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(共50张PPT)
第7课时　
质量与密度
一、质量、体积及其测量
1．定义：物体所含物质的多少叫质量．
2．性质：质量是物体本身的一种属性，不随物体的 、 、 、 的改变而改变．如一杯水结冰后，状态改变，质量不变；航天员将签字笔由地球带到太空中，位置改变，质量不变．
3．单位及换算： (符号：kg)；1 mg＝ kg，1 g＝ kg，1 t＝ kg.
4．质量的测量．
(1)工具：托盘天平、案秤、台秤、杆秤等；
(2)天平的使用详见实验素养提升实验十．
形状
形态
位置
温度
千克
10－6
10－3
103
二、密度
5．定义：某种物质组成的物体的 与它的 之比叫做这种物质的密度，用符号ρ表示．
6．公式；ρ＝ ，此公式是密度的计算式，不是决定式，密度由物质的种类和状态决定．
7．基本单位： ；常用单位符号： ；换算关系：1 g/cm3＝ kg/m3.
8．基本性质：密度是物质的一种 ，其大小与物体的质量和体积无关，不同物质的密度一般不同；同一种物质的密度会随物体的温度、状态的改变而改变．
注意：气体的体积总是等于密封容器的容积，所以气体的密度会随容器所装气体质量而改变．
9．常见物体密度：水的密度为 (或表示为1 g/cm3)，它表示的物理意义：1 m3的水的质量为1 000 kg(或1 cm3的水的质量为1 g)．
质量
体积
千克每立方米
1×103
kg/m3
1×103kg/m3
特性
10．密度知识的运用．
(1)鉴别物质：ρ＝ ；(2)求质量：m＝ ；(3)求体积：V＝ ．
三、密度与社会生活
11．温度能够改变物质的密度(体积)，常见物质密度受温度影响的规律是 ，一般气体受温度影响较大，而固体和液体受温度影响较小．
12．事实表明，4 ℃时水的密度 ．温度高于4 ℃时，随着温度的升高，密度越来越小；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小．水凝固成冰时，质量不变，体积 ，密度 ．如北方的冬天，水结冰后体积增大会把水管胀破．
最大
变大
变小
热胀冷缩
ρV
1．如图所示，将一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方，风车会转动起来．在整个过程中火焰上方空气加热后体积膨胀，空气密度 ，会向上运动，流动的空气吹动风车转动．
2．(航天热点)2021年10月16日，我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘神舟十三号飞船抵达我国空间站．如图所示，是王亚平在空间站中漂浮的情景．与在地面上相比较，王亚平手中陀螺的质量 (选填“变大”“变大”或“不变”)．
负
变小
不变
3．(物理与日常生活)图甲为商店里使用的台秤，其工作原理与天平相同．使用时，先将游码移至左端0刻度处，现用该台秤称某物体质量，通过在砝码盘中添加槽码使秤杆平衡，所加的槽码和游码的位置如图乙所示，则该物体的质量为 kg.若把该物体带到太空，它的质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
3.2
不变
质量(10年3考)
1．(2022·成华区模拟)下列关于质量的说法，正确的是( )
A．一块冰熔化成水后，质量变小
B．将一铁块加热后压扁，质量不变
C．矿石从月球带回地球，质量变大
D．5 kg棉花质量与5 kg木头质量并不相等
物体的质量是指物体所含物质的多少，物体所含的物质不变，其质量不变；物体的质量不会随着其状态、质量、形状、温度等的改变而改变．
B
2．(2021秋·赫章县期末)下列是小明使用天平的几点做法，其中正确的是( )
A．测量前将天平放在水平桌面上
B．调节横梁平衡时，游码可不在零刻度线处
C．左码右物，用手直接加减砝码
D．所测物体质量可以超过天平最大测量值
A
(1)称量前，指针左偏，平衡螺母向右调，指针右偏，平衡螺母向左调，简称“左偏右调、右偏左调”．在称量物体时，无论指针是否偏转，都不能再调节平衡螺母．
(2)放入最小的砝码时，指针向右偏转，应取下最小砝码，移动游码．
3．(2022·阳信县开学)下列说法正确的是( )
