2022年专题复习,质量和密度 .pdf

学习必备欢迎下载专题复习：质量和密度基础大盘点 知识点扫描一. 质量的概念1. 定义：物体所含物质的多少叫做物体的质量。理解质量要注意把握以下几点：日常生活中所说的“质量”与物理学中所说的“质量”相同吗？生活中说的“质量”是指工作的好坏和产品的优劣。我们常说，这件衣服的质量很好，是指这件衣服的衣料和做工精良，穿起来舒服； 报纸或电视上也经常看到某某城市“招商引资”的质量不高，是指这项工作完成的效果不理想等等。而物理学中的“质量”是指物体所含物质的多少， 比如说， 这把菜刀 2 斤，即做成菜刀的铁有2 斤，说明菜刀含有2 斤铁物质。我们经常在超市里买东西，付钱之前， 要在电子秤上称出有多重，这里称的就是物体的质量，我们买这些东西实际上就是买“质量”，即买物质的多少。由此可见，日常生活中说的“质量”和物理学中的“质量”的内涵是不同的，不能把它们混为一谈。物体与物质有区别吗？“物体”是指有一定形状和体积，一般能看得见摸得着的物体。比如桌子、小刀、书包等都可以称之为“物体”；“物质”是指组成物体的具体的东西，如桌子由“木”组成，小刀由“铁”组成，书包由“布”组成，上述的“木”、“铁”和“布”都可称为物质。同一物体既可以由同种物质组成，也可以由不同种物质组成。例如：桌子既可以是由“木”组成的，也可以由木和铁共同组成；同种物质又可组成不同的物体，如：铁这种物质既可做成刀，也可做成铲子、凳子等物体。但不管怎样，物体与物质的关系是：物质组成物体，物体包含物质。为什么说质量是物体的一个基本属性？把一块铁压成铁片、拉成铁棒、铸成铁球，它的形状变了，但它所含有的铁的多少没有改变，其质量不变，还是这块铁。把它放入到钢炉中熔成铁水，铁由固态变成液态，温度由常温升高到1500 多摄氏度，铁的多少仍不变，其质量还是不变，将这块铁做成零件，由“神舟 5 号”带到太空后，它含有铁的多少继续保持不变，因此，质量是物体一种很稳定的性质，它不随物体的形状、状态、位置和温度的变化而变化。但在太空中运行的宇宙飞船内，无法用天平等测量工具测出物体的质量，砝码和物体都处于“失重”状态，它们对托盘不产生压力，因此无论在盘中是否放入砝码，也无论放入多少砝码，天平都会平衡，所以无法测出物体的质量，但不能由此认为物体的质量消失了，其实消失的只是它的重力，但质量还是不变的。正因质量稳定不变，商品就可以在世界各地流通，自由卖卖。假如商品的质量会随外界条件的变化而变化，这样的商品谁也不敢买回家，世界必定大乱。2. 单位：国际单位是千克（kg），常用单位有吨（t）、克（ g）、毫克（ mg）。各单名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载位的换算关系：1t103kg，1kg103g，1g 103mg。注 ： 换 算 时 如 遇 到 较 大 单 位 或 较 小 的 数 据 时 应 该 用 科 学 记 数 法 表 示 ， 如 ：7878107 81034tkgkg.二. 质量的测量1. 测量工具：日常生活中采用台秤、杆秤和电子秤；实验室常用托盘天平测物体的质量。注：弹簧测力计是测力的工具，而不是测质量的工具。2. 托盘天平的构造和使用构造：主要由底座、分度盘、横梁、标尺、游码、指针、平衡螺母、托盘组成，每架天平还配有一套砝码。使用：天平放置要水平，游码对零调平衡；提取砝码用摄子，左物右码要记清；天平称物再平衡，砝码游码加完整。学生在使用托盘天平时，常出现以下错误：（1）天平调节不到位只有在测量前先调节天平平衡才能使被测物体与砝码的质量相等，否则称得的质量与物体实际的质量不相等。天平调节分水平调节和横梁平衡调节，在这一步骤中学生最易出现的错误有： 忽略了水平调节；在横梁平衡调节前忘记了把游码移到零刻度线；调节好的天平从一个地方搬到另一个地方使用时，没有重新调节； 天平调节好了，但又把左右两盘任意对换，这些都会加大实验误差。（2）测量按“左码右物”进行在测量时应按“左物右码”放置物体和砝码，这是因为天平的设计和制造是以如下关系为依据的： 移动游码时相当于向天平右盘添加小砝码；天平平衡时， 左盘内物体的质量右盘内砝码的质量游码所示的质量数。学生操作时， 易出现“左码右物” 的使用情况，读数又仍按规定进行，就造成了较大误差。（3）称量时通过调节螺母使天平恢复平衡托盘天平横梁平衡分两种情况，即“调节平衡”与称量时“恢复平衡”。