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1、第二章 物质世界的尺度、质量和密度 三、学生实验：探究 物质的密度,实验探究：物质的质量与体积的关系,不同物质体积大的质量不一定大.,注意事项：在测量过程中，禁止通过调节平衡螺母来使天平平衡；测量水的质量时，先测空烧杯的质量，再测烧杯和水的总质量，顺序不能颠倒.使用量筒测水的体积时，视线要与水的凹面底部相平.铜块和铝块的体积也可通过量筒间接测量.使用刻度尺测棱长时，要做到“一贴、二正、三对齐”.,例1 如图2-3-1所示是在探究甲、乙两种物质的质量跟体积关系时作出的图像以下分析正确的是( ) A.不同物质的质量跟体积的比值是不同的 B.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小 C.若V甲=V乙，则
2、m甲m乙 D.若m甲=m乙，则V甲V乙 解析：由图像知，50 cm3的甲、乙两物质的质量分别为50 g、25 g，不同物质的质量跟体积的比值是不同的，甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大，A正确，B、C错误；由图像知，25 cm3的甲物质的质量与50 cm3的乙物质的质量相等，D错误.,图2-3-1,A,物质的质量与体积的比值是物质的一种特性，对于不同物质而言，该比值一般不同，对于温度、状态相同的同一物质而言，该比值不变.,密度,密度一般是定值， 温度变化会不同； 密度表示物特性， 物变大小才变动； 密度公式要记熟， 质量体积来相除,巧记乐背,(1)不同物质的密度一般不同，我们可利用这个特点鉴
3、别物质. (2)由密度公式= 可知，当一定时，V与m成正比，即同种物质的体积与质量成正比. (3)物质的密度受物态变化的影响，当物质在固态、液态和气态之间转化时，其质量不变，但是由于其体积变化，所以其密度变化(如冰化成水，体积变小，密度变大). (4)物质的密度受温度的影响，如物质热胀冷缩，虽然质量不变，但体积变化，从而导致密度的变化.,例2 (上海模拟)有根粗细均匀的铝棒，若锯掉四分之一，则剩下四分之三铝棒的密度是( ) A.原来密度的四倍 B.原来密度的四分之一 C.原来密度的四分之三 D.与原来密度相同 解析：粗细均匀的铝棒被锯掉四分之一后，体积与质量都变成原来的四分之三，所以它们的比值
4、不变，即它的密度不变.,D,同种固体或液体，无论体积、质量怎样变化，密度总是不变的，但气体由于没有一定的体积和形状，当它的质量或体积变化时，密度不一定不变，如氧气瓶内的氧气用去一部分后，质量变小，但体积不变，故密度变小.,物质密度的测量,(1)测量液体的密度时，不可先测体积，再测质量，因为测量体积时把液体从量筒中倒出来，不能倒干净，不可避免地有部分液体沾在量筒壁上，从而使测得的质量偏小，影响测量结果的准确性.量筒是一种测量仪器，又比较高，所以不能把液体盛在量筒里直接测质量，否则，量筒在天平上容易歪倒. (2)利用量筒测量固体的密度，应先测质量，再用排水法测体积.若顺序颠倒，固体上沾的水将影响质
5、量的测量结果，从而影响测量的密度的准确性.,例3 (湖南岳阳模拟)学完密度的知识后，小明想知道所喝的早餐奶的密度.于是和小刚到实验室，分别用不同的器材进行了测量.小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶密度的过程如下：,图2-3-2,(1)将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端的零刻线处，调节_，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡； (2)在烧杯中倒入适量的早餐奶，用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2 g，将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中，如图2-3-2甲所示，则量筒内早餐奶的体积是_cm3； (3)再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量，砝码和游码的示数如图2-3-2乙所示，则量筒
