依次试加砝码，如果添加最小的砝码 后，右边下沉，而取出这个最小的砝码后，左边下沉，这时应取出最 小的砝码，再调节游码在标尺上的位置，直到天平指针指在分度盘的 中央刻度线处。特别注意：被测物体和砝码的位置是“左物右码” 读 右盘里砝码的总质量加上标尺上游码的示数值就是被测物体的质量。 游码 的示数值以游码的左侧对齐格数为准。在使用天平时，若不小心按“左 码 右物”的方式放置，那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游 码在标尺上的示数值 测量范 围 收 测量完毕，将砝码放回盒内，游码归零(游码拨回标尺的零刻度线处)。 方 法：天平的使用可用以下口诀记忆：测质量，用天平，先放平，再调 平，游码左移零，螺母来调平，左物右码要记清，先大后小镊取码， 平衡质量加游码 拓展： 质量的特殊称量法 ①累积法：微小物体的称量用累积法，即取 n 个小物体称出其质量 M，则每个小物体质量 。 ②质量差法：测量液体质量时，需增加盛液体的容器，一般先测容器的质量，再侧液体和容 器的总质量，最后用总质量减去容器质量得到液体的质量。 ③异常天平称量法：a.等臂但托盘不等重的天平称量法：物体放左盘，右盘加砝码 ，天 平平衡；物体放右盘，左盘加砝码 ，天平平衡。则物体质量 。 b.不等臂天平的称量法：用上述方法把物体分别显于左、右盘时称得质量分别为 、 ， 则物体质量 ，这种方法叫“置换法”。 知能解读：(四)密度 某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度在数值上等于物体单 位体积的质量。密度是表示物质特性的物理量，物质的特性就是指物质本身具有的而又能相 Mm n = 1m 2m 1 2 2 m mm += 1m 2m 1 2m m m=3 互区别的一种性质。 点拨：“密度是物质的特性”这句话的含义有三种： ①每种物质都有它确定的密度，对于同种物质来说，密度是不变的，、币它的质量与体积成 正比，例如对于铝制品来说，不论它体积多大、质量多少，单位体积的铝的质量都是不变的。 ②不同的物质，其密度一般不同，平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度， 在相同体积的情况下，水的质量大于油的质量。 ③密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。但注意密度与温度是密 切相关的。由于一般物体都有热胀冷缩的性质，由公式 可知，当温度升高时，体的质 量不变，其体积变大(特殊情况除外)，则其密度相应减小。反之，温度下降时其密度增大。 知能解读：(五)密度的公式及单位 1．公式：用 表示物质的密度，用 m 表示物体的质量，V 表示物体的体积，则密度的公式 可表示为 。 2．单位：密度的国际单位制单位是千克每立方 米(kg/m3 )，表示 1 m3 体积的物体的质量是多少，常用单位还有 g/cm3、kg/dm3 等，它们的 换算关系是： 1 g/cm3=1kg/dm3=1000kg/m3。 点拨：对于公式 ，要以下四个方面理解： ①同种物质，在一定物态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变。实际上， 当质量(或体积)增大几倍时，其体积(或质量)也随着增大几倍，而单位体积的质量不改变。 不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比。 ②同种物质组成的物体，体积大的质量也大，物体的质量跟它的体积成正比，即当 一定时， 。 ③不同种物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密 度成正比，即当 V 一定时， 。 ④不同种物质组成的物体，在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的 密度成反比，即当 m 一定时， 。 知能解读：（六）量筒的使用 量筒是用来测量液体体积的工具，如图所示。量筒的壁上刻有刻度，相邻两条刻度线之间的 距离为分度值，表示量筒的精确程度。通常情况下，还标有 100 mL、 200 mL 或 500 mL，等 字样，这些字样均表示量筒的量程。 在使用量筒测液体体积时，视线要与液体(如水、酒精、煤油等)凹面的底部或液体(如水银) 凸面的顶部在同一水平线上，如图所示。 知能解读：(七)密度的测量 m V ρ = ρ m V ρ = m V ρ = ρ 1 1 2 2 m V m V = 1 1 2 2 m m ρ ρ= 1 2 2 1 V V ρ ρ=4 1．原理：由密度公式 可知，要测量某种物质的密度，需要测量由这种物质构成的物 体的质量和体积。 2．测量工具：测量质量的工具是天平。测量物体的体积，若是形状规则的固体，可用刻度 尺分别测出长、宽、高等，再由体积公式算出它的体积；若是形状不规则的固体或液体，可 用量筒或量杯来测量。 我们常用以下五种方法对物质的密度进行测定。 物体特征 测量方法 液体 液体的体积可以直接用量筒(或量杯)测出，其质量就要通过“质量差法”来测定，即先 称出容器和液体的总质量，将一部分液体倒入量筒中，再称出容器与剩余液体的总质量， 两者之差就是倒入量筒内液体的质量，再根据 求得密度 形状规则 的固体 质量可用天平测量；体积可直接用刻度尺测长、宽、高等，并利用体积公式算出，如正 方体体积 V=a3，圆柱体体积 ，长方体体积 V=abc，根据 求得密度 质量可用天平测量 体积可用“排水法”间接地测出 具 体 步 骤 ①先在量筒中倒入适量水，读出体积 V1(水 的多少以刚好淹没固体为宜。