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质量和密度

2023-11-07 来源:乌哈旅游
质量和密度

一、质量

1、质量的定义:物体含有物质的多少。

2、质量是物体的一种基本属性。它不随物体的形状、状态和位置的改变而改变。 (你知道什么时候物体的质量会发生变化吗?请举例说明)

3、质量的单位:在国际单位制中,质量的单位是千克。其它常用单位还有吨、克、毫克。

换算关系:

4、质量的测量:常用测质量的工具有杆秤、案秤、台秤、电子秤、天平等。 实验室常用托盘天平来测量质量。 5、托盘天平

(1)原理:利用等臂杠杆的平衡条件制成的。 (2)调节:

1:把托盘天平放在水平台上,把游码放在标尺左端零刻线处。

2:调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。有些天平,只在横梁右端有一只平衡螺母。有些天平,在横左、右两端各有一只平衡螺母。它们的使用方法是一样的。当旋转平衡螺母使其向左移动时,相当于向左盘增加质量,或认为从右盘中减少质量。当旋转平衡螺母使其向右移动时,情况正好相反。

(如何通过指针来判断调节平衡螺母的方向和判断是否调平了。)

(3)测量:将被测物体放在左盘里,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。(什么顺序加砝码,怎么知道调平了?这时能调节平衡螺母吗?调了又会怎么样影响测量的结果呢?)

(4)读数:被测物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。

(如果砝码质量变大了或变小了测量值又会怎么变呢?) (5)天平的“称量”和“感量”。

“称量”表示天平所能测量的最大质量数。“感量”表示天平所能测量的最小质量数。称量和感量这两个数可以在天平的铭牌中查到。有了这两个数据就可以知道这架天平的测量范围。

(测量后能更换地点再测吗?如果真换了该怎么办呢?) 6、会估计生活中物体的质量(阅读117页) 二、密度

1.密度的定义:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。 密度是反映物质的一种固有性质的物理量,是物质的一种特性,

这种性质表现为:在体积相同的情况下,不同物质具有的质量不同;或者在质量相等的情况下,不同物质的体积不同。

m2、定义式:=V

因为密度是物质的一种特性,某种物质的密度跟由这种物质构成的物体的质量和体积均无关,所以上述公式是定义密度的公式,是测量密度大小的公式,而不是决定密度大小的公式。

3.密度的单位:在国际单位制中,密度的单位是千克/米3。 其它常用单位还有克/厘米3。1克/厘米3=1000千克/米3。 4.物质密度和外界条件的关系

物体通常有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积变大;温度降低时,体积变小。而质量与温度无关,所以,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,密度变大。

固体、液体质量减少或增加时他们的密度也发生变化吗? 三、质量和体积的关系图像

利用m—V图像,可以求物质的密度; 四、密度的测量 1.测固体的密度

(1)测比水的密度大的固体物质的密度

用天平称出固体的质量,利用量筒采用排水法测出固体的体积。 (2)测比水的密度小的固体物质的密度。

用天平称出固体的质量。利用排水法测固体体积时,有两种方法。一是用细而长的针或细铁丝将物体压没于水中,通过排开水的体积,测出固体的体积。二是在固体下面系上一个密度比水大的物块,比如铁块。利用铁块使固体浸没于水中。铁块和固体排开水的总体积再减去铁块的体积就等于固体的体积。固体的质量、体积测出后,利用密度公式求出固体的密度。 2.测液体的密度