6、中早餐奶的质量为_g； (4)经过计算可知，早餐奶的密度= _ g/cm3.,平衡螺母,40,42,1.05,解析：(1)使用天平测物体的质量时，应先把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；(2)由甲图知，量筒的分度值为2 mL，量筒中的示数为40 mL=40 cm3；(3)天平的示数m2=20 g+10 g+4.2 g=34.2 g，量筒中牛奶的质量m=m1-m2=76.2 g-34.2 g=42 g；(4)牛奶的密度= .,测量液体的密度时，一般情况下，都不是测量全部液体的质量和体积，因为在倒液体时，不可避免地有液体残留在容器壁或
7、量筒壁上，所以一般都是测量倒出的部分液体的质量与体积，求得其密度.,例4 (湖南娄底模拟)为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图2-3-3甲所示；图2-3-3乙是10枚硬币放入量筒前后的液面情况.由图可知，10枚硬币的质量为_，则所测硬币的密度为_.,图2-3-3,8103 kg/m3,64 g,解析：硬币的质量为砝码的质量与游码所对的刻度值之和，由图甲知，10枚硬币的质量m=50 g+10 g+4 g=64 g；由图乙知，未放入硬币时水的体积V1=30 mL，放入硬币时体积V2=38 mL，所以所测硬币的体积V=V2-V1=38 mL-30
8、 mL=8 mL =8 cm3，则所测硬币的密度= =8 g/cm3 =8103 kg/m3.,硬币是不规则物体，需要用量筒测量它的体积，使用量筒和水测量硬币的体积时，硬币上不可避免地沾有水，所以应该先测质量，再测体积.,密度公式的应用,质量相同而体积不同的物质，成分肯定不同.,利用密度公式判断物体是实心的还是空心的，具体方法如下： （1）比较密度.利用密度公式求出物体的密度，与构成该物体的物质的密度比较，若物体=物质，则该物体是实心的，若物体物质，则该物体是空心的. （2）比较质量.假设物体是实心的，利用m=V求出实心物体的质量m，再与物体的实际质量相比较，若m=m物，则该物体是实心的，若m
9、m物，则该物体是空心的. （3）比较体积.假设物体是实心的，利用V= 求出实心物体的体积V，再与物体的实际体积相比较，若V物=V，则该物体是实心的，若V物V，则该物体是空心的.,关于多个物体或同一物体在不同情况下的计算题，找准等量关系是解题的关键，一般情况下，同一物体在不同情况下，密度不变，即密度是等量关系，本题中石块与水之间的等量关系是体积.,误以为气体的密度也是定值,例6 某钢瓶内的氧气密度为6 kg/m3，一次气焊用去其中的 ，则瓶中剩余氧气的密度为( ) A.4 kg/m3 B.6 kg/m3 C.2 kg/m3 D.无法确定 解析：钢瓶内的氧气用去其中的 后，质量变成原来的 ，而它的
10、体积没变，仍然为钢瓶的容积，由密度公式= 可知，其密度也变成原来的 ，即变成6 kg/m3 =4 kg/m3.,A,例5 (四川南充中考)已知一个空瓶子装满水后的总质量为300 g，在装满水的瓶子中放入一个小石块，溢出水后其总质量为320 g，取出石块后，剩余的水和瓶子的总质量为290 g.(不计取出石块的过程中带走的水)则石块的质量为_g，石块的密度为_g/cm3.(水=1.0103 kg/m3) 解析：石块的质量m石=320 g-290 g=30 g,石块的体积为排开水的体积，所以V石=V排= =10 cm3，则石块的密度石= =3 g/cm3.,3,30,错解:B 注意：固体与液体一样，
