第六讲 质量与密度
考点梳理
知识精讲
质量与
密度
质量
天平的使用
注意事项
测量步骤
密度
测量物质的密度
量筒的使用
测量液体和固体的密度
密度与社会生活
物质的物理属性
定义:物体所含物质的多少叫做质量.通常用字母①___
表示.
单位:基本单位是②_____,符号是③___,常用的质量
单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t).
注:单位换算:1 g=④____kg;1 mg=⑤___g=⑥ ____kg;
1 t=⑦____kg.
物体的质量不随它的形状、物态和位置的改变而改变.
m
千克 kg
10-3 10-3 10-6
103
质量的测量:实验室常用的测量工具是天平.生活中常
用称质量的器具有秤、台秤和案秤.
常考举例:中学生的质量约为50 kg,一瓶矿泉水的质
量约为500 g,一个鸡蛋的质量约为50 g.
注意事项
(1)被测物体的质量不能超过天平的最大量
程.
(2)向盘中加减砝码时要用⑧____,不能
⑨____直接接触砝码,不能把砝码弄湿、
弄脏.
(3)潮湿的物体和化学药品不能直接放到天
平的⑩ ____中.
镊子
用手
托盘
测量步骤
把天平放在 ____台上,将游码移到标尺
左端的 ________处.
调节横梁两端的 ________,使指针指在
分度盘 ____.(左偏右调,右偏左调)
把被测物体放在 ___盘,在 ___盘中加
减砝码并调节游码在标尺上的位
置,直至横梁平衡.
右盘中砝码的质量加上游码在标尺上所对
应的示数就等于被测物体的质量.
放:
调:
测:
读:
水平
零刻度线
平衡螺母
中央
左 右
11
12
13
14
15 16
定义:某种物质组成的物体的 ____与它的体积之
比,叫做这种物质的密度,用 ___表示.
公式:ρ= ____.m表示质量,单位为kg,V表示体积,单
位为m3,密度在数值上等于物体单位体积的质量.密度
的基本单位是千克每立方米,符号是 _____,有时也
用克每立方厘米作为密度单位,符号是 _____.
单位换算:1 g/cm3= ____kg/m3.
常见举例:水的密度1.0×103 kg/m3,冰的密度
0.9×103 kg/m3.
质量
ρ
m
V
kg/m3
g/cm3
103
17
18
19
20
21
22
量筒的
使用
“看”:看 ____、分度值和 ____.1毫升
(mL)= __立方厘米(cm3).
“放”:放在 ____台上.
“读”:读数时,视线应与液体凹面的 ____
相平.
量程 单位
1
水平
底部
23 24
25
26
27
测量液体和
固体的密度
原理: _____.
工具:用 ____测质量,用 ____测体积.
测量固体密度的步骤
测量液体的
密度的步骤
m
V
天平 量筒
28
29 30
测量固体密
度的步骤
(1)用天平测出 ____的质量m.
(2)在 ____中倒入适量的水,测出 ___
的体积为V1.
(3)将物体放入水中,测二者总体积为V2.
(4)固体的密度 = ____.m
V
固体
量筒 水
2 1-
m
V V
31
32 33
34
测量液体的
密度的步骤
(1)用天平测出 __________的总质量m1.
(2)把烧杯中适量液体倒入 ____中,用
天平测出剩余液体和 ____的总质量m2.
(3)读出 ____中液体的体积V.
(4)液体的密度 = _____.m
V
烧杯和液体
量筒
烧杯
量筒
1 2m m
V
35
36
37
38
39
密度与社
会生活
密度与温度:一般来说,同种物质温度越高,
密度越 ___,但水比较特殊.水在4 ℃时密度
最大,水结冰后,____不变,体积 _____,
____减小.
密度与物
质鉴别
不同物质的密度一般不同,可以根
据密度来鉴别物质、估算物体的质
量和体积等.
应用:银饰品是否为纯银的鉴定,
鉴定牛奶、酒的品质等.
小
质量
增大 密度
40
41
42 43
物质的物理属性:密度、导电性、磁性、弹性、
硬度、延展性、导热性、透光性等.
一
重难点突破
密度公式 的相关计算m
V
例1 已知一个空瓶子装满水后的总质量为300 g,在
装满水的瓶子中放入一个小石块,溢出水后其总质
量为320 g,取出石块后,剩余的水和瓶子的总质量
为290 g.(不计取出石块的过程中带走的水)则石
块的质量为___g,石块的密度为___ g/cm3.
(ρ水=1.0×103kg/m3)
30 3
例2如图所示的是a、b两种物质的质量m与体积V
的关系图像,由图像可知,a、b两种物质的密度
ρa、ρb和水的密度ρ水之间的关系是( )
A. ρb>ρ水>ρa
B. ρb>ρa>ρ水
C. ρ水>ρa>ρb
D. ρa>ρ水>ρb
例2题图
D
注 意 事 项
①公式中的质量与密度是相对应的,即为同一物
体的质量和密度;
②计算时要注意单位的统一(一般情况下:质量
的单位是kg,体积的单位就是m3,计算所得密度
单位即为kg/m3;质量的单位是g,体积的单位就
是cm3,计算所得密度单位即为g/cm3);
③计算时要注意单位换算:1 g/cm3=1.0×103
kg/m3、1 L=10-3 m3、1 mL=1 cm3.
