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(共48张PPT)
第2课　质量与密度
一、质量的测量
1.质量
质量表示______________的多少。质量是物体的属性，它不随物体的位置、形状、温度和状态等的改变而改变。
质量的单位：常用单位是__________，比它小的单位有克(g)和毫克(mg)。
质量的测量：实验室常用__________测量物体的质量。
物体含有物质
千克(kg)
托盘天平
2.天平的使用
调平：把天平放在水平面上，把游码移到横梁标尺左端的_____________处，再调节横梁两端的平衡螺母，使天平平
衡。
称量：被测物体放__________，砝码放__________，放在天平
上的物体质量不能超过天平的__________。用__________向右盘逐个加减砝码再调节游码，直到天平重新平衡。
“0”刻度线
左盘
右盘
称量
镊子
【知识拓展】
1.使用天平时的注意事项：
①使用前，首先要看天平的最小刻度和天平的称量；
②不能用手去摸天平托盘或砝码，取放砝码要用镊子；
③潮湿的物品或有腐蚀性的化学药品可放在烧杯里称量，没有腐蚀性的化学药品可在天平两托盘上各放一张同样的纸片，然后称量。氢氧化钠等易潮解且有腐蚀性的药品不能放在纸上称量，更不能直接放在托盘上称量。
2.指针指向分度盘中央刻度线左侧，在不同的测量过程中，操作方法也不同。
①调节平衡时：向右调节平衡螺母，使指针指向分度盘中央刻度线；
②称未知质量的物体质量时：向右盘增加砝码或拨动游码，使天平平衡；
③称所需物质质量时：减少左盘物质质量，使天平平衡。
二、密度
1.___________________________叫做这种物质的密度，密度是物质的一种特性。
密度计算公式：__________。
密度的单位：________或g/cm3。1g/cm3＝_________kg/m3。
2.应用ρ＝进行简单的计算。
单位体积的某种物质的质量
ρ＝
kg/m3
1×103
【知识拓展】
密度是物质的一种特性，与质量的多少、体积的大小无关，同种物质相同物态下的密度一般相同。一个体积不变的容器内，气体的密度会随质量的变化而变化。
三、密度的测量
1.原理：ρ＝。
2.主要器材：天平、量筒、烧杯等。
3.固体密度的测量步骤：用天平称质量→测体积(不规则物体可用排水法测体积)→计算。
4.液体密度的测量方法：“差值法”。
①把液体倒入烧杯中测得总质量为M1；
②把部分液体倒入量筒测得体积为V；
③测得剩余部分液体和烧杯的总质量为M2；
④计算倒出部分液体的质量为__________；
⑤计算液体的密度：ρ＝ ____________。
5.应用浮力相关原理测量物体的密度。
M1－M2
【知识拓展】
1.测量过程中要尽量减小误差，测量液体密度用“差值法”就是为了减小误差。
2.测量物体的密度常结合浮力问题进行，利用漂浮时受到的浮力等于重力，结合阿基米德原理进行物体密度的计算。
[宁波校级模拟]在学习科学概念——“物质”时，小宁有一个疑问：物体的质量与其形状是否有关 为此，他设计实验来探究这个问题：用一块橡皮泥作为被研究的物体，将橡皮泥捏成各种形状，用天平分别称出其质量，并记录数据于表中。
类型一　质量的含义
橡皮泥形状 长方体 圆柱体 球体 心形
橡皮泥质量m(g) 21 21 21 21
(1)你认为选用橡皮泥作为实验的材料，对小宁的实验操作的好处是____________________。
(2)由小宁的实验，你可得出的结论是______________________
___________________。
(3)表中并没有也不可能将橡皮泥所能捏出的形状都列出，但仍然能由此得出结论，这种研究问题得出结论的方法是_______ (填字母)。
A.类比法 B.综合法
C.归纳法 D.等效法
橡皮泥容易发生形变
物体的质量不随物体的
形状的改变而改变
C
【解析】 (3)由实验数据可以看出，橡皮泥虽然形状不同，但质量都是相同的，说明质量与形状没有关系，这种由个别到一般的论证方法叫归纳法。
跟踪训练1 嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球，样品的质量(　　)
A.变为原来的一半 B.保持不变
C.变为原来的2倍 D.变为原来的4倍
B
托盘天平是一种精密测量仪器，某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图所示。
类型二　天平的使用
(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损，用这样的砝码称量物体质
量，测量结果将__________。
偏大
(2)小科观察铭牌时，发现该天平的最大测量值为200g，但他认为应为210g。你认为小科产生这种错误想法的原因是_________________________________________________________________________________________。
小科认为配套砝码的质量之和为205g，标尺最大刻度为5g，所以该天平的最大测量值为210g_
(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错，但砝码盒中10g的砝码是多余的，而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少
的。你认为谁的观点是正确的，并说明理由：______________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