(1)一般方法:用天平测出液体的质量,用量筒测出液体的体积。利用密度公式求出密度。

(2)液体体积无法测量时,在这种情况下,往往需要借助于水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。我们可以利用这个原理进行测量。测量方法如下: a.用天平测出空瓶的质量m;

b.将空瓶内装满水,用天平称出它们的总质量m1;

c.将瓶中水倒出,装满待测液体,用天平称出它们的总质量m2; 五、密度的应用

利用密度知识可以鉴别物质,可以求物体的质量、体积。利用天平可以间接地测量长度、面积、体积。利用刻度尺,量筒可以间接地测量质量

一、选择题

1、下列是小明使用天平的几点做法,其中正确的是 A B C D 物质 纯水 煤油 酒精 密度(Kg.m-3) 1.0×103 0.8×103 0.8×103 13.6×103 物质 冰 干松木 铜 铅 密度( Kg.m-3) 0.9×103 0.5×103 8.9×103 11.3×103 2、右表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是 A.固体的密度都比液体的大 B.不同的物质,密度一定不同 C.同种物质在不同状态下,其密度不同

水银 D.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小 3、图9是a、b两种物质的质量与体积的关系图像。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中正确的是 A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面 B.将物体乙放入水中,一定沉入水底

C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面 D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面 4、一块石头在下列各种情况中,它的质量会发生变化的是: A、把石头加热 B、把石头磨成粉 C、把石头加工成石像 D、把石头运到月球上 5、一杯水倒掉一半后,下列判断正确的是:

A、质量不变,密度不变 B、质量变小,密度不变 C、质量变小,密度变小 D、质量不变,密度变小 6、平常我们所说的“铁比棉花重”的正确含义是: A、铁比棉花质量大 B、铁比棉花的密度大 C、铁比棉花的体积大 D、以上都不对

7、有三个完全相同的杯子装满了水,将质量相同的实心铜球,铁球和铝球分别放入三个杯中,使水溢出质量最多的是:(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝) A、铜球 B、铁球 C、铝球 D、不能确定

8、如右图所示,两支完全相同的试管分别装有质量相等的不同液体,甲竖直放置,乙倾斜放置,此时液面恰好相平,比较两种液体密度的大小, 下列正确的是 A.ρ甲>ρ乙 B. ρ甲<ρ乙

C. ρ甲=ρ乙 D. 无法判断 图1 9、由铜、铁、铝、木四种材料做成的四个小球,测得其质量相等,体积也相等,则:

A、铜球一定是空心的 B、铁球可能是实心的 C、铝球可能是实心的 D、木球一定是实心的

10、两实心物体质量之比为4:5,体积之比为3:4,密度之比为: A、16:15 B、3:4 C、15:16 D、4:3

11、一实心铜球和一实心铝球,体积相同,将他们放到已调好的天平两盘中,则: A、天平仍然平衡 B、铝球一端下沉 C、铜球一端下沉 D、无法确定

12、如图是A,B,C三种物质的质量m与体积v的关系图线,由图可知,A,B,C三种物质的密度ρA. ρB. ρ

A,ρB,ρC和水的密度之间的关系是( )

A>ρB>ρC且 ρA>ρ水 m(克) A A>ρB>ρC且ρ

c>ρ水 20 B C. ρA<ρB<ρC且ρA>ρ水 10 C D. ρA<ρB<ρC且ρC>ρ水

10 20 30 v(厘米3)

二、填空与实验题

1、为测量某金属块的密度:

(l)用调节好的天平测金属块的质量,天平平衡时,右盘中所加的祛码和游码位置如图甲所示。则所测金属块的质量是____g。

(2)把金属块放人装有60cm3水的量筒中,液面上升的位置如图乙所示,则金属块的体积是________cm3。该金属块的密度是________kg/m3。

2、老师常讲学物理要贴近生活,于是小红和小敏对她们都喜欢吃的土豆感觉兴趣了,她们决定用不同的方法测出它的密度。 (1)实验过程中,小红在调节天平平衡时,发现 指针在中央刻度线两边来回摆动,但偏向左侧的角度 较大,要使天平恢复平衡,她应将平衡螺母

