第6章质量与密度知识点

第六章 质量与密度

§6.1 质量

一、质量

1．定义：物体所含物质的多少

2．物理量符号：m

3．单位： （1）国际单位：千克（kg） （2）常用单位：吨（t）、克（g）、 毫克（mg）

（3）单位换算：

1t=103kg 1 kg=103g 1g=103mg 1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg

4．估测常见物体质量：

（1）成年人：约50－70 kg （2） 1包方便面：约100 g （3） 1只鸡或鸭：约2 kg （4）1升水： 1 kg （5） 1个鸡蛋：约60 g (6) 1个苹果：约250 g (7)1个大头针：约80 mg (8) 1头大象的质量：约5t （9）一枚1元硬币质量约10g (10) 一张邮票质量约50mg

二、质量的测量

（一）天平的使用

1. 注意事项：

（1）被测物体质量不能超过天平的称量（量程）；

（2）向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放，不能用手接触，不能把砝码弄湿弄脏； （3）潮湿的物体和化学药品不能直接放到盘中,应使用烧杯或者白纸间接称量； (4)在用平衡螺母把天平调节平衡后，在使用过程中不能再调动平衡螺母。 2. 天平的使用步骤 （1）“放平”：把天平放在水平台上； （2）“调平衡”：把游码放在标尺左端零刻度线处，调节横梁右端的平衡螺母（“左偏右调，右偏左调”），使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。 （3）“称量”：把被测物体放在左盘中，用镊子向右盘中加减砝码（左物右码，先大后小），并调节游码在标尺上的位置，直到天平再次平衡。 （4）“记录”：记录数据。左盘被测物体质量=右盘砝码质量+游码所对应的示数，即

m物?m砝码?m游码

▲A. 天平调平衡：“左偏右调，右偏左调”；调平衡后，实验过程中不再移动平衡螺母。

B. 如果将物体和砝码的位置放反，那么物体质量m物?m砝码?m游码。

3 、特殊的测量方法

（1）测量微小物体（如大头针、一张纸、一张邮票等）的质量方法：累积法。

（2）、测量液体质量

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步骤：①测出空烧杯的质量m1；②往烧杯中加入被测液体，测出烧杯和液体质量m2；③液体质量m?m2?m1。

（3）测量粉状物质量的方法：在托盘中各放一张相同的纸等等。 三、质量是物体本身属性

质量的理解：质量是物体本身的一种固有属性，物体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变。

例1、一块石头在下列各种情况中，它的质量会发生变化的是（B ）

A.把石头加热 B.把石头磨成粉 C.把石头加工成石像 D.把石头运到月球上 例2、小明用托盘天平测量石块的质量时，将天平放在水平桌面上，游码应移到标尺的_____处。若指针位置如图所示，应将平衡螺母向_____调节，使天平平衡。测量中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平平衡，则该石块的质量为_____g。

【解析】调节天平平衡时，要先将游码移到标尺左端的零刻度线处；若指针向右偏，应将平衡螺母向左调节；

所测物体的质量为砝码的总质量与游码示数之和，由题图可知，石块质量m＝20 g＋3.4 g＝23.4 g。

【答案】左端的零刻度线 左 23.4，注意游码示数读法：看游码的左边所对刻度值。 例3、观察如图天平的使用，操作错误有哪些，写两条。

答案：（1）用手直接拿砝码；（2）砝码与被称物体在盘中位置放反；（3）标尺上的游码未放置到零位置。

例4、在用托盘天平测量质量的实验中，如果使用了沾有油污的砝码，则( B )

A．测量值比真实值偏大 B．测量值比真实值偏小

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C．测量结果仍然很准确 D．测量结果偏大偏小是不能确定的

§6.2 密度

实验：探究同种物质的质量和体积的关系

一、密度

1. 定义：某种物质组成的物体质量与体积之比叫做这种物质的密度。用字母?表示 2. 表达式：??m V3

3

3、（1）基本单位：千克每立方米（kg/m）、克每立方厘米（g/cm）

33 （2）单位换算：1g/cm=1×103 kg/m 1kg/m=1×10-3g/cm

33(3)体积的单位及换算： 国际主单位：立方米（m3）

常用单位：立方分米（dm3），立方厘米（cm3）；升（L），毫升（mL）。 1L=1 dm3 1 mL=1 cm 1l=10-3 m3 1ml=10-6 m3

4、 物理意义：单位体积内所含物质的质量。以水的密度为例：ρ水=1.0 ? 10 3 ㎏/m3，它1m3水的质量是1.0 ? 10 3 kg。 二、密度是反映物质特性的物理量

