第六章質(zhì)量與密度2016

1、第六章 質(zhì)量和密度第一節(jié) 質(zhì) 量一質(zhì)量（1）定義：一切物體都是由物質(zhì)組成的，物理中把物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量。用字母m表示。（2）單位：國際單位制中質(zhì)量的單位是千克，符號是：kg。常用的單位還有噸（t）、克（g）)、毫克（mg）。它們的換算關(guān)系是：1t=103kg，1kg=103g，1g=103mg。（3）估測物體的質(zhì)量：一頭大象約5t；一名中學生約50kg；一枚一元硬幣約6g；一張郵票約50mg。（4）質(zhì)量是物體的一種物理屬性：所謂屬性，就是一種不變性。質(zhì)量物體所含物質(zhì)的多少，其大小不會隨物體的位置、形狀、狀態(tài)、溫度而改變，所以質(zhì)量是物體的一種物理屬性。（5）物理學中的“質(zhì)量”和日常生活中的

2、產(chǎn)品優(yōu)劣的“質(zhì)量”含義不同，前者是著重“量”，是物體所含物質(zhì)的多少，后者著重在“質(zhì)”，是只產(chǎn)品的優(yōu)劣程度。（6）質(zhì)量的測量工具：日常生活中常用的工具有：案秤、臺秤、桿秤。實驗室常用的測量工具是托盤天平。二天平1、構(gòu)造: 由托盤、橫梁、平衡螺母、刻度尺、指針、刀口、底座、標尺、游碼、砝碼等組成。天平結(jié)構(gòu)圖：天平通常由支點(軸)在梁的中心支著天平梁而形成兩個臂，每個臂上掛著或托著一個盤，其中一個盤（通常為右盤）里放著已知重量的物體（砝碼），另一個盤（通常為左盤）里放待稱重的物體，游碼則在刻度尺上滑動。固定在梁上的指針在不擺動且指向正中刻度時或左右擺動幅度較小且相等時，砝碼重量與游碼位置示數(shù)之和就指

3、示出待稱重物體的重量。2、使用方法：（1）放：把天平放在水平臺上；（2）撥：用鑷子把游碼放在標尺左端的零刻度線處；（3）調(diào)：調(diào)節(jié)天平橫梁兩端的平衡螺母（有的天平只一個），使橫梁平衡。橫梁平衡的標志是：指針指在分度盤的中央。若指針在左右兩端擺動的幅度相等，也表明橫梁平衡（平衡螺母向相反方向調(diào)，使用口訣：左端高，向左調(diào)）。（4）測：把被測物體放在左盤里，用鑷子（注意：不能用手）向右盤里加減砝碼，（簡記“左物右碼”）按照質(zhì)量從大到小的順序依次添加砝碼，并調(diào)節(jié)游碼在標尺上的位置，直到橫梁恢復平衡。（5）讀：被測物體的質(zhì)量 = 右盤中砝碼總質(zhì)量 + 游碼在標尺上所對的刻度。關(guān)于游碼的讀數(shù)，一要依照游碼左

4、側(cè)所對應的數(shù)值讀數(shù)，二要看清標尺的分度值。（6）收：測量完畢后，應將物體取下，用鑷子把砝碼放回砝碼盒里，將游碼撥回零刻度線，并使天平臂處于固定狀態(tài)，以避免刀口磨損。注意事項：1.輕拿輕放儀器，事先把游碼移至0刻度線,并調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平左右平衡。2.右放砝碼，左放物體。3.砝碼不能用手拿，要用鑷子夾取，使用時要輕放輕拿。在使用天平時游碼也不能用手移動。4.過冷過熱的物體不可放在天平上稱量。應先在干燥器內(nèi)放置至室溫后再稱。潮濕的物體和化學藥品不能直接放入天平盤測量，以防止托盤生銹或腐蝕。5.加砝碼應該從大到小，可以節(jié)省時間。6.在稱量過程中，不可再碰平衡螺母。 7.若砝碼與要稱重物體放反了又使

