2022年中考物理教学案第六讲　质量与密度.docx

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1、第六讲质量与密度1.知道质量的含义,会测固体和液体的质量。2.通过实验,理解密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。3.通过实验,了解物质的属性,用语言、文字或图表描述物质的这些物理属性。4.了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。5.通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。八年真题再现命题点1天平的使用及测量常考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

2、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

3、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.(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线处,旋转平衡螺母,使其缓慢

4、向右移动,直到指针静止后指到分度盘的中央或在中央刻度线两侧摆动的幅度相同。(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测量物体的密度常考4.(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

5、量,如图b所示。托盘天平的读数为28.2g;则该液体的密度=0.8103kg/m3。5.(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/(gcm-3)(3)盐水密度的表达式为=m1-m2V(用测量的物理

6、量符号表示)。命题点3密度的计算及单位换算常考6.(2019安徽第1题)完成下列单位换算:(1)19.3 g/cm3=1.93104kg/m3;(2)5 kWh=1.8107J。7.(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34(行星与地球均看成质量均匀分布的球体)。8.(2014安徽第1题)完成下列单位换算:(1)0.8 g/cm3=0.8103kg/m3;(2)360 km/h=100m/s。课前知识回顾考点一质量及其测量质量定义物体所含物质的多少

7、。通常用字母m表示性质质量是物体的一个基本属性,它不随物体的形状、位置和物态的变化而变化单位基本单位是千克,符号是kg;1 t=1000 kg,1 kg=103 g=106 mg质量的测量工具生活中的常用工具:案秤、杆秤、磅秤、电子秤等;实验室常用工具:托盘天平估测一头大象的质量约6 t;一名中学生的质量约50kg;一瓶矿泉水的质量约500 g;一个苹果的质量约150 g;一个鸡蛋的质量约50 g;一枚大头针的质量约80mg托盘天平结构原理杠杆的平衡条件。天平的实质是等臂杠杆调节放:把天平放在水平台上拨:将游码拨到标尺左端的零刻度线处调:调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央(左偏右调、

8、右偏左调)口诀:一放平,二调零,调节螺母梁水平。指针偏哪哪边重,螺母反向高处调托盘天平使用放物:把物体放在左盘,砝码放在右盘取码:用镊子向右盘加减砝码(加砝码先大后小)微调:加砝码不能使天平平衡时,调节游码使横梁重新水平平衡计算:m左=m右+m游。砝码的质量加上游码所对应的数值,等于物体的质量口诀:左物右码要牢记,加减砝码镊子取。先大后小是顺序,游码也用镊子移。横梁平衡示数记,测量结束要整理注意事项被测物体的质量不能超过天平的量程;称量过程中只能通过加减砝码和移动游码来使天平平衡;潮湿的物体、粉末状的物体和化学药品不能直接放在天平左盘中考点二密度密度定义某种物质组成的物体的质量与它的体积之比,

9、叫做这种物质的密度。其数值上等于某种物质单位体积的质量,用符号表示公式定义式:=mV,变形公式:m=V,V=m单位国际单位是kg/m3,常用单位有g/cm3,换算关系为1 g/cm3=103kg/m3常见物质的密度空气:1.29 kg/m3,氧气:1.43 kg/m3水:1.0103 kg/m3,酒精:0.8103 kg/m3铜:8.9103 kg/m3,铁:7.9103 kg/m3,铝:2.7103 kg/m3性质(1)密度是物质的一种属性,通常情况下,它的大小只与物体的种类及所处状态有关,与物体的质量、体积等因素无关(2)特殊情况:注射器内密封的空气被压缩时密度变大,钢瓶内的氧气在使用过程

10、中,密度减小考点三密度的应用温度对密度的影响空气空气的密度随温度的升高而减小固体与液体一般物质有热胀冷缩的现象,在质量不变的情况下,体积增大,密度减小;体积减小,密度增大例:建设桥梁时,桥面要留缝隙,以防热膨胀破坏桥面水水在04 之间,温度越高,密度越大,即反常膨胀密度的应用鉴别物质测出物体的质量和体积,再利用密度公式=mV,求出其密度,对照密度表就可以判断物质的种类已知体积求质量一些不便直接测量质量的物体,只要测出物体的体积,再查出组成该物体的物质的密度,利用m=V就可以求出该物体的质量已知质量求体积一些不便直接测量体积的物体,只要测出物体的质量,再查出组成该物体的物质的密度,利用V=m就可

11、以求出该物体的体积鉴别是否“空心”比密度:利用密度公式求出物体的平均密度,与该物质的实际密度比较比质量:利用m=V求出等体积的该物质实心物体的质量,与该物体的实际质量比较比体积:利用V=m求出等质量的该物质实心物体的体积,与该物体的实际体积进行比较课堂达标1.一名质量为65kg的宇航员从地球进入太空后,质量不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。2.下列关于密度的描述中,正确的是( A )A.质量相等的实心物体,体积较大的物质的密度较小B.密度的单位只有kg/m3、g/cm3C.从密度公式得出:物质的密度与质量成正比,与体积成反比D.将一块石头雕刻成雕像之后,其密度一定变化3.北方冬天,户外裸