二 物质的物理属性(重点)
例3波音公司近日推出了一种世界上最轻的金属材
料——微晶格金属.它的密度为0.9 mg/cm3,尺寸
只有头发的 11 000,质地坚硬,且可以在变形50
%的情况下恢复原状.如图是将一块该材料放在蒲
公英上的情景.下列说法不正确的是( )
例3题图
A. 微晶格材料具有很好的弹性
B. 与同体积的铁相比,这种金属材料的质量更小
C. 这种微晶格材料可以制作成绝缘手套
D. 如果将这种微晶格材料制成钉子在石蜡上刻画,
石蜡上会留下深深的刻痕
答案:C
例4 如图所示是一种新型体育用品材料——碳纤
维,它是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤
维材料.其耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属
与金属之间,耐腐蚀性好、纤维的密度低,质量
比金属铝轻,但强度却高于钢铁,因此,被广泛
用于民用、军用、建筑、化工、工业等,关于碳
纤维下列说法中不正确的是( )
例4题图
A. 碳纤维可以用来做飞机结构材料,利用了它
的良好的硬度
B. 碳纤维应用于化工行业,主要是因为它的耐
腐蚀性好
C. 碳纤维含碳量在90%以上,因此它具有良好
导电性
D. 碳纤维的密度低,因此可以用来做轻便的登
山鞋
答案:C
间偏右处,要使天平横梁水平平衡,应将平衡螺母向
___(选填“左”或“右”)调节,称量时应使用_____
向天平右盘加_____.天平所测物体质量是____g.
实验
实验突破 基础小实验
命题点 天平的使用及读数
1. 如图在测物体质量时,称
量前将天平放在水平台面上
调平时,天平的指针指在中
左 镊子
砝码 31.2
命题点 量筒的使用及读数
2. 如图所示,读取液体体积
时,正确的视线方向是___.
量筒的分度值是___mL;液
体的体积为____mL.
乙
2
20
命题点 密度的理解
3. 如图所示,点燃酒精灯会
使它上方的风车旋转起来,
这是因为温度升高,气体密
度_____.变小
教材重点实验
实验一 测量固体的密度
命题点:
1. 实验原理( )
2. 天平的使用和读数
3. 量筒的使用和读数
4. 测量固体密度的步骤(对实验步骤进行补充、排序或
设计)
m
V
5. 实验过程中对于特殊物质体积测量的思考(①吸水
性的物质:可让其吸足水再测量,并注意其吸水性对
实验结果的影响;②密度小于水的物质:可用针压法,
使物体完全浸没在水中测得体积,注意使用的针要细;
③粉末状、颗粒状物质:粉末状物质可直接用量筒测
得体积,颗粒状物质可用排水法测得体积;④易溶于
水的物质:可用细沙代替水,然后用排沙法测得体
积.)
6. 密度的计算(密度公式 的应用)
7. 密度表达式的推导
8. 实验结果的讨论
9. 误差分析(先测物体体积再测物体的质量,所测固
体的密度会偏大)
10. 实验方案的设计
11. 实验方案的评价(找出实验的不足点)
m
V
例1小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,
他用天平和量筒测量鹅卵石的密度.
例1题图
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水
的总体积V2.
他应采用正确的实验步骤顺序为____(选填下列选
项前的字母).
A. ①②④③B. ①②③④
C. ②③④①D. ②③①④
A
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中
的操作错误是_____________.
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅
卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙
所示,鹅卵石的质量为____g;由图丙和丁可知鹅卵
石的体积是___cm3,计算出鹅卵石的密度为
____g/cm3.
游码没有归零
27
10
2.7
(4)若鹅卵石磨损后,它的密度将_____(选填
“变大”“变小”或“不变”).
(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹
面的底部____________________,若小杜在图丙中
读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵
石的密度将_____(选填“偏大”“偏小”或“不
变”).
不变
在同一水平线上(相平)
偏大
【解析】(1)测固体密度时,为了减小实验误差,应
先用天平测出物体的质量,再测物体的体积,最后
利用公式 计算出密度;(2)由图甲可知,此时游
码没有移至零刻度线处,应先将游码移至零刻度线
处,再调节平衡螺母,使横梁平衡;(3)由题图乙可
知:鹅卵石的质量m=20 g+5 g+2 g=27 g.由题图
丙可知,量筒中水的体积为14 mL,由图丁可知,
量筒中水和鹅卵石的总体积为24 mL,则鹅卵石的
体积为V=24 mL-14 mL=10 mL=10 cm3,所以鹅
卵石的密度为 ;
m
V
3
3
27 g 2.7 g / cm10cm
m
V
(4)密度是物质的一种特性,鹅卵石磨损后,其密度
不变;(5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液
体凹面的底部相平.若在图丁中读数时视线仰视,则
读出的量筒中水和鹅卵石的总体积偏小,将导致计
算出的鹅卵石的体积偏小,由 可知,所测得鹅
卵石的密度偏大.
m
V
补 充 设 问
(1)测量前调节天平横梁时,发现指针在分度
盘标尺上的位置如图所示,此时应将平衡螺母
向___(选填“左”或“右”)调节.