5、用了游碼，則所稱物體的質(zhì)量比實際的小，應用砝碼質(zhì)量減去游碼質(zhì)量。若沒使用游碼，則稱的質(zhì)量與實際相等。8.使用完畢，將實驗儀器放回到固定位置。三、測物體質(zhì)量的方法 1、潮濕又腐蝕性的物體:借助燒杯或其他防腐物品來測，先測出燒杯質(zhì)量m1，再把物品放入燒杯里，測出總質(zhì)量m2，該物體質(zhì)量為m2-m1。 2、液體：先測出燒杯或其他容器的質(zhì)量m1，將液體倒入燒杯或容器中，測出總質(zhì)量m2，該液體質(zhì)量為m2-m1。 3、微小物體：先測出多個該物體的總質(zhì)量M，然后除以物體個數(shù)n，則每個物體的質(zhì)量m=M/n。四、標準千克原器：規(guī)定40C的1dm純水的質(zhì)量為1kg，并且用鉑制作了標準千克原器，保存在法國檔案館。因此

6、，這個標準千克原器也叫“檔案千克”。第二節(jié) 密 度一 密度1、定義：某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度。用表示。2、密度的公式和單位 國際單位；kg/m3或kg·m-3 常用單位：g/cm3或g、kg/dm3等。 注意：物質(zhì)的密度與物體的質(zhì)量、體積、形狀無關(guān)，但與質(zhì)量和體積的比值有關(guān)。密度隨溫度、壓強、狀態(tài)等改變而改變。不同物質(zhì)密度一般不同，所以密度是物質(zhì)的一種特性。3、密度表密度表中給出了常見的一些物質(zhì)的密度，水的密度為1.0×103 kg/m3（應牢記）；固、液、氣體中，氣體密度最小，固體的密度一般比液體大；表中的密度都是在常溫、常壓下測得的，說明

7、密度與溫度的高低、壓強的大小有關(guān)；水和冰的密度不同，說明物質(zhì)的狀態(tài)變了，密度改變；冰、蠟和植物油的密度相同，說明不同物質(zhì)的密度有可能相同。4、密度的應用密度知識在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學實驗中有廣泛的應用。利用及其變形，可以求質(zhì)量和體積。第三節(jié) 測 量 物 質(zhì) 密 度一、量筒 量筒是測量液體體積的； 量筒壁上相鄰兩刻度線之間的距離為分度值，其單位在量筒壁上標出，其單位是毫升（mL），1 mL =1cm3。 最上面刻度為量筒的最大值，即量程； 實驗室常用量筒：50mL 100 mL 500 mL 1000 mL二、使用方法： 根據(jù)被測量物體的體積和測量精度的要求選擇合適的量筒，使用前，要觀察它

8、們的分度值和量程； 使用時要放在水平桌面上； 讀數(shù)時視線應與液面相平，液面凹下時，視線應與凹面相平，液面凸起時，視線應與凸面相平； 測量固體體積時，應先向量筒倒入適量的水，讀取水的體積V1，再將固體緩慢浸入量筒底部，讀取液面上升后的體積V2，則固體體積V=V2-V1。注意：1、倒入、倒出液體時應小心，不能溢出，尤其用排水法測量固體體積時，預先放入的水要適量；太少不能浸沒物體，太多超過量筒量程；2、不能用量筒測量對玻璃有腐蝕性的液體。三、固體體積的測量方法：1. 規(guī)則物體，用刻度尺測量相關(guān)長度，利用公式計算體積。2. 不規(guī)則物體（不溶于水）：排水法 應先向量筒倒入適量的水，讀取水的體積V1，預先