调节横梁平衡的方法是旋转平衡螺母，旋动方向应与指针指向相反；称量时要达到恢复平衡只能通过向右盘内增减砝码或移动游码来完成。但有些同学没有注意两者的区别，称量时也通过调节螺母使天平恢复平衡，这是错误的。（4）直接用手拿取砝码夹取砝码一定要用镊子，因为如果直接用手去取砝码，手上的汗渍会使砝码生锈，以后再用这样的砝码去称量物体的质量时，测量值小于真实值。但有些同学贪方便直接用手拿名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载取，这是不对的。（5）游码示数读错游码有一定的宽度，左右两边所对的示数不同，有的同学没有理解“正确读取游码示数”的道理，随意地以游码右边所对的刻度作为游码的示数，如图所示，有的同学易错读成2.4g，而正确读数应是2g，即应该以游码左边所对的刻度为准，此时的示数即为游码的准确读数。 理由是： 当把游码移到“0”刻度线时，是游码的左边对准“0”刻度线，而不是右边。三. 密度1. 定义：单位体积某种物质的质量。注意：密度是物质的特性之一，它表示的是“在体积相同的情况下，不同物质具有的质量一般不同，或在质量相等的情况下，不同物质的体积一般不同”；“特性”和“属性”不能混为一谈。质量是物体的一种属性，表示质量是物体固有的、不随外部条件变化而变化的一种性质，它具有不变的唯一性；密度是物质的一种特性，是指外部条件不变时所具有的一种性质，当外部条件变化时，密度这种特性也随之改变。2. 计算公式mV注意：不能认为密度跟质量成正比，跟体积成反比。对于同种物质来说，当物体的体积增大或减小几倍，物体的质量也同时增大或减小几倍，而质量和体积的比值即密度不变，即当密度一定时，mmVV1212；此公式是密度的定义式，而不是决定式，物质的密度只决定于物质的本身；不同物质进行比较时，在体积相同的情况下，质量与密度成正比，即当体积一定时，mm1212；在质量相同的情况下，体积与密度成反比，即质量m 一定时，VV2112。3. 单位：国际单位：kgm/3，常用单位：g cm/3换算关系：11033gcmkgm/名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载物理意义：如kgm/3，它表示体积为13m的水，其质量为103kg。4. 密度与外界条件的关系（1）压强的变化引起密度变化装在钢瓶中的压缩气体，用掉一部分后，压强减小，其质量减小，但体积不变，故密度变小。（2）温度的变化引起密度的变化温度变化时，物体的体积一般会热胀冷缩，而质量不变，故密度改变。但也有特殊的情况，例如一定质量的水在4时，体积最小，密度最大；当温度在4以上增大时，体积随之增大，密度减小；温度在4以下减小时，体积也随之增大，密度减小。（3）状态变化时引起密度的变化物质由一种状态变为另一种状态时，体积一般会改变，所以密度也会发生改变。例如：水凝固成冰后质量不变，体积变大，密度变小。四. 密度的测量1. 原理：mV2. 工具：托盘天平和砝码、刻度尺、量筒和量杯3. 测量方法（1）用量筒测液体的体积时，读数时的视线要跟液体的凹形底部相齐平；若筒内盛的是水银之类的液体时，视线要跟液面的凸面相齐平；（2）测量不沉于水的物体（如石蜡等）的密度，可采用“沉坠法”。其步骤是：用天平测出石蜡的质量m蜡；测量石块的体积V石；把石块和石蜡系在一起沉入水中，测出它们的总体积V总；计算：根据公式mV得mVV蜡总石。（3）测固体的密度时，一定要先测质量后测体积；测量液体的密度时，不要把液体全部倒入量筒中，而是倒入一部分。因为全部倒入，容器内总会有剩余液体，测量结果会不准确。而将容器内部分液体倒入量筒中，使所求液体质量中排除了容器中剩余液体的质量，而所测液体体积中也排除了容器中剩余液体的体积，即：所测液体的质量和体积是对应的，测得的密度更接近真实值。4. 密度知识的应用（1）测算物体的质量名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载利用公式mV，对于不便直接测量的物体质量，只要知道这个物体是由什么物质构成的， 在密度表中查出这种物质的密度，再设法测出其体积，便能计算出这个物体的质量。（2）测算物体的体积利用公式Vm，对于难于直接测量的体积，只要知道物体是由什么物质构成的，且知其密度，并测出质量，就可计算出该物体的体积。