12、露的自来水管常会破裂,这是因为水管中的水结成冰后,其密度变小,体积变大,质量不变(均选填“变大”“变小”或“不变”)。名师考点精讲类型1天平的使用及测量典例1(2021广西贵港改编)实验室用托盘天平测量一物体的质量,将天平放在水平桌面上,稳定后指针指在分度标尺的位置如图甲所示。接下来的调节过程为用镊子把游码移到称量标尺左端零刻度线上,调节平衡螺母,使指针尖对准分度标尺中央刻度线。用调节好的天平测量该物体的质量,天平平衡时右盘砝码和游码位置如图乙所示,则物体的质量为52.6g。【解析】由题图甲知,天平放在水平桌面上,稳定后指针指在分度标尺的正中间位置。接下来应用镊子把游码移到称量标尺左端零刻度线

13、上,此时指针左偏,应调节平衡螺母,使指针尖对准分度标尺中央刻度线。由题图乙知,该物体的质量为50 g+2.6 g=52.6 g。天平使用技巧(1)游码读数规则:读游码左边线对应的刻度值。(2)测液体质量时,先称空杯质量,再称倒入液体后的总质量,杯中液体质量为两次结果之差。(3)调节横梁平衡的两种情况,如图所示。类型2密度图像的应用典例2(2021四川南充)在测量液体密度的实验中,小华同学测得液体和烧杯的总质量与液体体积的关系如图所示,则液体的密度为0.9103kg/m3,空烧杯的质量是150g。【解析】设空烧杯的质量为m杯,液体的密度为,由题图可知,当液体体积V1=20 cm3时,液体和杯的总

14、质量m总1=m1+m杯=168 g,可得20 cm3+m杯=168 g;当液体体积V2=120 cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=258 g,可得120 cm3+m杯=258 g;由得液体的密度=0.9 g/cm3=0.9103 kg/m3,代入得m杯=150 g。利用mV图像解题的一般方法(1)明确横坐标、纵坐标对应的物理量。(2)取图像上对应的一组坐标值,利用公式=mV可算出密度值。(3)取相同的质量,比较体积的大小,得出相关结论,如图a所示。(4)取相同的体积,比较质量的大小,得出相关结论,如图b所示。(5)观察并比较图像的形状和走势,分析出所需的结论。实验突破实验一用托盘天

15、平测固体和液体的质量1.实验器材:天平、烧杯。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刻度线(或指针在其左右摆幅相等)。(3)测固体质量时,将被测物体放到天平的左盘,用镊子在天平的右盘加减砝码和移动游码使天平平衡;测液体质量时,先测出空烧杯的质量,再测出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。3.实验结论固体的质量等于砝码的质量加上游码指示的值;液体的质量等于烧杯与液体的总质量减去空烧杯的质量。针对训练1.小明同学参加了学校课外兴趣小组,一次实验中,他需要20 g水用于配制某溶液。基

16、础设问(1)他先将托盘天平放在水平台面上,游码在标尺左端的零刻度线处,指针指向分度盘中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡。(2)将烧杯放在天平左盘,在右盘中加砝码,移动游码,直至天平平衡,测出烧杯的质量是17.4 g。(3)然后,他在右盘中放入一定的砝码,并将游码移到某一位置,在烧杯中逐渐加水,将要平衡时,换用滴管加水,直至天平平衡。此时烧杯中的水正好是20 g,则在右盘中的砝码规格是20 g、10 g、5 g各一个,并在图中画出游码所在的位置。答案:如图所示能力设问(4)如图A、B所示是某同学使用天平测量物体质量时的情境,请指出他操作中的错误。A图:用手拿砝码;B图:在称量

17、物体质量时移动平衡螺母。实验二测量固体的密度(固体不溶于水且密度大于水)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,测出物体与水的体积之和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。(2)若先测体积,后测质量,物体会沾有一部分水,使得测出的质量偏大,进而测出的密度偏大,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

18、水的固体的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:(1)实验材料:量筒、细线、水、待测物体、金属块(密度较大,如铁块)。(2)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;待测物的体积V=V2-V1。针对训练2.小江同学为了测量大豆的密度,进行了如下实验:基础设问(1)他把天平放在水平桌面上,将游码移至左端零刻度处,指针如图甲所示,然后向左调节平衡螺母,使指针尖对准分度标尺的中央刻度线。(2)为了测量大豆的体积,他将饮料瓶装满水,拧上盖子,放在

19、调好的天平左盘上,天平平衡时,砝码的质量和称量标尺上的示数如图乙所示,则瓶和水的总质量为103g。(3)把48 g大豆放入装满水的瓶中,停止溢水后,拧上盖子,擦干沾在瓶上的水,用天平测出瓶、瓶内剩余水和大豆的总质量为111 g。可求出大豆的体积为40cm3。(4)由以上数据计算出这种大豆的密度为1.2g/cm3。能力设问(5)由于大豆具有吸水性,用这种方法测出大豆的密度值比真实值偏大(选填“大”或“小”)。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的总质

20、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/(gcm-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.某中学环保小组在长江边取适量江水样品分别进行江水密度的测量。基础设问

21、(1)小薇把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:将天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线处,发现指针在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右(选填“右”或“左”)调,直到指针指向分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动;用天平测出空烧杯的质量为30 g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,则烧杯中江水的质量为39.6g,将烧杯中的江水全部倒入量筒中,江水的体积如图乙所示,则江水的密度为1.1g/cm3;小薇用这种方法测出的江水密度比真实值偏大(选填“偏大”或“偏小”)。能力设问(2)小亮把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;把瓶中的水全部用来浇花然后擦干空瓶,用电子秤测出空瓶的质量为m2;把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;江水的密度表达式江水=m3-m2m1-m2水(纯净水的密度用水表示);小亮测算江水的体积使用了下列三种物理方法中的B。A.控制变量法B.等量代替法C.类比法