9、放入的水要適量；太少不能浸沒物體，太多超過量筒量程； 再將固體用細線拴住緩慢浸入量筒水中，并使其全部浸沒，讀取液面上升后的體積V2； 固體體積V=V2-V1。 3、漂浮的固體 墜降法：將待測物體和能沉入水中的重物用細線拴在一起，先用手提待測物體上端的細線，將能沉入水中的物體浸沒在量筒水中，讀取體積V1；然后將栓好的兩個物體一起浸沒水中，讀取體積V2，則固體體積V=V2-V1。 針壓法：用一細長針刺入被測物體并用力將其壓入量筒水中，測其體積。 4、較大物體 溢水法：將燒杯裝滿水且以剛好不溢出為準，此時將固體浸沒入燒杯水中，且同時用另一容器承接溢出的水，把承接的水再用量筒測出其體積V,則V就是較大

10、物體體積。5、固體體積太小，可用累積法。四、物質(zhì)密度的測量1、測量固體的密度 用天平測出固體的質(zhì)量m； 測出固體體積V； 利用公式 求出其密度。 2、測量液體密度 用天平測出容器中液體質(zhì)量m1； 把容器中液體倒入量筒一部分，記下量筒中液體體積V， 用天平測出容器中剩余液體質(zhì)量m2，則倒出的液體質(zhì)量m=m1-m2； 利用公式 求出液體密度。第四節(jié) 密度與社會生活一、密度與溫度 密度與溫度關(guān)系：物體的密度不是固定不變的，一般物體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)，根據(jù)密度公式，溫度升高，密度減小。常見物質(zhì)中，氣體的密度受溫度的影響最大，固體的密度受溫度的影響最?。崦浝淇s不明顯）。水的反常膨脹：水的溫度在4以上

11、，遵從熱脹冷縮的規(guī)律；溫度在4以下，遵從熱縮冷脹的規(guī)律。所以冬天自來水管會被凍裂。風的形成：空氣受熱體積膨脹，密度變小而上升；熱空氣上升后，溫度低的空氣從四面八方流過來，從而形成風。 二、密度與物質(zhì)鑒別 1. 物質(zhì)鑒別：測出某種物質(zhì)的密度，再與密度表中各種物質(zhì)密度進行比較，就可以知道該物體的材質(zhì)。 僅通過密度鑒別物質(zhì)不一定準確，還應根據(jù)物質(zhì)的其他性質(zhì)，比如顏色、氣味、硬度、電學性質(zhì)等進一步鑒別。 2. 檢驗物質(zhì)的純度：比如鑒定牛奶是否摻水，酒的品質(zhì)等； 3. 根據(jù)密度知識選擇材料：如航空器材常采用高強度、低密度的材料；風扇的底座采用密度較大的材料等。產(chǎn)品包裝選用密度小的輕質(zhì)材料等等。易混知識比

12、較及考點預測1易混知識比較（1）物體與物質(zhì)物體是指日常生活中所說的東西，如：桌子、凳子、鐵釘、鐵錘等；而物質(zhì)是指構(gòu)成物體的材料，如桌子、凳子是物體，它們都是由木頭構(gòu)成的（當然還有其它材料），木頭是物質(zhì)。東西是由材料組成的，這是生活語言。用物理上的語言描述：物體是由物質(zhì)組成的。（2）屬性與特性屬性不隨外界因素而變化。質(zhì)量由物體本身決定，物體的形狀、狀態(tài)、空間位置和溫度發(fā)生變化時質(zhì)量保持不變，所以質(zhì)量是物體的屬性。特性隨外界因素而變化。密度是物質(zhì)的一種特性，每種物質(zhì)都有一定的密度。密度與物質(zhì)本身有關(guān)，與物體的形狀、體積和質(zhì)量無關(guān)。當外界條件（如溫度、物質(zhì)的狀態(tài)和壓強）發(fā)生改變時，物質(zhì)的密度將發(fā)生改

13、變。但是在通常情況下，只要物質(zhì)沒有發(fā)生物態(tài)變化，一般認為物質(zhì)的密度不變。2考點預測研究近年各地與本專題有關(guān)的中考題，可以發(fā)現(xiàn)，試題普遍體現(xiàn)了從知識立意向能力立意的過渡，試題密切聯(lián)系學生的生活實際，關(guān)注社會熱點，加大了對實驗過程與方法的考查，體現(xiàn)多學科知識的交叉與綜合，切實發(fā)揮試題的教育價值?？疾闊狳c主要集中在對質(zhì)量、密度概念的理解，天平和量筒的操作與使用，測量固體和液體密度中如何減小誤差，只用天平（或量筒）和水如何測量物質(zhì)密度，應用密度公式解決實際問題等。涉及的題型有填空、選擇、實驗、計算、解釋說明等各種考查方式。隨著新課標的全面實施，預計本章知識在下面幾個方面的考查將會得到加強：（1）質(zhì)量、