1．密度是物质的一种特性，一定状态下同种物质的密度是确定的，密度不随物体质量和体积的变化而变化。如：一杯水的密度与一滴水的密度一样大。

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2．不同种物质，密度一般不同。习惯上讲“铁比棉花重”，实质上是指铁的密度大于棉花 密度。

3.物质密度受物态变化和温度的影响。物质的物态和温度发生改变时，质量不变，体积会发生改变，根据ρ＝m/V可知，密度会发生改变。如水结成冰，体积变大，密度变小。

1．对于密度公式??m 的正确理解为（B ） V A．物质的密度ρ跟其质量m成正比，跟其体积V成反比 B．密度是物质的一种性质，与物体的质量和体积无关 C．密度ρ与物体所处 的物态无关 D．密度与物体的温度无关

2、一杯水，喝掉一半，剩下的半杯水，（ D ）

A、因质量不变，所以它的密度减半 B、它的体积减半，所以它的密度减半 C、它的质量、体积、密度都减半 D、虽然质量和体积都减半，但密度不变 三、密度图像（横轴体积，纵轴质量，密度=质量/体积） 质量—体积图像——如上图所示，ρ

甲

>ρ

乙。

（1）体积相同的不同物体，密度越大，其质量越大； （2）质量相同的不同物体，密度大的体积反而小.

四、密度公式的应用：

1．计算物质的密度： 计算密度．鉴别物质

m ρ甲 ρ乙 V 例1：一块金属块的质量是1.97 t，体积是0.25 m3，它的密度多大？这是什么金属？ 解：1.97 t=1 970 kg ρ?m?1970kg?7.9?103kg/m33V0.25m查表可知：此金属为铁块。

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2．计算物体的体积：V?m?

可以计算一些体积难以测量的物体（如沙子、等一些形状不规则的物体）

例2：有一烧杯内装有质量是55 g、密度为1.1×103 kg/m3的盐水，盐水的体积是多大？ 解：p=1.1×103 kg/m3=1.1g/cm3 由??m得 V答：盐水的体积是50cm3

例3：用天平称得一捆细铜丝的质量是445g，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，这捆细铜丝的体积是多少？

解： p=8.9×103 kg/m3=8.9g/cm3 , 由??mm得V?=445g/8.9g/cm3=50cm3 V?注：如果知道铜丝的横截面积s还可以计算出这捆铜丝的长度l。(铜丝的体积v=横截面积s× 长度l)

3．计算物体的质量： m=ρV

可以计算质量难以测量的物体(如金字塔、人民英雄纪念碑等)

例4：人民英雄纪念碑的碑心石是体积为42.6 m3的一整块花岗岩，花岗岩的密度是2.6×103 ㎏/m3 ，碑心石的质量是多少？ 解：由??m得m=ρV＝ 2.6×103 ㎏/m3 ×42.6 m3 = 110.76×103 ㎏ V答：碑心石的质量是110.76×103千克。

4. 判断物体是否空心：（1）求质量；（2）求体积；（3）求密度。

假设物体是实心的，然后求出质量、体积、密度与已知质量、体积、密度进行比较。 例5一个铁球质量为 158g,体积是 35 cm3，试问此球是实心的,还是空心的？（已知ρ

铁

=7.9g/m3 ）

（1） 比较密度法

158g35cm3

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??m= =4.5g/cm3 ∵ ρ=4.5g/cm3﹤7.9g/cm ∴ 此球是空心的。 V(2）比较体积法

解、假设球是实心的，由??mm得球的体积V?=V?