向 调节。天平平衡后,再测量土豆质量时,

游码的位置和所用的砝码如图13所示,则这块土豆的质量为 g。 小红将土豆完全浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml,则这块土豆所受的浮力为 N,土豆的密度约为 kg/m3。(g取10N/kg) (2)小敏凭土豆虽能沉到水底,但在水里拿土豆时感觉很轻的经验,估计到土豆的密度比水大不了多少。于是从学校借来了一支密度计,并用食盐、水、大茶杯和

图13

密度计进行实验,也测出了土豆的密度。她的方法步骤是: 。 (2)在大茶杯中放入适量的水,将土豆放入并完全浸没在水中,再加盐直到土豆悬浮在盐水中;然后取出土豆,用密度计测出盐水的密度即等于土豆的密度。

3、某同学调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的右侧.要使天平 平衡.应将横梁右端的平衡螺母向 (左/右)移动;当他用天平 测物体质量时,发现指针偏向分度盘的左侧,这时应该在天平右盘 中 (增加/减少)砝码;当他在天平右盘中放入50g、20g和5g 的砝码各一个,并将游码拨到如图所示的位置时,指针恰好指在分 度盘的中央,则被测物体的质量为 .

4、小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中,选用天平、量简、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作: A.把天平放在水平桌面上

B把游码放在标尺的零刻度线处,凋节横梁上的螺母,使横梁平衡 C.将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2 D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡 E.在量筒中倒人适量的水,此时液面的示数为V1

(1)为了更准确地测出矿石的密度,你认为以上操作的合理顺序是 。(只填字母序号)

(2)用调节好的天平称小矿石的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图9所示,则矿石的质量为 g。

(3)若所测得矿石的体积是20cm3。,矿石的密度为 kg/m3。

5、美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时,想知道橡皮泥的密度有多大。课后,他们在实验室选择了天平、量筒、水和细线进行了实验操作。

ml 50 40 30 20 10 20 ml 50 40 30 20 10 10g

30 A B

C

(1)合理的操作顺序是(填序号): 。

(2)由图可知:橡皮泥的质量m = g;橡皮泥的 体积V= cm3;橡皮泥的密度ρ= 。

(3)你能否利用实验室常用的测量工具和物品,结合上述器材(或仅用上述器材),再设计一个测量橡皮泥密度的实验方案。请写在下面。

三、计算题(每小题7分,共14分)

1、一个质量为178g的铜球,体积为30cm3,是实心的还是空心的?其空心体积多大?若空心部分注满铝,总质量为多少?

2,(6分)某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图21甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如图21乙所示),若容器的底面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3。 求:(1)冰块中冰的体积是多少立方厘米? (2)石块的质量是多少克?

(3)石块的密度是多少千克每立方米?

甲 乙

图21

3.一个空瓶的质量是0.1千克,装满水后称得总质量是0.4千克.用些瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量为0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水总质量为0.9千克,求: (1) 瓶的容积; (2) 金属的质量; (3) 金属的密度.

练习

质量及其测量

⒈质量为1.5 kg的物体最可能的是( )B

A.一个乒乓球 B.一只母鸡 C.一张桌子 D.一头牛

⒉在“用托盘天平测物体质量”时,某同学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牌的中央刻度线左边一点,这时他应该( )D 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

⒊用托盘天平测量物体的质量,测量过程中向右移动游码的作用相当于( )C A.向左调节平衡螺母 B.向右调节平衡螺母 C.往右盘增加砝码 D.往右盘减少砝码

⒋调节托盘天平时,应把天平放在___________上,游码放在横梁标尺左端 的__________处;若发现指针向标尺中间红线的左侧偏,应将横梁右端的平 衡螺母向____移动,使横梁平衡.(填“左”或“右”)。水平工作台 零刻度线 右

⒌若在调节天平时游码没有放在零刻线处,用这架天平称量物体时,称量结果将比物体质 量的真实值_____.若调节平衡的天平使用已磨损的砝码称量时,测量结果 将比物体质量的真实值______.(填“偏大”或“偏小”) 偏大 偏大