A．一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度变为原来的一半
B．铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量
C．一钢瓶中氧气的密度为ρ，用掉一部分后，瓶中氧气的密度还是为ρ
D．铜的密度是8.9×103kg/m3，表示1 m3铜的质量为8.9×103 kg
D
4．(2022版课标新增)(2020秋·光明区期末)失蜡法是我国古代精密铸造青铜等金属器物的一种的方法．原理是先用蜡制成与铸件相同的模型，外敷耐火造型材料，成为铸件模型．加热烘烤后，蜡全部熔化流失，使整个铸件模型变成空壳．再往内浇灌液态金属，金属凝固，便铸成器物．若一个蜡雕塑的质量为4.5千克，现浇铸一个完全相同的铜雕塑，至少需要多少千克的铜？(已知：ρ 铜＝8.9 g/cm3，ρ 蜡＝0.9×103kg/m3)
(1)密度的单位是复合单位，在密度运用和计算中，要注意单位的统一；密度是物质的一种特性，与质量、体积无关，与物质的种类、状态、温度等有关．固体和液体在同一温度状态下，密度是不变的．气体的密度更易受温度、气压的影响．
(2)公式是密度的定义式，它反映的是密度与质量和体积的比值之间的定量关系，但不能说物质的密度与质量成正比，与体积成反比．
方法点拨
5．(2022·宜昌)甲、乙两种物质的质量和体积关系图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A．甲的质量与体积成正比
B．甲的密度与质量成正比
C．甲的密度比乙的密度小
D．质量相同时，甲的体积是乙的体积的8倍
m －V 图像的理解及计算
A
方法点拨
用托盘天平测量物体的质量(学生必做实验——测量类)(2022版新课标调整)
(近10年广东中考试题中，2019、2020、2021年有实验考查)
【实验装置】
【设计和进行实验】
1．“看”：观察天平的 以及游码所在标尺上的 ．
2．“放”：把天平放在 上，把游码移到标尺左端的 处．
3．“调”：调节天平横梁两端的 使指针指在分度盘的中线处(横梁平衡)．
4．“测”：把被测物体放在 盘里，按照先大后小的原则，用镊子向 盘里加减砝码(左物右码)，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡．
5．“读”：被测物体的质量＝右盘中砝码总质量＋游码在标尺上所对的刻度值．
即m左＝m右＋m游.
量程
分度值
水平桌面
零刻度线
平衡螺母
左
右
【交流与反思】
6．调节平衡螺母使天平平衡前，必须先将 移到标尺左端的零刻度线处．
7．调节平衡螺母，当指针指在分度盘中线(静态平衡)或指针左右摆幅相等(动态平衡)时，天平横梁就是平衡的．测量时不能再移动平衡螺母．
8．如果要称粉状物体(例如食盐)，应在天平左盘中放一张纸，避免污染天平．
9．加砝码应先 后 ．调节游码相当于在天平的右盘中加减小砝码．
需要移动游码的两种情况：①被测物体质量小于最小砝码值；②被测物体的质量不是最小砝码值的整数倍．
游码
大
小
10．读物体质量时，应该先读 砝码再读 砝码(先大后小)，读游码示数应以游码左端刻度线为准．若砝码和物体位置放反了，则m＝m砝－m游．
11．造成天平读数偏差总结
(1)偏大：游码没有归零；砝码磨损．
(2)偏小：砝码生锈；砝码沾上水或污物．
12．特殊方法测质量：“测多算少”测量方法在物理上叫做“累积法”，用累积法测量物体质量，要求所选的物体规格相同，数量适当．
大
小
【实验过关】
例1　小昕取了100枚相同的大头针放在调好的天平左盘，重新平衡后如图所示，则一枚大头针质量为( )
D
A．8 g B．5 g
C．3 g D．80 mg
例2　小明使用天平时，先调节好了天平，如图甲所示，请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤： ；若完成遗漏的操作步骤后，为了调节横梁平衡，需向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母，使指针指到分度盘中央刻度线；用调节好的天平测出一小石头的质量如图乙所示，则小石头的质量是 克.
