专题06 质量与密度
考点一：质量及天平使用
1．质量：物体中所含物质的多少叫质量，它是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、温度和位置的改变而改变。
2．单位：质量的国际主单位是千克(kg)，此外常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。实验室里用天平测物体的质量。
3．天平的使用：①放：天平放在水平台面上，游码放在标尺左端零刻度线处；②调：调节平衡螺母使天平横梁平衡；③称：左“物”右“码”，并移游码，使横梁平衡；④读：m物＝m砝码＋m游码。
4．使用天平注意事项：①被测质量不能超过天平量程；②加减砝码时用镊子夹取，不能将砝码弄湿、弄脏，潮湿物品和化学药品不能直接放在天平盘中；③移动位置后，要重新调节天平平衡。
5．测量质量的特殊方法
(1)累积法：测微小物体的质量：m＝(m总为n个相同物体的总质量)。
(2)取样法：测巨大物体的质量：m＝nm样(m样为样品的质量)。
(3)不等臂天平测质量：根据杠杆平衡原理：m＝(m1、m2已知)。
6．天平使用注意事项：
①称量前，横梁不平衡的调节方法：游码移到零刻度线处，调节平衡螺母，若指针右偏，则向左调节平衡螺母，反之，向右调。
②称量过程中横梁不平衡的调节方法：更换砝码，调节游码。
③读数时以游码左边所对刻度线为标准。
④添加砝码时从大到小的顺序添加
考点二：密度及其测量
1．定义：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。定义公式ρ＝。
2．单位：密度的国际主单位是kg/m3，实验室常用单位是g/cm3，二者的换算关系是1 g/cm3＝103 kg/m3。
3．密度公式的理解
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(1)同种材料制成的物体，ρ不变，m与V成正比，即；物质的密度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属性。
(2)质量相同的不同物质，密度ρ与体积V成反比，即；
(3)体积相同的不同物质，密度ρ与质量成正比，即。
4．测体积：不规则较小固体和液体可以用量筒(或量杯)来测量体积。读数时视线与凹液面底部相平。
5．测密度：原理ρ＝，工具有天平或秤、量筒或刻度尺等，测固体物质的密度通常是先测物体质量后测体积，测液体的密度通常采用剩余法误差较小。
6．密度的影响因素：物质的种类、状态、温度，气体还与压强有关。
考点三：密度与社会生活
1．密度与温度：温度能改变物质的密度，一般物质遵循“热胀冷缩”的规律，水在0～4 ℃时反常膨胀。
2．密度公式的应用：①计算不便直接测量的质量，m＝ρV；②计算不便直接测量的体积，；③由公式求出密度，用来鉴别物质；④应用物质的密度的特性可以作为选择应用材料时的标准。
3．判断金属球是否是空心的有三种计算方法：
一是计算此金属球的密度，然后跟此金属密度比较，相同则为实心，较小则为空心；
二是计算相同体积的实心球质量，看与此球是否相同，相同则此球为实心，不同的此球为空心；
三是计算相同质量的金属体积应为多大，再与此球体积比较，相同则此球为实心，如较小则为空心，此法不仅可以判断是否空心，还可以求出空心部分的体积．
考点一 质量及天平使用
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【典例】（2018•济南）测量物体的质量前，将天平放在水平台上，小亮发现指针偏向分度标尺的左侧，如图所示。接下来他要进行的操作是
A．先将游码拨至零刻度线，再向右调节平衡螺母
B．先将平衡螺母移到最左端，然后向右移动游码
C．先将游码拨至零刻度线，再向左调节平衡螺母
D．先将平衡螺母移到最左端，然后向左移动游码
【答案】A
【点评】天平是初中物理中非常重要的测量工具，要会放、会拨、会调、会称、会读，做到知识的全面掌握。
【跟踪练习】
1．（2018•天门）下列关于质量的说法正确的是
A．橡皮泥捏成泥人后，质量变小了 B．白糖热化抽丝制成棉花糖后，质量变大了
C．1kg的棉花和1kg的铁块，铁块的质量大 D．物理课本从武汉快递到潜江，质量是一样的
【答案】D
【解析】A、橡皮泥捏成泥人后，形状发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变。此选项错误；B、白糖热化抽丝制成棉花糖后，形状发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变。此选项错误；C、1kg的棉花和1kg的铁块的质量相等。此选项错误；D、物理课本在武汉和潜江只是位置不同，物质多少没有变化，所以质量不变。此选项正确。故选D。
2．（2018•百色）小明用已经调好的天平测量一杯水的质量，当天平重新平衡时，放在右盘中的砝码位置如图所示，则杯和水的总质量是
A．82.4 g B．82.2 g C．82.6 g D．82.8
【答案】A
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【解析】天平测物体质量时，左盘物体质量等于右盘砝码质量（移动游码相当于给右盘增减砝码），读数时为m物=m砝码+m游码。标尺分度值0.2g；烧杯和积水的总质量：m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g。故选A。
3．（2018•兰州）某兴趣小组的同学，做了探究实验：天平的使用
①把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻线处。待横梁静止时，指针指在分度标牌中央刻度线的右侧，如图甲所示。为使横梁在水平位置平衡，则应将横梁右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端移动。