⒍使用托盘天平测质量前,应先将游码调到标尺的 刻度处,再调平衡。测量中,天平调平衡后砝码的示数以及游码的位置如图所示,则被测物体的质量为 g. ⒎小丽同学将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻线处,发现天平的指针指在甲图所示位置,若要使天平平衡,应将 向_______(填“左”或“右”)旋动。图乙是一次正确测量的情景(天平下方为游码标尺的放大图),则物体的质量是 g。用这架天平测量金属块的质量时,估计金属块的质量在150g左右。试加砝码时,用镊子

夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针左偏。小丽同学接下去应进行的操作是 。

⒏用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在 桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则该铜块的质量为 g.

密度及其测量

⒈小明为了检验运动会中获得的铜牌是否由纯铜制成,下列方法中最合理的是( )D A.观察铜牌颜色 B.测铜牌的质量

C.测铜牌的体积 D.测铜牌的密度

⒉小明家安装自来水管时,将一根水管截成长短不同的两段,则这两段水管( )B A.质量相等 B.密度相等 C.重力相等 D.体积相等

⒊小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图所示.则量杯的质量与液体的密度是( )A

3

3

3

3

A.20g,1.0×10kg/m B.60g,0.8×10kg/m C.60g,1.0×10kg/m D.20g,0.8×10kg/m ⒋关于对密度公式ρ=m/V的理解,下列说法正确的是 ( )C

A.某种物质的密度与质量成正比 B.某种物质的密度与体积成反比

C.单位体积某种物质的质量越大,密度越大 D.单位质量某种物质的体积越大,密度越大

⒌对几块形状和体积各不相同的实心铜块,下列说法中正确的是( )C A.质量大的铜块密度大 B.体积小的铜块密度大 C.几块铜块的密度都相同

D.需要知道铜块的质量和体积才能判断

⒍如图所示是A、B两种物质的质量m与体积V的关系图, 由图可知,A、B两种物质的密度ρA、ρB和水的密度ρ水之间的关系是 ( ) C A. ρA>ρB>ρ水 B. ρB>ρA> ρ水 C. ρA>ρ水>ρB D. ρ水>ρ

3

3

3

3

⒎小明用天平和量杯测一块寿山石的密度。在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图所示),此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调。然后用调节好的天平测寿山石的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示,寿山石的质量为 g,再用量杯测出它的体积为20cm,则寿山石的密度是 g/cm。

50g

0

⒐同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行 了如下的实验操作:

A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并 记下总的体积.

B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上 的螺母,使横 梁平衡. C.把天平放在水平桌面上.

D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡. E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积.

⑴正确的实验操作顺序是 (只填字母序号).

⑵在调节天平时,发现指针位置如图14甲所示,此时应将平衡螺母向 调(选填“左”或“右”).

⑶用调节好的天平称小矿石的质量.天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图14乙所示;量筒量出小矿石的体积如图14丙所示,由此可知,小矿石的密度ρ= kg/m.

⑷实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯.现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤. ⒑小明用天平、量筒和水(ρ水=1.0g/cm)等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密 度时,进行了下列操作:

①用调好的天平测出软木塞的质量m1; ②将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的示数

3

3

3

3

1 2 3 4 5g

V1; ③用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过段时间后,读出水面对应的示数V2; ④

将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平测出其质量m2。(1)指出小明操作中的不规范之处: 。

(2)下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。请根据图中天平和量筒的读数将表

格中的数据填写完整。

(3)对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法。

⒒一个铁球,它的质量是624.1 g,它的体积是100 cm3,试问这 个铁球是实心的,还是空心的?如果空心,空心部分的体积是多大?(ρ铁=7.9×10³kg/m³)

⒓用盐水选种需用密度为1.1×103 kg/m3的盐水,现配制了500 mL的盐水,称得它的质量为0.6 kg,这样的盐水是否合乎要求?如果不合要求,应加盐还是加水?加多少?

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