设问(1)题图
右
补 充 设 问
(2)小杜在将鹅卵石放入量筒中时,由于不小心将
鹅卵石滑落进入水中,并溅出了一些水,则所得
密度的测量值比实验值偏____;若先用量筒测出
鹅卵石的体积,后用天平测出鹅卵石的质量,则
会使最终测得的密度偏____.
(3)若测量的鹅卵石多孔且具有一定的吸水性,要
测得较准确的鹅卵石密度应该如何操作?请写出
你的做法___________________________________
_____________________________
大
采用面粉掩埋法或先吸足水后测体积的
方法测出物体的体积(其他方法合理即可)
大
【解析】(1)称量前可通过旋转平衡螺母来调节天
平平衡,根据“左偏右调,右偏左调”,为使天
平平衡,应将平衡螺母向右调节;(2)量筒中的水
溅出,所测水和鹅卵石的总体积变小,可得鹅卵
石的体积测量值偏小,由 可知,密度测量值
偏大.先测体积再测质量,此时矿石上沾有一部分
水,会使测量的鹅卵石的质量偏大,则根据
可知测量密度结果会偏大.
m
V
m
V
实验二 测量液体的密度
命题点:
1. 实验原理( )
2. 托盘天平的使用和读数
3. 量筒的使用和读数
4. 数据的分析与处理
5. 测量液体密度的步骤(对实验步骤进行补充、
排序或设计)
m
V
6. 密度的计算(密度公式 的应用)
7. 密度表达式的推导
8. 误差分析
9. 实验方案的设计(在测量液体密度时要先测
液体和容器的总质量,将液体倒入量筒后再测
剩余液体和容器的质量)
10. 实验方案的评价
m
V
例2 在测量学生奶密度的实验中.
例2题图
(1)为了减小实验误差,应该选择图___(选填
“甲”或“乙”)中的量筒.
(2)把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的
零刻度线处,发现指针偏左,应________________,
直到横梁平衡.
甲
向右调节平衡螺母
(3)小铭进行了如下实验.
A. 把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡.
B. 用天平测出烧杯的质量m.
C. 将适量的学生奶倒入烧杯,测出烧杯和学生奶的总
质量m2.
D. 将烧杯中的学生奶全部倒入量筒,测出体积 V.
考虑到学生奶从烧杯中倒出时有残留,密度的测量值
偏___.为此,同组的小浩提出只要调整实验顺序就可
以解决这个问题.这个实验顺序是_______(填序号). ACDB
大
(4)按照调整后的方案进行实验.在测量烧杯质量
时砝码及游码情况如图丙所示.实验数据如下表,其
中①和②的数值分别为_____、____. 1.04 36.6
烧杯的质
量m/g
烧杯和学生奶
的总质量m1/g
学生奶的
体积V/cm3
学生奶的密度
ρ/(g·cm-3)
① 78.2 40 ②
【解析】(1)为了减小实验误差,应该选择图甲即分
度值小的量筒;(2)把天平放在水平桌面上,把游码
移到标尺的零刻度线处,发现指针偏左,应向右调
节平衡螺母,直到横梁平衡;.(3)先测空烧杯的质
量,再测烧杯和学生奶的总质量,再将学生奶倒入
量筒中测体积时,因为烧杯壁会残留部分学生奶,
所以学生奶的体积减小了,根据密度公式 可知,
质量不变,体积减小,密度就增大了,所以结果偏
大.为防止容器壁有液体残留影响所测结果,
m
V
要先测烧杯和学生奶总质量,再将学生奶倒入量筒
中测出倒出的学生奶的体积,最后测剩余学生奶和
烧杯的总质量,则倒出的学生奶质量可求出.学生奶
的密度可用倒出的学生奶质量和倒出的学生奶的体
积求出.这样就可以减小误差的产生,所以实验顺序
应是ACDB;(4)烧杯质量为m=20 g+10 g+5 g+
1.6 g=36.6 g,学生奶的质量为m奶=m1-m=78.2 g
-36.6 g=41.6 g,所以学生奶的密度
为 . 3
3
41.6 g 1.04 g / cm40 = cm =m
V
奶
补 充 设 问
在交流讨论的过程中,同学小雨提出了另一种
实验方案,其实验步骤:①用天平测出空量筒
的质量;②往量筒中倒入适量的学生奶,测出
学生奶的体积;③用天平测出量筒和学生奶的
总质量.对上述实验步骤你所持的观点是( )
A. 能测出学生奶的密度且步骤合理
B. 测出学生奶的密度偏小,不可取
C. 易使量筒从天平上倾斜而摔碎,不宜提倡
C
【解析】利用此种方法所测密度较为准确,但
是在实际操作过程中,容易使量筒从天平上倾
斜摔碎,因此不建议这样的操作.