水过多，放入 固体后液面会超过量程；水过 少，不能淹没固体) ②再将固体用细线拴住慢慢放入量筒内水 中，并使其全部淹没，此时读出水与固体的 总体积 V2 ③由 ，可得出固体体积 形状不规 则的固体 (不溶于水) 根据 求得密度 质量可用天平测量 体积可用“坠沉法”测出 具 体 步 骤 ①将待测物体和能沉入水中的重物用细线拴在一起， 先用手提待测物体上端的细线，只将能沉入 水中的物体浸没在量筒水中，读出体积 V1 ②然后将拴好的两个物体一起浸入水中，读出体积 V2 ③被测固体体积 体积也可用“针压法”测出 用一细长针刺入被测物体并用力将其压入量筒的水中使 其被淹没，测固体的体积 漂浮的 固体 根据 求得密度 质量可用天平测量 体积可用“溢水法”测出 把水装满大烧杯，以水刚好溢出为准，此时把较大固体浸没 在烧杯的水中，且同时用另一容器承接从烧杯中溢出的水， 再用 量筒测溢出水的体积 V，则 V 就是较大固体的体积 较大固体 根据 求得密度 知能解读：(八)密度的应用 1．利用密度可以鉴别物质 由公式 知，只要测出物体的质量和体积，就可利用这个公式求出这种物质的密度，然 m V ρ = m V ρ = 2πV r h= m V ρ = 2 1V V V= − m V ρ = 2 1V V V= − m V ρ = m V ρ = m V ρ =5 后查密度表就可知道这个物体是由什么物质制成的。如通过测定密度，工艺师可以很快地判 定一件金制工艺品是不是纯金的。地质勘探人员根据矿石的色泽、硬度、密度和其他有关特 性判断矿石的品种。通过测定密度还可以判定物体是空心的还是实心的。 2．密度的特殊用途，是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料铅可用作网坠，铸铁 用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都因为它们的密度大。铝合金用来制造飞机，玻 璃钢用来制造汽车的外壳；泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料 等，都因为它们的密度比较小。 3．水的反常膨胀 一般来说，同种物质都遵从热胀冷缩规律，即温度升高时体积变大，密度变小；温度降低时 体积变小，密度变大。 水在 4℃时密度最大。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，水的密度一也越来越小。水凝固成冰时，体积变大，密度变小，人们 把水的这种特性叫做水的反常膨胀。 解题方法技巧 方法技巧：(一)对质量概念的理解及应用 解答时牢记质量是物体的一种属性，不随物体物态、形状、空间位置、温度的变化而变化。 方法技巧：(二)天平的使用 天平在使用过程中的错误类型包括：(1)操作类错误：①用手拿砝码和移动游码；②游码没 有归零直接测量；③错把物体放在右盘，砝码放在左盘；④测量过程中移动平衡螺母。(2) 读数类错误：①标尺的分度值读错；②游码的示数错读成右侧的刻度值。 方法技巧：(三)密度公式 及变形公式 、 的应用 密度的公式是 ，可得出质量计算式 和体积计算式 。只要知道其中两个 物理量，就可以代入相应的计算式进行计算。审题时注意什么量是不变的，什么量是变化的。 方法技巧：(四)密度在生产和生活中的应用 密度的公式 可变形为 和 ，利用这两个变形式可解决生活中的有关问题。 方法技巧：(五)有关密度的图象问题 在解答关于物质的质量与体积关系图象的题目时，一是要明确图象的横坐标及纵坐标表示的 物理意义；二是运用“控制变量”的思想来分析，即在体积相同时，比较质量，质量大的密 度大；三是选取某点对应的坐标(一个是质量值，另一个是体积值)，运用密度公式 计 算物质的密度。 方法技巧：(六)侧量固体密度 测量时，一是要对天平进行正确读数；二是读取量筒中固体体积时要以水面凹形底部为准， 前后两次读数之差就是固体体积；三是牢记测固体密度最合理的实验步骤的顺序。 方法技巧：(七)侧量液体密度 测量液体的质量时，是用液体和容器的总质量减去容器和剩余液体的总质量，就是倒入量筒 中液体的质量。天平的使用问题和测量步骤问题的解答与测固体密度的要求相同。 跨越思维误区 思维误区：测量物质的密度常见错误 在测量物质密度的过程中，不能正确读数，如读取质量时，忘记加游码所对刻度值；读取体 积时，没有以水面凹形底部为准；没有从减小误差的角度来设计实验步骤等。 物理思想方法 思想方法：等量替代法 无量筒测液体密度或粉状固体的密度 原理： 转换方法： m V ρ = mV ρ= m Vρ= m V ρ = m Vρ= mV ρ= m V ρ = m Vρ= mV ρ= m V ρ = V V=水 液6 中考考点链接 考点链接：(一)中考考点解读 本章是中考的重点内容，主要考查学生对质量、密度概念的理解，天平的使用，密度的测量 及计算。常以选择题、填空题、计算题、实验探究题等形式呈现。 考点链接：(二)中考典题剖析 1．质量的测量 2．密度的理解 3．测量物质的密度 1 0 0 1 2 2 0 m mm m m m m ρ ρ−⇒ ⇒ ⇒ = ⋅−液 水测空瓶质量 测满瓶液体质量 测满瓶水的质量