第六章 质量与密度
三. 知识点分析
(一)应用密度知识鉴别物质
(1)密度表揭示了大部分常用物质的密度。
①气体的密度比固体和液体的密度小1000倍左右。 ②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。密度是不随物体的大小、轻重等因素变化的。
③同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。 例如:水凝固成冰。
④不同物质的密度也有相同的情况。
例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。 例如:液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等的密度。 (二)根据密度的公式
(1)密度的测定 用天平称出物体的质量,对于形状不规则的物体,可利用量筒和水测出它的体积,对于液体,可用量筒直接测它的体积,利用密度公式即可算出组成该物体的物质密度。 另外液体的密度也可以用密度计直接测量。
(2)密度的计算和应用
通过密度知识的学习,可为我们测量物体的质量和体积提供新的办法。如可用天平“称出”物体的体积,用直尺或量筒“测量”物体的质量等。 密度主要有四个方面的应用:
①根据密度鉴别物质。 ②根据密度要求选择材料。
③计算不便直接测量的物体的质量。 ④计算不便直接测量的物体的体积。
密度公式ρ=m/V变形后可以得到下面两个公式:
① m=ρV。若已知物质密度和由该物质组成的物体体积,可用此式求出该物体的质量。 ② V=m/ρ。若已知物质密度和由该物质组成的物体质量,可用此式求出该物体的体积。
【典型例题】
3
例1. 某物质的质量和体积的关系图象如图所示,体积是20cm的这种物质质量是多少?它的密度是多大?
3
分析:由图像可知,体积20cm时对应的质量是36g, 解答:根据密度的公式ρ=m/V
3333
注意:g/cm是大单位,kg/m是小单位。1 g/cm=1000 kg/m 考点分析:本题考查利用图像计算物体密度的方法
33
例2. 地质队员测得一块巨石的体积为20m,现从巨石上取得20cm的样品,测得样品的
质量为52g,求这块巨石的质量。
分析:样品的密度和整块巨石的密度一样。 解:
4
答:这块巨石的质量是5.2×10kg。
考点分析:本题考查利用密度知识计算物体的质量:已知密度、体积,求质量:m=ρV。
例3. 有一团长细铁丝,用天平称出它的质量是150克,测得铁丝的直径是1毫米,这团
3
铁丝有多长?(ρ铁=7.9克/厘米)
分析:
解答:铁丝的体积,由,得 铁丝的截面积
根据V=SL可得L= =2419厘米≈24米
考点分析:本题考查利用密度知识计算物体的体积:已知密度、质量,求体积:V=m/ρ。
例4.下图是固体密度阶梯的示意图,若有相同质量的铁、铜、铅、银四种金属,其中体
3
积最大的是________。第十一届亚运会纪念币的质量为16.1克,体积为1.8厘米,它是用金属________制成的。
分析: 由可知,质量相等,密度最小的金属体积最大,所以应填“铁”;=8.9克/333,
厘米=8.9×10千克/米这个纪念币是用“铜”制做的。
正确答案:铁铜
考点分析:本题考查用密度知识鉴别物质。
-33
例5. 体积是5×10m的铁球,测得其质量是25kg,试判断此球是空心的还是实心的。
33
(ρ铁=7.8×10kg/m)
分析:利用密度判断物体空、实心情况有下列几种方法:
(1)用公式物体=求物体的平均密度,若物体=物质为实心,物体<物质为空心。
(2)用公式V物质=求出物体中含物质的体积,若V物质=V实际为实心,V物质>V实际为空心。 (3)用公式m物质=ρV求出物体中含物质的质量,若m物质=m实际为实心,m物质<m实际为空心。
这三种方法用其中任何一种都可以判断出球是实心的还是空心的,但如果题目要求的是空心部分的体积,则用第二种方法更简便些。
解法一:比较密度法: ,故此球是空心的。
解法二:比较体积法:
故此球是空心的。
解法三:比较质量法:
-33
由得:m=ρV,若体积是5×10m的球是实心的,则质量为:
故此球是空心的。
正确答案:球是空心的 考点分析:用密度知识来判断物体是空心还是实心的方法。常见的稍有难度的题型如“若是空心的,空心部分的体积是多少”、“在空心部分铸满铝,质量又是多少”等题型。