14、密度的概念。質(zhì)量和密度是整個初中物理中重要的基礎(chǔ)知識，是后面學習力、壓強、浮力的基礎(chǔ)，一直是命題的熱點?？键c主要集中在對質(zhì)量、密度概念的理解，對單位意義及換算的掌握，對各自物理屬性的理解等。（2）天平和量筒的正確使用與讀數(shù)是最基本的實驗技能，是測量質(zhì)量、密度的必備知識和技能。（3）密度知識的應用。用密度知識解決實際問題是新課標的要求。把物理知識應用于日常生活、社會實踐是命題的方向。利用密度知識鑒別物質(zhì)及物質(zhì)的含量、判斷物體是否空心并計算空心部分的體積、計算大型不易直接測量的物體的質(zhì)量和體積等。（4）測密度的實驗。測定固體或液體的密度實驗，是中學物理中的重要實驗，是歷年各地中考的熱點。但今后更加

15、注重實驗的過程與方法的考查，可能給你一個實驗步驟，要求同學們對實驗的不足之處進行分析和評價，會分析誤差。也會注重創(chuàng)新創(chuàng)造能力的考查，可能只給你天平或量筒中的一個，甚至是天平無砝碼，量筒無刻度，看大家如何設(shè)計實驗，完成密度的測量。3、考點例題考點1質(zhì)量考點剖析：質(zhì)量是初中物理的重要概念之一，是學習重力、壓強、浮力及力和運動關(guān)系的基礎(chǔ)。本考點重點考查的是質(zhì)量的概念、單位，探究物體的形狀、狀態(tài)及地理位置的變化對質(zhì)量大小的影響等。對常見物體的質(zhì)量進行估測，計算中質(zhì)量單位的換算及質(zhì)量的物理屬性是常見的考查內(nèi)容。例1（2011 福州）一塊鐵塊的質(zhì)量會發(fā)生變化的情況是（）A將它熔化成鐵水 

16、0;          B磨掉鐵塊一個角C把它軋成薄鐵片            D從地球運到月球分析：鐵塊熔化成鐵水，是狀態(tài)變了，組成鐵的物質(zhì)未變；磨掉鐵塊一個角，組成鐵的物質(zhì)減少；軋成薄鐵片，形狀變了，組成鐵的物質(zhì)未變；從地球運到月球，地理位置變了，但組成鐵的物質(zhì)未變。答案：B考點2天平的使用考點剖析：天平能直接測量物體的質(zhì)量，由于其結(jié)構(gòu)較精密，使用方法較復雜，能考驗大家有沒有規(guī)范的操作意識和嚴

17、謹?shù)目茖W態(tài)度，所以成為各地中考歷年必考的內(nèi)容。考點主要集中在天平的調(diào)節(jié)與使用、加減砝碼的次序和方法、砝碼和游碼的讀數(shù)等，考查的題型以填空、選擇、實驗為主。用天平測量一枚大頭針的質(zhì)量、測量液體的質(zhì)量等，體現(xiàn)了實驗方法的應用，常出現(xiàn)在選擇或探究題中。砝碼生銹、天平未平衡就使用、物體與砝碼左右顛倒放置、在太空中能否使用等情形，能考查大家的創(chuàng)新思維能力，中考也有涉及。例2（2011 蕪湖）某同學調(diào)節(jié)托盤天平平衡時，發(fā)現(xiàn)指針停在分度盤的右側(cè)，如圖1甲所示，要使天平平衡，應該將橫梁右端的平衡螺母向_（選填“左”或“右”）移動；當他用天平測物體質(zhì)量時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，這時應該_（選填“增加”或“減