11、不同质量的同种固体或液体，质量大的，体积就大，体积与质量成正比，因此同种固体或液体的密度是一个定值;而气体不同，气体没有一定的体积，相同质量的气体，放在大小不同的容器里体积不相等，所以密度不同，一般情况下，温度、受压情况对气体密度的影响都很大.,对公式= 的理解不透彻,例7 小芳同学学习了密度公式= 以后，对它有以下理解.其中正确的是( ) A.与m成正比，与V成反比 B.不论是否为同种物质，大的m一定大 C.不论V是否相同， 大的m就大， 小的m就小 D.同一种物质在同一状态下的密度相同，不同物质的密度一般不同 解析：密度是物质的一种特性，同种物质在同一状态下密度相同，与质量、体积无关，故A
12、、B错误，D正确；而质量m=V，m的大小与、V均有关，不能只考虑一个因素，故C错误.,D,错解:A 注意：密度是物质的一种特性，同种物质在同一状态下，密度相同，故物体的密度与物体的体积大小和质量大小无关，但在不知道物体密度时，可以间接通过密度公式进行计算.= 不仅仅是一个数学关系，它还有一定的物理含义.(1)对同一种物质而言，在同一状态下，的大小与m、V无关，此时 是一定值；(2)对于不同物质而言，当V一定时，m与成正比，即 ;(3)对于不同物质而言，当m一定时，V与成反比，即 .,题型一 探究物质的质量与体积的关系,例8 某同学测出几个长方体的质量和体积，并求出了每个长方体的质量跟体积的比值
13、，数据如下，则下列说法中错误的是( ),D,A.同种物质，它的体积增大几倍，其质量也增大几倍 B.同种物质，它的质量与它的体积的比值是个定值 C.不同种物质，质量与体积的比值不一定相等 D.同种物质，体积变化，其单位体积所含物质的多少也变化,解析：比较松木块1和松木块2的数据可知，同种物质，体积变为原来的4倍，质量也变为原来的4倍，因此可得出的结论为同种物质，它的体积增大几倍，其质量也增大几倍，并且它的质量与它的体积的比值是个定值，故A、B正确；由表中数据可知，铁块和松木块的质量与体积之比不相等，故C正确；同种物质，体积变化时，其质量也发生变化，但单位体积所含物质的多少不发生变化，故D错误.,
14、方法点拨：本题采用了逐项分析法.逐项分析法是解答选择题的常用方法之一，这种解法要对每一个选项逐一分析，排除错误的选项，确定正确的选项.,题型二 密度的计算,例9 小华家的晒谷场上有一堆稻谷，体积为4 m3，为了估测这堆稻谷的质量，他用一只空桶平平地装满一桶稻谷，测得桶中的稻谷的质量为10 kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量为8 kg，求这堆稻谷的总质量约为多少吨？,思路导图,明确水与样品之间的等量关系,由V= 求出桶的容积,稻谷的密度稻谷= ，稻谷的总质量m总=稻谷V总,解析：桶的容积V= =810-3 m3，稻谷的密度稻谷= =1.25103 kg/m3，这堆稻谷的总质量m总=稻谷
15、V总=1.25103 kg/m34 m3=5103 kg=5 t. 答案：5 t,题型三 密度的应用,例10 在贵重金属中常用“盎司”这个质量单位，1盎司28.3 g，一块体积是10 cm3的奥运会金牌含有5盎司黄金，它是纯金吗？_(填“是”或“不是”).(金=19.3 103 kg/m3),思路导图,明确所要解决的问题是鉴别物质,已知金牌质量m和体积V，由公式= 可计算出金牌的密度,比较与金是否相等，判断金牌是不是纯金的,不是,解析：奥运会金牌的质量m=5盎司528.3 g=141.5 g，它的密度= =14.15103 kg/m3，因为金的密度 金=19.3103 kg/m3，所以这块奥运会金牌不是纯金的.,题型四 物质密度的测量,角度a 液体密度的测量,例11 (广东中考)如图2-3-4所示是测量酱油密度的过程，从图甲可读出烧杯的质量，图乙可读出烧杯和酱油的总质量，图丙可读出烧杯中全部酱油的体积.那么，酱油的质量m=_g，酱油的体积V=_cm3，酱油的密度=_kg/m3.,图2-3-4,1.125103,45,40,酱油质量m=m总- m杯，由图丙可知酱油体积V，由密度公式= 求出酱油密