②在已调节好的天平左盘上放置一个笔袋，天平再次平衡后，右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则笔袋的质量为________g。
【答案】①左；②63.2。
考点二 密度及其测量
【典例】（2018•大连）某品牌盒装牛奶，盒上标有“净含量250ml”，用天平测得牛奶的质量是260g，则这种牛奶的密度是________g/cm3；小明喝了半盒牛奶，剩下半盒牛奶的密度是________kg/m3。
【答案】1.04；1.04×103。
【解析】这种牛奶的密度为；由于密度是物质本身的一种特性，与质量、体积无关，所以小明喝了半盒牛奶，剩下半盒牛奶的密度不变，仍然是1.04g/cm3=1.04×103kg/m3。
【点评】此题考查了密度的物理意义、计算公式的应用和单位换算，难度较小，是一道基础题。
【跟踪练习】
1．（2018•广西）甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示，则甲、乙两物体的密度之比是
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A．8：1 B．4：3 C．4：1 D．2：1
【答案】A。
2. （2018•宜昌）下列情况中，物质密度不变的是
A．把纸撕成碎片 B．冰熔化成水 C．氧气罐中的氧气用去一部分 D．把铁丝烧红
【答案】A。
【解析】A、把纸撕成碎片，形状变化了，物质种类和状态没变，所以密度不变，故A符合题意；B、冰熔化为水后，状态变化了，密度发生了变化，水的密度大于冰的密度，故B不符合题意；C、氧气罐内氧气用去一部分后，体积不变，质量减小，其密度减小，故C不符合题意；D、铁丝烧红后，质量不变，体积变大（热膨胀），所以密度变小，故D不符合题意。故选A。
3．（2018•锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为________cm3，由此可以计算出小石块的密度为________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内________；
③________；
④贝壳密度的表达式为ρ=________（水的密度用ρ水表示）。
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【答案】（1）43；20；2.15×103；（2）②使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；④。
考点三 密度与社会生活
【典例】（2018•怀化）在北京8分钟的节目中，憨态可掬的大熊猫令人忍俊不禁。这只大熊猫是用一种特殊的铝合金材料制成的，它的高为2.35m，质量却只有10kg，它利用了铝合金的哪一种性质
A．质量小 B．密度小 C．比热容小 D．导热性能好
【答案】B
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【点评】此题考查密度的应用与物质鉴别，密度作为物质的一种特性，常用来鉴别物质，解答本题时需要紧扣题目中“大熊猫”高度大，质量小的特点进行分析。
【跟踪练习】
1．（2018•邵阳）如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是
A．密度小 B．弹性小 C．体积小 D．硬度小
【答案】A
【解析】C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料，“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小。所以这种材料的优点是密度小。故选A。
2．（2018•滨州）如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是
A．温度等于4℃时，水的密度最大
B．在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质
C．示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬
【答案】C
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3．（2017•烟台）学习质量和密度的知识后，小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题，你认为能够完成的是
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度
④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目。
A．①② B．①②④ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】①测量牛奶的密度：需要用天平测量牛奶质量，用量筒测量牛奶的体积，用密度公式求出密度，可以完成。②用天平测量戒指的质量，用量筒和水测量戒指的体积，用密度公式求出密度，可以鉴别金戒指的真伪，可以完成。③取一小段铜导线，可以测它的质量、体积，算出它的密度，但无法测铜导线的直径、总质量，就无法得出它的长度，不能完成实验。④鉴别铜球是空心的还是实心的：用天平测量铜球的质量，用量筒和水测量体积，用密度公式求出密度，然后和铜的密度比较，可以完成实验。⑤用天平称出一堆大头针的数目：先用天平测量50个大头针的质量，求出一个大头针的质量，再用天平测量一堆大头针的总质量，求出一堆大头针的数量，可以完成。故选C。
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