例6.有一只玻璃瓶,它的质量为0.1千克,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4千克。用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量为0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。求:金属颗粒的密度。
,
分析:要求金属粒密度得先求出金属粒的质量和体积,质量很好求了。关键是求金属粒的体积,同学们看第2瓶中水的体积=第4瓶中金属粒的体积+水的体积,所以金属粒的体积=第2瓶中水的体积-第4瓶中水的体积,下面问题就转化为求第4瓶中水的体积和第2瓶中水的体积的问题
解:由密度公式
(2)m金=0.8千克-0.1千克=0.7千克 (3)瓶内装金属粒后倒进去的水的体积
-43-43-43
金属粒体积V金=V瓶—V水=3×10米-10米=2×10米
-43
答:玻璃瓶的容积为3×10米,金属颗粒的质量是0.7千克;金属颗粒的密度是3.5-33
×10千克/米。
考点分析:本题考查用密度知识求不便于测量的物体的体积或质量的方法
【模拟试题】(答题时间:40分钟) 一、填空题
1. 一根均匀的铁棒,去掉1/2,剩下的一半质量是原来的____________,体积是原来的____________,密度与原来的____________。
333
2. 已知冰的密度为0.9×10kg/m,一块体积是80cm的冰全部熔化成水后,水的质量是
3
____________g,水的体积是____________cm。
3. 测量一种物质的密度,一般需要测量它的____________和____________。然后利用公式____________,计算出物质的密度。这是一种____________(填“直接”或者“间接”)测量法。
4. 测量形状不规则固体体积的时候,要用量筒来测量,量筒的容积要适量,适量的含义是固体____________(填“能够”或者“不能”)浸没入液体中。
5. 小亮做测量石块的密度的实验,量筒中水的体积是40mL,石块浸没在水里的时候,体积增大到70mL,天平测量的砝码数是50g,20g,5g各一个。游码在2.4g的位置。这个石块的质量是____________,体积是____________,密度是____________。
二、选择
1. 一杯鸡尾酒有几种颜色,且不同颜色层界线明显,这是由于不同颜色的酒() A. 质量不同 B. 体积不同 C. 密度不同 D. 温度不同
2. 蜡烛在燃烧过程中,它的() A. 质量不变,体积变小,密度变大 B. 质量变小,体积变小,密度不变 C. 质量变小,体积不变,密度变小 D. 质量、体积、密度都变小
3. 人体的密度约等于水的密度,则一名中学生的体积最接近下列数值中的() A. B. C. D.
4. 运动会发奖用的金、银、铜制成的面积、图案及形状完全相同的奖牌,(ρ金>ρ银>ρ铜)。其中奖牌质量最大的是()
A. 金牌 B. 银牌 C. 铜牌 D. 无法确定
1433
5. 近年来科学家发现宇宙中的中子星密度可达1×10t/m,一个体积为33.5cm(大小似一只乒乓球)的中子星的质量是() A. B. C. D.
6. 几种液体的密度见表1,实验室里现有的甲、乙、丙、丁四种规格的量筒见表2,如果要求一次尽可能精确地量出100g煤油,应选用()
表1 物质 硫酸 柴油 煤油 汽油 量筒种类 甲 乙 丙 丁 密度(kg/m) 1.8×10 0.85×10 0.8×10 0.71×10 表2 最大刻度(cm) 50 100 250 500 333333最小刻度值(cm) 5 2 5 10 3 A. 甲种量筒 B. 乙种量筒 C. 丙种量筒 D. 丁种量筒
7. 某研究性学习课题小组在教师的指导下,完成了“水的体积随温度变化”的研究,得到如图的图线,根据这个图线,可说明水的温度从8℃降低至2℃的过程中水的体积与温度的关系()
A. 水的密度先变小后变大 B. 水的密度保持不变 C. 水的密度先变大后变小 D. 水的密度一直变大
三、简答题
随着人们环保意识的提高,节水洁具逐渐进入社会。所谓节水洁具,是指每冲洗一次的耗水量在6L以内的洁具。某校新安装了10套每冲洗一次耗水量为5L的节水型洁具,而原有的洁具每冲洗一次耗水量为9L。则
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