158g7.9g/cm3=20cm3

∵ v=20cm3﹤35cm3 ∴ 此球是空心的。

(3)比较质量法：

解假设球是实心的，球的质量

m=ρv =7.9g/cm3×35cm3=276.5 g

∵ m=276.5g﹥158g此球是空心的

例6、现有一个质量为54 g，体积为50 cm3的空心铝球，若在空心中注满某种液体后总质量为78 g，已知ρ铝＝2.7×103 kg/m3，求： (1) 所注入液体的质量；(2)所注入液体的密度。

解：(1)m

液

＝m总－m铝＝78 g－54 g＝24 g

m铝54 g3(2)空心铝球中铝的体积，V铝＝＝3＝20 cm，V液＝V总－V铝ρ铝2.7 g/cm

m液24 g3＝＝液3＝0.8 g/cm V液30 cm＝50 cm3－20 cm3＝30 cm3，ρ

例7、 一个瓶子最多能装下500克水，则这个瓶子能装下500克的下列哪种物质（ A）． A．浓硫酸

B．酒精

C．煤油

D．汽油

讲解 这个瓶子能装下比水的密度大的物质，因为瓶的容积为

3

3

3

V＝

m水?水＝

500g＝

1g/cm3500cm，在相同质量时，密度大于1g/cm的物质体积才能小于500cm，所以正确答案为A． 注意 这是一个关于密度应用的题目，借助水的密度可把瓶子的容积求出，这样就可以在质量相等的情况下对比密度判断出体积大小，密度小于水的物质不能装下，而密度大于水的物质可以装下，因为它的体积小于500cm．

3

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§6.3 测量物质的密度

一、量筒的使用——（1）直接测量液体体积；（2）间接测量固体体积。 1. 看清量筒的量程和分度值，量筒用“mL”标度，量筒无零刻度线； 2. 读数时应该平视，视线要与凹液面的底部相平或与凸液面的顶部相平； 3. 读数时仰视造成结果偏小，俯视造成结果偏大。

4. 单位换算：1L=1000ml=1dm3=1000cm3 =1×10-3m3；1ml=1 cm3； 二、液体密度的测量步骤——（用剩余法测量液体质量）

器材：天平、砝码、量筒、烧杯、盐水

实验步骤中：

1．往烧杯倒入适量的盐水，用天平测出杯和盐水的总质量m1;

2.把烧杯中的一半的盐水倒入量筒中，用天平测出杯和剩下盐水的质量为m2 3．读出量筒中盐水的体积V 4．用公式ρ=m/V求出盐水的密度ρ=

三、不规则固体密度的测量——（用排液法测量固体体积）

(一)测小石块密度

器材：天平、砝码、量筒、水、石块、细线 实验步骤如下：

1. 用天平测出石块的质量m；2. 往量筒中加入适量的水，读出示数V1；3让石块完全浸没在量筒的水中，读出量筒中水的体积V2.；4. 密度表达式：??（二）测定密度小于水的一大块石蜡的密度。

m。 V2?V1▲密度小于水的固体采取：

（1）针压法（工具：量筒、水、大头针）；（2）沉坠法：（工具：量筒、水、细线、石块）

器材有：小天平、砝码、量筒、水、金属块、细线。（也可以用大头针） A、用量筒测出石蜡的质量为m

B、在量筒中加入适量的水，让金属块浸没在水中，记下体积为V1

C、把金属块与石蜡用细线捆绑在一起，完全浸没在水中，用量筒测出 总体积为V2

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D、被测石蜡的密度ρ=

（三） 测量牛奶的密度 （ 器材：天平、空瓶、水、牛奶）

1.用天平测出空瓶的质量为m0；;2、往空瓶倒满水，用天平测出瓶和水的总质量m1； 3.把水全部倒掉，再把牛奶装满空瓶，用天平测出瓶和牛奶的质量为m2；4．牛奶的密度ρ=

§6.4 密度与社会生活

一、密度与温度

1.温度能改变物质的密度： 一般地，气体的密度受温度的影响最大，固体的密度受温度的影响最小（热胀冷缩）. 2. 水的反常膨胀：

由图像可见，4℃的水密度最大。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，密度越来越小。水凝固成冰时，体积变大，密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。

二、密度与物质鉴别

1. 物质鉴别：测出某种物质的密度，再与密度表中各种物质密度进行比较，就可以知道该物体的材质。 ▲仅通过密度鉴别物质不一定准确，还应根据物质的其他性质，比如颜色、气味、硬度、电学性质等进一步鉴别。 2. 检验物质的纯度：比如鉴定牛奶是否掺水，酒的品质等； 3. 根据密度和要求选定材料：航空器材常采用高强度、低密度的材料；风扇的底座采用密度较大的材料等。

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