电流表的正负接线柱接反了
43.2
右
测量固体和液体的密度(学生必做实验——测量类)
(近10年广东中考试题中，2015、2017、2019年有实验考查)
(一)测量固体密度
【实验装置】
【设计和进行实验】
1．实验原理：
2．实验器材：天平、砝码、量筒、水、细线、小石块．
3．实验步骤：
(1)用天平称出石块的质量为m；
(2)向量筒内倒入适量的水，记录水的体积为V1；
(3)将石块用细线系住全部浸没在水中，记录水和石块的总体积为V2；
(4)石块的密度ρ＝ ．
【数据处理和分析】
4．设计实验记录表格(如下表所示)，记录实验中的数据，分析表格数据，计算出石块密度．
【交流与反思】
5．用排水法测固体的密度时，应先测质量，再测体积，否则由于物体上沾了水，会造成质量的测量结果 ，算出的密度值 ．
6．测质量时，若砝码磨损，会导致测得的质量 ，算出的密度 ．
7．测质量时，若砝码锈蚀，会导致测得的质量 ，算出的密度 ．
8．测体积时，若系物体的线太粗，会导致测得的体积 ，算出的密度
偏小 .
9．测体积时，若系固体的线吸水，会导致水面上方的线被浸湿，测得的体积 ，算出的密度 ．
10．往量筒中倒入适量的水，其中“适量”的值是石块能浸没在水中，并且石块浸没在水中时水和石块的总体积不超过量筒的量程．
偏大
偏大
偏大
偏大
偏小
偏小
偏大
偏小
偏小
偏大
11．若物体会吸水，先让物体吸足够的水(前提是吸水后物体自身体积不发生变化)，再采取“排水法”测体积．
12．对于不能沉入水中的物体(如木块或蜡块等)，可用细铁丝将它压入水中(或用重物将它绑在一起浸没在水中)再读数，这种做法叫针压法或沉锤法．
【实验过关】
例3　(2022春·蒲城县期末)小池是一名天文爱好者，他淘到一小块“陨石”，但难以辨别真伪．阅读资料后知道陨石密度一般大于3 g/cm3，于是小池对这块“陨石”的密度进行了测量，来初步鉴别真伪，测量过程如图所示．
(1)他把天平放在水平桌面上，游码拨到标尺左端零刻度线，调节平衡螺母使天平平衡，然后将“陨石”放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针位置如图甲所示，他接下来的第一步操作应该是 (填字母)．
A．调节平衡螺母
B．拨动游码
C．取下最小砝码
C
(2)天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则“陨石”的质量m0
为 g.
(3)将“陨石”(“陨石”不吸水)缓慢放入盛有40 mL水的量筒中，水面升高至如图丙所示位置，则陨石的体积为 cm3，其密度ρ＝ kg/m3.
(4)若实验过程中，小池先测量“陨石”的体积，再测量“陨石”的质量，最终测得“陨石”的密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
62
20
3.1×103
偏大
(二)测量固体密度
【实验装置】
【设计和进行实验】
1．实验原理：ρ＝.
2．主要实验器材：天平、砝码、量筒、烧杯、食盐．
3．实验步骤：
(1)将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯总质量m1；
(2)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积V；
(3)用天平测出装有剩余盐水的烧杯总质量m2；
(4)计算出盐水的密度表达式是ρ＝ ．
【数据处理和分析】
4．设计实验记录表格(如下表所示)，记录实验中的数据，计算出盐水密度．
【交流与反思】
5．在测量液体的密度实验中，要先测量液体和烧杯的总质量，再将其中的部分液体倒入量筒，最后测量剩余液体和烧杯的总质量，以减小实验误差．
6．如果先测烧杯质量，再测烧杯和液体的总质量，最后测全部液体的体积．由于少许液体残留在烧杯内壁上，导致体积 ，所测密度 ．
7．如果先测液体体积，在测烧杯质量，最后测全部液体和烧杯的总质量．由于少许液体残留在量筒壁上，导致质量 ，所测密度 ．
偏小
偏大
偏小
偏小
【实验过关】
例4　某实验小组为了测定某液体的密度，进行了以下操作．
(1)如图甲所示，实验前调节天平平衡过程中的错误操作是：
．
(2)在称量过程中在右盘中添加最小砝码后，发现分度盘指针在如图乙所示位置，接下来的操作是 ．
(3)用天平正确测得空烧杯的质量为15 g，再用天平测量液体的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图丙所示，则称得烧杯和液体的总质量为 g；接下来，用量筒测量液体的体积，将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图丁所示，该液体的体积为 cm3，则液体的密度为 kg/m3.