小明的观点正确，少了10g的砝码，运用其他砝码及游码将无法完成某些200g以内的质量值(精度范围内)的称量(或小江的观点正确，因为少了10g的砝码，在测量某些用“左物右码”的放置方法无法完成称量的质量值时，可将5g砝码放天平左盘，其他砝码放右盘，同样可以完成这些质量值的测量；合理即可)
【解析】 (1)砝码磨损会导致其所含物质减少，但标识的质量不变，因此造成测量结果偏大。
跟踪训练2 将托盘天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，调节横梁平衡时，指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向__________调节。调平衡后测量某物体的质量时，右盘砝码及游码示数如图乙所示，物体的质量为__________g。
右
26.4
[台州模拟]在“探究物质质量与体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验，且甲、乙都是长方体形状。实验时，他们用刻度尺和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表一、表二所示。
类型三　物质的质量和体积的关系
表一　物质甲(固态)
实验序号 质量(g) 体积(cm3)
1 9 10
2 18 20
3 27 30
表二　物质乙(固态)
实验序号 质量(g) 体积(cm3)
4 11 10
5 22 20
6 33 30
(1)分析比较实验1、2与3(或4、5与6)的数据及相关条件，可得出初步结论：_____________________________。
(2)分析比较实验______________________的数据及相关条件，可得出初步结论：相同体积的不同物质，它们的质量是不相同的。
同种物质的质量与体积成正比
1与4(或2与5，或3与6)
(3)进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件，可得出初步结论：
①____________________________________________。
②_________________________________________________。
同种物质，它的质量与体积的比值是一个确定值
不同种物质间，它们的质量与体积的比值是不相同的
(4)为了进一步研究，他们又通过加热的方式使物质甲、乙都变为液态，再用量筒和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表三、表四所示。
表三　物质甲(液态)
实验序号 质量(g) 体积(cm3)
7 9 9
8 18 18
9 27 27
表四　物质乙(液态)
实验序号 质量(g) 体积(cm3)
10 8 10
11 16 20
12 24 30
进一步综合分析比较表一和表三(或表二和表四)的数据及实验
现象，可初步得出：____________________________________ ______________________。
处于不同物态的同种物质，它的质量与体积的比值是不相同的
跟踪训练3 [湖州模拟]如图所示是甲、乙两种物质质量跟体积关系的图像。下列说法正确的是(　　)
A.物质甲的密度小于物质乙的密度
B.20g的物质甲和10g的物质乙密度相同
C.物质乙的密度是2g/cm3
D.由图线可知，甲、乙两种物质的质量与
体积都成正比
D
【解析】 由图线可知，甲、乙两种物质质量跟体积关系符合正比例函数，则甲、乙两种物质的质量与体积都成正比；由图像可知，当V甲＝V乙＝50cm3时，m甲＝50g，m乙＝25g，则甲、乙两种物质的密度分别为ρ甲＝
＝0.5g/cm3，则ρ甲＞ρ乙，即物质甲的密度大于物质乙的密度；因密度是物质本身的一种特性，只与物质的种类和所处的物态有关，与物质的质量、体积没有关系，因此20g的物质甲的密度大于10g物质乙的密度。
[浙江十二校联考]超轻材料“全碳气凝胶”简称碳海绵，它的密度只有0.16mg/cm3，碳海绵的密度为
0.16mg/cm3的物理意义是_____________________________
________，体积为1m3的碳海绵的质量是__________。
类型四　密度的含义
体积为1cm3的碳海绵的质量是
0.16mg
160g
跟踪训练4 [嘉兴模拟]根据对密度公式ρ＝的理解，下列能正
确反映同种物质的质量、体积、密度三者关系的是(　　)
C
小明在学校复习了“测量盐水的密度”实验，步骤如下：
类型五　密度的测量
(1)将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的右侧，向__________调节平衡螺母，使天平横梁平衡。
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将
烧杯中部分盐水倒入空量筒中，如图甲所示，则倒出盐水的体
积为_________cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，
当天平横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则盐水的密度为__________g/cm3。
左
20
1.1
(3)小明回家后经过思考，发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg。步骤如下：