18、少”）砝碼；當他在天平右盤中放入一個50g砝碼、一個20g砝碼和一個10g砝碼，并將游碼撥到如圖乙所示的位置時，指針恰好指在分度盤的中央，則物體的質(zhì)量為_g。 解析：調(diào)節(jié)托盤天平平衡時，發(fā)現(xiàn)指針停在分度盤的右側(cè)，說明橫梁左端高，右端低，所以應將橫梁右端的平衡螺母向左移動。測物體質(zhì)量時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，說明右盤的砝碼質(zhì)量偏大，應該減少砝碼。右盤中砝碼總質(zhì)量為80g，游碼左側(cè)所對應的數(shù)值為3.2g，則物體的質(zhì)量為83.2 g。答案：左  減少  83.2點評：試題考查了天平的使用和讀數(shù)，解決問題時要能夠根據(jù)指針在分度盤的位置判斷橫梁的位置。指針停在分度盤的中

19、央，說明橫梁平衡；指針停在分度盤的右側(cè)，說明橫梁左端高，右端低，這時應該將橫梁右端的平衡螺母向左移動，或者將橫梁左端的平衡螺母也向左移動。讀游碼時，大家常出現(xiàn)兩個錯誤：一是讀游碼右側(cè)的刻度，二是把分度值當做0.1g，應注意避免?？键c3密度考點剖析：密度也是初中物理的重要概念，是力學綜合實驗的基礎(chǔ)，是中考命題的熱點?？疾榈膬?nèi)容主要有：對密度概念的理解、利用密度表討論問題、嘗試用密度知識解決簡單的問題，能解釋生活中一些與密度概念有關(guān)的物理現(xiàn)象等。題型涉及填空、選擇、實驗探究、計算、解釋說明等幾乎所有題型。 例3（2011·四川綿陽）人類在新材料探索的道路上總在進行著不懈的努力，

20、世界上密度最小的固體“氣凝膠”就是新材料探索的重要成果，該物質(zhì)的堅固耐用程度不亞于鋼材，且能承受1400的高溫，而密度只有3 kg/m3。已知某大型飛機采用現(xiàn)在盛行的超高強度結(jié)構(gòu)鋼(鋼=7.8×103kg/m3)制造，耗鋼130噸；若采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機，則需“氣凝膠”質(zhì)量為（     ）。A0.05噸    B0.26噸   C2.6噸     D50噸解析：此題的關(guān)鍵點是要理解“采用氣凝膠代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機”，這

21、就告訴我們“氣凝膠”的體積等于鋼的體積。因此，要根據(jù)先求鋼的體積，再用可求出 “氣凝膠”的質(zhì)量。當然求解過程中要注意單位的統(tǒng)一。鋼的體積。 “氣凝膠”的質(zhì)量答案：A點評：求解密度問題常見的隱含條件有三類：（1）質(zhì)量不變。如冰熔化變成水，水凝固變成冰，物質(zhì)狀態(tài)變了，但質(zhì)量不變。（2）密度不變。如想知道一塊長方體巨石的質(zhì)量，可以測量它的密度和體積去計算。怎樣知道它的密度呢？就可以從它上面取一塊小石頭，測量出小石頭的密度，則小石頭的密度等于巨石的密度。（3）體積不變。除本題情況外，常見的如兩種液體都用同一容器盛滿，則兩種液體的體積相等；再如，若待測物體是固體，使容器先盛滿水，把固體放入后，部分水會溢出，則溢出水的體積與固體體積相等?？键c4密度的測量考點剖析：密度測量是初中物理的重要實驗，是歷年中考命題的熱點。體現(xiàn)在測物質(zhì)密度過程中，實驗器材的選取，實驗方案的設(shè)計，天平、量筒的正確使用、讀數(shù)，密度公式的使用，以及對實驗方案的評估等。密度還能夠與壓強、浮力等實驗結(jié)合，考查學生對知識的綜合應用能力。例4（2011·廣東）