安徽省2022年中考物理精准复习学案-第四讲质量与密度.docx

第四讲质量与密度从实验技能角度看,天平的使用和密度测量是高频率考点;从知识角度看,密度计算几乎年年考,大多与其他知识(如浮力、热机效率等)结合考查。命题点1.托盘天平测量物体质量的操作(包括测量结果的读取和记录)。2.利用天平和量筒测量一般物质密度的方法及过程。3.密度的物理意义;定义式mV的相关计算。知识网络自主学习质量定义:质量是指物体含物质的多少单位主单位是千克(kg);常用单位有吨(t)、克(g)、毫克(mg)单位换算:1 t=103kg、1 kg=103g、1 g =103mg性质:质量是物体的一个基本属性,它不随物体的位置、状态、形状的变化而变化托盘天平密度定义:某种物质质量和体积的比值公式:=mV;变形公式:m=V,V=m主单位:千克/米3(kg/m3);常用单位:g/cm3;1 g/cm3=103kg/m3物理意义密度是物质的一种特性,不同种物质密度一般是不同的某物质密度为2.7×103kg/m3,表示体积为1m3此物质的质量为2.7×103kg密度的测量量筒的使用测固体、液体密度原理:=mV测量仪器:天平(测质量)、量筒(测体积)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小,遵从热胀冷缩的规律,但水比较特殊密度与物质鉴别:密度可以用来鉴别物质、估算物体质量和体积等考点探究名师点拨考点一用天平测物体的质量(10年5考)典例1在2021年初中学业水平考试理化实验技能考试中,某同学在用调节好的托盘天平称一物体的质量时,在天平的右盘加减砝码过程中,他发现:当放入质量最小的砝码时,指针偏右;若将这个砝码取出,指针偏左。要测出物体的质量,该同学下一步的正确操作:取出质量最小的砝码,。天平平衡时,天平右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该物体的质量为g。 【解析】由题意可知,所放入最小砝码的质量偏大,此时应取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右调,使天平的横梁平衡;由题图可知,标尺的分度值是0.2 g,游码左侧指在2.6 g处,则该物体的质量m物20 g+10 g+2.6 g32.6 g。【答案】 将处在零刻度位置的游码向右调32.6【针对训练】1.(2021·合肥蜀山区二模)小华用托盘天平测量石块质量,将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度处,在加减砝码时,添加最小砝码后发现天平右盘略高于左盘,此时指针偏向分度盘的左(选填“左”或“右”)侧,接下来的操作是向右移动游码,直至横梁恢复平衡;测量过程中,天平平衡时砝码使用情况和游码位置如图所示,则被测物体的质量为63.4g。 考点二密度的相关计算(10年4考)典例2在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的mV图像,下列说法正确的是()A.量杯的质量为40 gB.40 cm3的该液体质量为40 gC.该液体的密度为1.25 g/cm3D.该液体的密度为2 g/cm3【解析】用差值法计算液体的密度,mVm1-m2V1-V2100 g-40 g80 cm3-20 cm31.0 g/cm3,C、D项错误;40 cm3的该液体质量mV1.0 g/cm3×40 cm340 g,B项正确;当V'20 cm3时,该液体的质量m'V'1.0 g/cm3×20 cm320 g,则量杯的质量为40 g-20 g20 g,A项错误。【答案】 B【针对训练】2.(2021·四川攀枝花)体育锻炼用的一个实心铅球的质量是4 kg,经测量它的体积是0.5 dm3,则该铅球的密度为8×103kg/m3。若该铅球是纯铅做的,铅的密度是11.3×103 kg/m3,质量应为5.65kg。 3.一个空瓶子的质量是150 g,当装满水时,瓶和水的总质量是400 g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350 g,则这个瓶子的容积是250cm3,液体的密度是0.8×103kg/m3(水1.0×103 kg/m3)。 考点三密度知识的应用(10年2考)典例3有一质量为2.67 kg的空心铜球(已知铜8.9×103 kg/m3),体积为400 cm3,若在空心部分注满水,则所需水的质量是()A.100 gB.200 gC.300 gD.400 g【解析】铜的体积V铜m球铜2670 g8.9 g/cm3300 cm3,空心部分的体积V空V球-V铜400 cm3-300 cm3100 cm3,空心部分装满水,水的质量m水水V水1 g/cm3×100 cm3100 g。【答案】 A【针对训练】4.甲、乙两种金属的密度分别是甲、乙,若将质量相等的甲、乙两种金属制成合金(体积不变),其密度为( C )A.甲+乙2B.