（3）鉴别物质利用公式mV测算出物体的密度，查问密度表，看测算出的密度跟何种物质的密度更接近，便可知物体是由什么物质组成的。更上一层楼 典型例题剖析一. 基础题例 1. 用天平和弹簧测力计分别在地球和月球上测同一物体，测量的结果是（）A. 天平、弹簧测力计测的都相同；B. 天平测的相同，弹簧测力计测的不同；C. 天平测的不同，弹簧测力计测的相同；D. 天平、弹簧测力计测的都不同解析： 本题看起来好像是考查天平和弹簧测力计使用上的不同，实则考查重量和质量的区别。 同一物体在地球上不同高度或不同地点所受重力不同，且同一物体在月球上受到的重力只有它在地球上受到的重力的16，故弹簧测力计测得的结果不同；而质量是物体本身的一种属性，跟物体所处的位置无关，故天平测得的结果相同。答案： B 二. 纠错题例 2. 小明同学用托盘天平测量物体的质量，操作情况如图所示，其中的错误是：（1）_ （2）_ （3）_ 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载解析： 本题重点考查托盘天平的使用，以纠错题的形式出现不仅能考查基础知识的掌握程度， 更能考查学生的能力。答题时要将图中的操作情景与质量测量的正确方法作比较就能辨别出操作中存在的错误。从托盘天平上的物体、砝码的放置， 游码的调节等方面都可以发现图示的错误之处。答案： （1）物体和砝码左右放反了；（2）手直接拿砝码；（3）游码没有对准零刻度线。三. 表格题例 3. 为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、 乙两种不同的液体做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲和乙两种液体在不同体积时的质量。下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值。分析表中实验序号1 与 2（2 与 3、1 与 3）或 4 与 5（5 与 6、4 与 6）的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论是_ 。分析上表中实验序号_可归纳得出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体，他们的质量不相同。分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是_。解析： 本题考查学生分析数据，推理、归纳结论的能力，这是探究过程中非常重要的一种能力，本题在分析归纳结论时要用到“控制变量法”，在表达结论时也要应用到“控制变量法”的思想，不能出现片面的观点。答案： 同种物质， 其体积增大到几倍，质量也增大到几倍。1 与 4、2 与 5、3 与 6；同种物质组成的物体，其质量与体积的比值相同；不同物质， 其质量与体积的比值一般不名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载同。四. 图像题例 4. 在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中，小明对A、B 两种物质进行了探究，对实验数据进行处理，得到如图所示的图像。（1）从所得到的图像来看，同种物质的质量和体积具有_关系。（2）A、B 两种物质中， _物质的密度较大。解析： （1）从所得的图像来看，此图像相当于数学上的正比例函数图像，故A、B 两物体的质量和体积具有正比关系。（2）如图所示，在横轴上任取一点V0，过V0作横轴的垂线，交 A、B 两图像于A 、B 点（ A、B 两物质的体积都为V0），再由 A 、B 两点分别作纵轴的垂线，交纵轴于mA、mB点，从图中可知mmAB，再由公式mV比较得出：AB。答案： （1）正比；（ 2）A 五. 设计创新题例 5. 小雄学会了测量铁块的密度后，他问老师：“能不能测出冰糖块的密度？”老师说： “我相信你一定能探究出来！” 于是老师给了小雄下列器材和材料：天平（配有砝码） 、量筒、水、细线、面粉、白纸、保鲜薄膜、一小块形状不规则的冰糖。