①将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丙所示，则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_________cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm。
100
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丁所示，测出此时柱形容器露出液面的高度为5.8cm。
③根据以上信息，可以求出小明在家配制盐水的密度约为__________g/cm3(保留2位小数)。
1.09
跟踪训练5 小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲所示；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL，如图乙所示；
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙所示；
④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面上，测得此时溢出水的体积为44mL，如图丁所示。
请回答下列问题：
(1)被测金属块的密度是__________g/cm3(g取10N/kg)。
(2)在实验步骤③和④中，若将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将__________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
3.2
不变
【解析】 (1)金属块的体积V＝V排水＝20cm3，因为将金属块放入小空筒，小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空筒与金属块的重力之和，而小空筒浮在水面上时水未溢出，由于金属块溢出的20mL水未补充，所以小空筒和金属块理想状态下排出水的体积V排水'＝20mL＋44mL＝64mL，水的重力即为金属块对小空筒的压力，等于金属块的重力，所以金属块的重力G＝F浮＝ρ水gV排水'＝1×103kg/m3×10N/kg×64×10－6m3＝0.64N，金属块的质量m＝
（2） 在实验步骤①和②中测得的金属块的体积一定，在实验
步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了溢水杯中水的量，增加了小空筒和金属块排开水的量，由于沾有的水随金属漂浮，则故步骤④中测出金属块排开水的体积不变，测得所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据计算出的金属块密度不变。
[湖州模拟]冬奥会比赛用雪是天然雪吗 科学学习小组查阅到以下资料：
资料一：使用造雪机人工造雪，利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45m的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15s内凝固成冰晶。
类型六　有关密度的解答
资料二：冰晶需要经过质量为6t的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5m2)反复碾压，才能逐渐变得紧实，成为冰状雪，其密度为0.64g/m3，即为比赛用雪，在运动员高速转弯的情况下，雪的表面依然不变形。
资料三：10cm厚的冰状雪相当于40cm厚的天然雪压缩而成，如图所示。
试求：
(1)造雪机喷出的水雾下落地面的平均速度不能大于__________m/s。
(2)压雪机在工作时，对雪面的压强是多少(g取10N/kg)
(3)按照题中给出的条件，求天然雪的密度。
【答案】 (2)G＝mg＝6000kg×10N/kg＝60000N，p＝
＝24000Pa，则压雪机对雪面的压强为24000Pa。
3
(3)设被碾压的天然雪面积为S。
则m天然雪＝V天然雪ρ天然雪＝h天然雪Sρ天然雪，m冰状雪＝V冰状雪ρ冰状雪＝h冰状雪Sρ冰状雪。
因为碾压前后雪的质量不变，可得h冰状雪 Sρ冰状雪＝h天然雪
Sρ天然雪，即10cm×S×0.64g/cm3＝40cm×S×ρ天然雪，解得ρ天然雪＝0.16g/cm3。
则天然雪的密度为0.16g/cm3。
【解析】 (1)由“在落地前15s内凝固成冰晶”可得速度＝3m/s，所以平均速度不能大于3m/s。
跟踪训练6 用一个瓶子盛某种液体，测出装入液体的体积V与液体和瓶子的总质量m，画出m－V的关系图像如图所示，则：
(1)空瓶子的质量是多少
(2)该液体的密度是多少
(3)如果在这个瓶子里装60cm3的这种液体，液体与瓶子的总质量为多少
【答案】 (1) 由图可知，当V＝0时，瓶中无液体，所以空瓶的质量m瓶＝m0＝40g。
(2)由图可知，当V液体＝50cm3时，m＝100g，则m液体＝m－m瓶＝100g－40g＝60g，ρ液体＝＝1.2g/cm3。
(3)当V'液体＝60cm3，由ρ＝可得m'液体＝ρ液体V'液体＝1.2g/cm3×60cm3＝72g，m总＝m'液体＋m瓶＝72g＋40g＝112g。
【方法指导】
等效替代法：当测量液体密度时，若没有量筒只有天平，则可以用同一个容器盛放水和不同液体，应用密度公式计算水的质量与体积，并利用体积相等的方法进行测量。
利用浮力测密度：可以根据“漂浮法”或“三力平衡”进行受力分析，进行有关量的分析与计算，得出密度。

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