甲乙甲+乙C.2甲乙甲+乙D.甲乙2(甲+乙)实验一:用托盘天平测固体和液体的质量1.实验器材:天平、待测物体(固体)、烧杯、待测液体。2.实验步骤(1)将天平放在水平工作台面上。(2)将游码移至标尺左端“0”刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央红线(或使指针在中央红线左右摆幅相等)。(3)将被测物体放到天平的左盘,用镊子在右盘添加砝码和移动游码使天平平衡。物体的质量等于砝码的质量加上游码指示的值(测液体质量时,先后测出空烧杯的质量和烧杯与液体的总质量)。(4)称量完毕,要清点砝码并用镊子将砝码放回砝码盒。【针对训练】1.(2021·黑龙江绥化改编)小明用天平测量一个橙子的质量。(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母直到指针指在分度盘中线处。 (2)用调节好的天平称橙子的质量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则橙子的质量是162g。利用排水法测出橙子体积是150 cm3,则橙子的密度为1.08g/cm3。 (3)做完实验整理器材时,小明发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量偏小(选填“偏大”或“偏小”)。 实验二:测量固体的密度1.原理:mV。2.实验器材:天平、量筒、细线、烧杯。3.实验步骤(1)用天平测物体的质量m。(2)向量筒里倒适量的水,测出水的体积V1。(3)用细线系住物体放入量筒,测出两者的体积之和V2。4.密度计算式:mV2-V1。5.误差分析(1)若先测质量,后测体积,由于仪器本身及读数原因会引起测量误差(既有质量误差,也有体积误差),但误差主要来源于体积的测量,误差偏大或偏小是不确定的。(2)若先测体积,后测质量,物体会沾有一部分水,使得测出质量偏大,进而导致测出的密度也偏大,这种测量顺序是不可取的。6.实验拓展测密度小于水的固体的密度测密度小于水的固体密度关键在于如何测量其体积。由于其不沉入水中,故可采取以下方案进行:实验器材:量筒、细线、水、待测对象、金属块(密度较大,如铁块)。操作步骤:如图甲,将两物体均悬于细绳上,金属块在下、待测物在上,先只将金属块浸没在水中,记下水面到达的位置V1;如图乙,再将待测物一起浸没于水中,记下水面到达的位置V2,则待测物的体积VV2-V1。【针对训练】2.小亮把一小块矿石带到实验室,测量它的密度。(1)如图a所示,小亮忘记把游码归零就调节天平平衡了,及时改正后,他应将平衡螺母向右(选填“左”或“右”)侧移动,天平才能重新平衡。 (2)用调节好的天平测量矿石的质量,天平平衡时,右盘中的砝码质量和游码在标尺上的位置如图b所示,用量筒测量矿石的体积如图c所示,则矿石的密度2.7×103kg/m3。 (3)实验结束后,细心的小亮发现此矿石具有一定的吸水性,则测得的矿石密度大于(选填“大于”“小于”或“等于”)真实密度。 实验三:测量液体的密度1.原理:mV。2.实验器材:天平、量筒、烧杯。3.实验步骤(1)用天平测出烧杯和液体的总质量m1。(2)将烧杯中的液体部分倒入量筒中,用天平测出剩下的液体和烧杯总质量m2。(3)读出量筒中液体的体积V。4.记录数据的表格(参考)烧杯和液体的总质量m1/g烧杯和剩余液体的总质量m2/g量筒内液体的质量m(m1-m2)/g量筒内液体的体积V/cm3液体的密度/(g·cm-3)5.密度计算式:m1-m2V。6.其他方法误差分析(1)先测液体体积V,后测液体质量m,因量筒中有液体残留(体积无法读出),所测的液体质量并不是体积V对应的质量,则测出的质量偏小,测得的密度偏小。(2)先测液体质量m,后测液体体积V,由于烧杯中的液体倒入量筒会有一部分残留,则测出的体积偏小,测得的密度偏大。【针对训练】3.(2021·合肥庐阳区一模)为了测量某消毒液的密度,小明同学进行如下实验操作:(1)将天平放置在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻度线处,天平指针静止时的位置如图甲所示,要使天平平衡,应将平衡螺母向左(选填“左”或“右”)调节,直到天平横梁水平平衡。 (2)用调节好的天平测出烧杯和适量消毒液的总质量为108.2 g,将烧杯中的消毒液倒出一部分到量筒中,量筒中消毒液的液面位置如图乙所示,用天平测出剩余消毒液和烧杯的质量如图丙所示,则消毒液的密度为0.9×103kg/m3,其物理意义是每立方米的此消毒液的质量为0.9×103 kg。 (3)小明认为不需要量筒也能测出消毒液的密度。他设计了如下实验操作方案:调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;在烧杯中倒入适量的水,在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;把烧杯中的水倒掉(假设无残留),加入消毒液至标记处,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为m2;消毒液的密度表达式为 m2-m0m1-m0·水(已知水的密度为水)。 (4)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果仍然准确(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。 真题再现对接中考命题点1质量的测量1.(2020·安徽第19题)实验室用的托盘天平,砝码盒中常配备的砝码规格有100 g、50 g、20 g、10 g、5 g。现要测量一物体的质量(约为70 g)。(1)调节横梁平衡:将天平放在水平桌面上,取下两侧的垫圈,指针就开始摆动。稳定后,指针指在分度盘的位置如图甲所示,则接下来的调节过程为用镊子将游码移到标尺的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。 (2)调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码当放入5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,如图乙所示,则接下来的操作是先用镊子将5 g砝码取下,再调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。 2.(2019·安徽第19题)小明使用天平测小石块的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。(1)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:将游码移到标尺左端的零刻度线处。 (2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向右(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。 (3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为78.4g。 3.(2016·安徽第5题)小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量,天平平衡时盘中所加砝码情况和游码位置如图所示,则被测小石块的质量为71.6g。 4.(2014·安徽第18题)现用托盘天平称量一物体的质量。把天平放在水平台面上,取下两侧的橡胶垫圈,指针就开始摆动。稳定后,指针指在分度盘的位置如图a所示。(1)请从实验操作的角度,详细叙述接下来的调节过程:用镊子把游码调至标尺左端的零刻度线处,旋转平衡螺母,使其缓慢向右移动,直到指针静止后指到分度盘的中央刻度线或在中央刻度线左右摆动的幅度相同。 (2)调节完成后,将物体放在左盘,在右盘中增减砝码,并通过移动游码,再次使天平横梁平衡,这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图b所示,则物体的质量为46.2g。 命题点2密度知识的应用及单位换算5.(2019·安徽第1题节选)完成下列单位换算:19.3 g/cm319.3×103kg/m3。 6.(2016·安徽第4题)2016年5月,科学家又发现了9颗位于宜居带(适合生命存在的区域)的行星。若宜居带中某颗行星的质量约为地球的6倍,体积约为地球的8倍,则它的密度与地球的密度之比约为3:4(行星与地球均看成质量均匀分布的球体)。 7.(2014·安徽第1题节选)完成下列单位换算:0.8 g/cm30.8×103kg/m3。 命题点3测量物体的密度8.(2017·安徽第18题)同学们通过以下实验步骤测量未知液体的密度:(1)取一只烧杯,向其中倒入适量的待测液体,用托盘天平测出此时烧杯(包括其中的液体)的质量为76.4 g。(2)另取一只100 mL的量筒,将烧杯中的部分液体缓慢倒入量筒中,如图a所示。量筒内液体的体积为60mL。 (3)再用托盘天平测量此时烧杯(包括剩余液体)的质量,如图b所示。托盘天平的读数为28.2g;则该液体的密度0.8×103kg/m3。 9.(2015·安徽第19题)某同学按照以下步骤测量盐水的密度:在烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,测出烧杯和剩余盐水的总质量m2;读出量筒内盐水的体积V; 把测得的数据填入表格,计算出盐水的密度。(1)请补充步骤的内容。(2)为了记录相关数据,他设计了如下表格,请将表格中第一行所缺的项目补充完整。烧杯和盐水的总质量/g烧杯和剩余盐水的总质量/g量筒内盐水的质量/g量筒内盐水的体积/cm3盐水的密度/(g·cm-3)(3)盐水密度的表达式为 m1-m2V(用测量的物理量符号表示)。 课后检测见特训练习册P9