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载请你想想，如何选用上述器材，设计一个最佳的测量方案（只需简单写出实验操作步骤）解析： 设计性实验往往要求考生写出具体的实验步骤，得出结论，对考生的语言文字能力有较高的要求，能考查学生的创新思维能力，因为糖的溶水性，故不能用“排水法”来测冰糖块的体积；有的同学会想到利用保鲜膜包裹冰糖块的方法来测其体积，但包裹的过程中必定会将很多的空气包裹在其中，使测出的体积有误差。本题要考虑用面粉代替水来间接测出冰糖块的体积，思路就会出现转机。答案： （1）调好天平；（2）用天平测出冰糖块的质量m；（ 3）将面粉倒入量筒中，摇实、摇平后，记下此时的刻度V1；（ 4）将量筒中的面粉全部倒在白纸上；（5）将冰糖块放入量筒，再将面粉倒入量筒后摇实、摇平，记下此时的刻度V2；（ 6）根据密度公式mVmVV21，求出冰糖块的密度。六. STS 题例 6. 随着人们环保意识的提高，节水洁具逐渐进入社会，所谓节水洁具，是指每冲洗一次的耗水量在6L 以内的洁具。 某校新安装了10 套每冲水一次耗水量为5L 的节水型洁具，而原有的洁具每冲洗一次耗水量为9L，则：（1）1t 水可供一套节水洁具冲洗_次。（2）从理论上计算（设每套节水洁具平均每天使用100 次，每月以30 天计算），该校因使用节水洁具每月可节水_t。（3）该校水表示数如图所示，则其累计用水约_t。解析： 本题是 STS 题，能很好地考查学生分析、解决实际问题的能力，并能引导学生养成节水意识和节能意识，还重点考查了学生的知识迁移能力，虽然我们没有学过水表的读数方法， 但从表盘上可以看出，它上部分的记数器与电能表的一样，这说明水表的读数方法应和电能表一样。解答： （1）nkgmkgm1000510102003333/次次名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载（2）每月可节水：mVmkgmkgt3010100951010121012033335()/.（3）从水表上读出：332m3mVkgmmkgt/10332332000332333七. 应用题例 7. 全国统一集中整治公路“超限超载”的工作于今年6 月 20 日正式启动。小昆家是一个个体运输户，最近签订了一份为某建筑工地运送大理石和木材的合同。他家汽车的最大 运 载 量 是8103kg， 汽 车 货 箱 的 最 大 容 积 是103m。 （石2 51033./kgm，木051033./kgm）（1）用你所学物理知识说一说，超载的危害（说一种危害即可）（2）为了不超限越载，又使每一趟运输能最大限度地利用汽车的运载质量和容积，提高汽车的使用率，每一趟运载， 需搭配装载各多少立方米的大理石和木材，才能达到上述目的，请通过计算加以说明。解析： 本题能很好地考查学生运用密度知识解决实际问题的能力，这里要抓住等量关系列出方程求解。答案： （1）略（2）设大理石的体积为V石，木材的体积为V木，则：VVm石木103石石木木VVkg8103由两式得：VmVm木石，851533.每一趟运输，按大理石1.5m3，木材 8.5m3为最佳搭配方案。沙场秋点兵中考命题新动向质量和密度是初中物理的重要概念之一，是力学综合的基础，也是中考命题的热点。其中密度测量是初中物理的重要实验，中考要求在掌握密度测量的基本实验技能的基础上，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载注重知识的拓展和应用，将自选器材完成实验、学科渗透溶入其中，增强试题的开放性和综合性，在常规实验的基础上有所突破和创新将是中考命题改革的发展趋势。一. 突出基础性例 1. （2005 年，莆田市）在测定金属密度的实验中：（1）在用天平测金属块的质量时，应先将天平放在_桌面上，然后将游码移至标尺左边的_。若指针静止在如图甲所示的位置时，则应将平衡螺母向 _调节（选填“左”或“右”），使指针指在分度盘的中央刻度线上。（2）用调节好的天平测量时，若所用的砝码和游码的位置如图乙所示，则被测金属块的质量为 _g。若用量筒测该金属块的体积时，量筒内放入金属块前、后其液面的位置如图丙所示，则该金属块的体积为_cm3。该金属的密度为_g/cm3。查表可知，这块金属块可能是由_制成的。解析： 现行的中考题都特别注重考查学生的基础知识和基本技能，但基本摒弃了纯粹考查记忆性知识的试题，更多的是将密度测量的基本实验技能放在真实、生动、 具体的情景下进行考查， 将天平的调节、 读数及量筒的使用融合在一起，要求学生灵活运用所学知识进行分析、解答。