调节天平平衡螺母前，游码没有移到标尺左端的零刻度处
取下右盘中最小的砝码，向右移动游码
47.4
30
1.08×103
(4)尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)，其原因是 ．
偏小
烧杯中有残留的液体
1．(2019·广东)下列说法正确的是( ）
A．体积越大的物体，质量一定越大 B．固体的密度总是大于液体的密度
C．同一物质，质量越大，比热容越大 D．晶体都有固定的熔点
2．(2021·广东)甲、乙两种物质的质量与体积关系m－V 图像如图所示，甲、乙密度之比为( )
A．2∶1 B．1∶2
C．3∶1 D．1∶3
D
C
3．(2021·广东节选)在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图甲所示，此时应向左调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，所测物体的质量为 g.
4．(2020·广东节选)天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图所示，所测物体的质量为 g.
38.6
34
5．(2022·广东)一枚实心纪念币的质量为16 g，体积为2 cm3，纪念币的密度
是 g/cm3.可见，这枚纪念币 (选填“是”或“不是”)纯金制成的．若航天员将这枚纪念币带到太空，其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)．(ρ金＝19.3×103 kg/m3)
6．(2020·广东)受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，实验步骤如下图所示(请将步骤④补充完整)：
不是
不变
8
①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置．
②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1.
③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2.
④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面 ，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3.
相平
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量)：
(1)小玻璃珠的总体积为V＝ ．
(2)小玻璃珠的总质量为m＝ ．
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ＝ ．
(4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：
(示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)．
换用分度值更小的量筒
7．(2019·广东)学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：
(1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的 处，并调节平衡螺母，使天平平衡．
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的总质量，然后用 往天平的右盘 (选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g.
零刻度线
镊子
从大到小
124
(3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g，则矿石的体积为 m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174 g，则矿石的密度为 kg/m3.
2×10－5
2.5×103
8．(2017·广东)小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下：
(1)将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺 处，发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调．
(2)用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g，空烧杯的质量是90 g.
(3)如图甲所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如图丙所示，杯、水和鹅卵石的总质量为 g.
零刻度线
左
161.8
(4)将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如图乙所示．用天平测出杯和水的总质量为142 g，此时杯中水的体积为 cm3.
(5)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 g/cm3.
(6)若小明在第(4)步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直至天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏 ．
52
2.65
大
9．(2017·广东节选)请回答下列问题：
(1)若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，原因是当水结冰时， ，所以会把散热器管道胀裂．
(2)现有原液含量为75%的防冻冷却液，长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的质量 ．
体积变大
变小
(物理学与日常生活)(2022·东营模拟)75%的医用酒精可以有效灭活新型冠状病毒，小刚从网上购置了两瓶某品牌75%的医用酒精，说明书如下表所示，小刚查到75%的医用酒精密度为0.87 g/cm3，于是想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格．
(1)小刚取适量该酒精进行实验：
①为使测量结果更准确，以下实验操作步骤合理顺序是 (用字母表示)．
A．计算酒精的密度
B．用天平测出烧杯的质量为52.4 g
C．在烧杯中盛适量的酒精，用天平测出酒精和烧杯的总质量
D．调节天平平衡
E．将烧杯中的酒精倒入量筒中，读出其体积，如图甲所示
②测量酒精和烧杯总质量时，砝码和游码位置如图乙，则总质量为 g，该酒精的密度是 g/cm3.
DCEBA
105.2
0.88
③根据测量结果，你认为小刚能否鉴定该产品是否合格？并说明理由．
(2)在学完浮力的知识后，小刚又想到可以利用弹簧测力计、水、烧杯、细线和小石块来测量该酒精的密度，请你帮他设计实验并进行分析．
①实验步骤：
　
根据测量结果，小刚能鉴定该产品是合格的，理由是：在实验误差允许范围内，该酒精密度的测量值0.88g/cm3与75%的医用酒精密度为0.87g/cm3的标准相符合．
a．用细线将小石块绑好，挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计示数F1；
b．在烧杯中倒入适量的水，将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中，读出弹簧测力计示数F2；
c．算出小石块的体积V石；
d．在擦干水的烧杯中倒入适量的酒精，将已擦干的小石块挂在弹簧测力计下，使其浸没在酒精中，读出弹簧测力计示数F3.
②根据上述操作步骤，请你帮助小刚推导出该酒精密度ρ的表达式(表达式用测量量的字母表示，水的密度用ρ水表示，推导过程要有必要的文字说明)．
表达式： ．
密度的知识经常被用在日常生活中，其中鉴别物质是常考点，例如题中对酒精是否合格进行判断．
方法点拨

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