此类题难度不大，但是情景性强，涉及面广，能较好地考查学生的基本知识和基本技能。答案： （1）水平，零刻度线，左（2）78，10，7.8，铁二. 注重考查学生的发散思维能力例 2. （2005 年，广东云浮市）请你自己选择器材，设计一个测量茶杯容积的方法。解析： 近年来，开放性试题越来越多地出现在各地中考物理题中，这种试题注重从学名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载生的实际情况出发，以学生熟悉的生活情景为素材，设计开放性问题，并且所设计的问题在条件、过程、结论等某一或某几个方面有所侧重，给学生较大的自由发挥空间，有利于学生的发散思维能力的发挥，只要方法正确、原理科学都可以。答案： 方法一：（ 1）将茶杯装满水；（2）再将茶杯中的水倒入量筒中，读出水的体积；（ 3）茶杯的容积就等于量筒中水的体积。方法二： （ 1） 用天平测出茶杯的质量m1；（2） 再测出茶杯盛满水后的质量m2， 由mm21求出水的质量m；（ 3）用公式Vm求出水的体积，即可知茶杯的容积。三. 注重考查学生的探究能力（一）实验论证题例 3. （2005 年，江苏扬州）物理活动课上，张老师做了一个有趣的实验：将一个黄色的乒乓球和一个玻璃球全部埋入装有米的大烧杯中，摇晃烧杯一段时间，乒乓球从米中 “跑”了出来。看到这个现象，同学们十分惊讶：乒乓球为什么能“跑”出来，而玻璃球为什么不能“跑”出来？针对这个问题同学们提出下列猜想：猜想 1：因为乒乓球体积比玻璃球大；猜想 2：因为乒乓球质量比玻璃球小。为了验证猜想是否正确，两天后，同学们用准备的一些器材进行探究：（1）取三个塑料空瓶A、B、C，在 A、B、C 瓶中装入质量不等的沙子，盖好瓶盖，分别测出它们的质量和体积。（2）把三个瓶子全部埋入盛有米的容器中，敲击容器，观察现象。（3）实验数据及现象记录如下表：（米的密度约为1373./gcm）（4）分析上述实验数据后回答：猜想1_（选填“正确”或“错误”）；猜想 2_（选填“正确”或“错误”），你认为一个乒乓球能从米中“跑”出来的原因是_。（5）运用这个现象所隐含的物理知识，能解决生活中的什么问题（试举一例或说出你的一个设想）？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载解析： 题目设置了一定的情境，要求考生按一定要求进行（完成）科学探究活动（本题要验证“猜想”是否正确）。题中探究的问题完全与课本内容无关，对考生的科学探究能力的要求较高， 要求考生要理解科学探究的基本要素、掌握进行科学探究的基本物理方法（本题用到的方法是“比较法”）。本题主要涉及的是知识应用、实验方法、思想分析能力等方面的考查。故能力要求较高。答案： 错误；错误；乒乓球的密度比米小；将密度不同的物体分离（举例和其它说法只要符合该原理即可）（二）实验评价题例 4. （2004 年，呼和浩特）下面是甲、乙两位同学在用天平和量筒测盐水的实验中设计的两种方案。方案 1：用天平称出盛有盐水的玻璃杯的总质量m1；把玻璃杯中的盐水倒入量筒中的一部分，测出量筒中盐水的体积V；称出玻璃杯和杯中剩余盐水的总质量m2；盐水mmV12方案 2：用天平称出空玻璃杯的质量m1；在空玻璃杯中倒入适量的盐水，称出它们的总质量m2；把玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积V；盐水mmV21（1）哪种方案测出的盐水的密度较准确？为什么？答： _ （2）所测不准确的盐水密度是偏大还是偏小？答： _ 解析： 本题是新课标下出现的一种新题型实验评价题，在常规的实验题的基础上有所突破和创新，体现了新课标注重“过程和方法”的学习目标，真正考查了学生的实验方法和对待实验的科学态度。在方案 2 中，由于盐水不能完全倒入量筒中，故所测盐水的体积偏小，会导致误差；而方案1 中，只是部分盐水倒入量筒中，避免了盐水沾在烧杯内壁上而引起的误差。答案： （1）方案 1。因为在方案2 中，盐水往量筒中倒，倒不尽，V盐水误差较大（或较小），所以测出盐水密度不准；（2）偏大。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -