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第六章質(zhì)量與密度 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 高頻考點(diǎn)透析 序號 考點(diǎn) 考頻 1 估測常見物體的質(zhì)量 ★★ 2 天平的使用 ★★★ 3 密度的公式 ★★★ 4 會運(yùn)用量筒測體積 ★★★ 5 測量固體和液體的密度 ★★★ 6 密度與溫度的關(guān)系 ★★ 7 會鑒別物質(zhì) ★★ 知識能力解讀 知能解讀：(一)質(zhì)量 1．概念：物體所含物質(zhì)的多少“月質(zhì)量，通常用字母“m”表示。 2．質(zhì)量是物體的一種屬性：任何物體都有質(zhì)量，當(dāng)物體的形狀、物態(tài)、位置改變時，物體的質(zhì)量不會改變，即質(zhì)量是物體的一種屬性。 知能解讀：(二)質(zhì)量的單位及其換算 1．質(zhì)量單位：國際上通用的質(zhì)量單位是千克，符號kg。它等于保存在巴黎國際計量局內(nèi)的國際千克原器(見圖)的質(zhì)量。1 dm3的純水在4℃時的質(zhì)量為1 kg。 2．質(zhì)量單位的換算：常用的還有t、g、mg，它們之間的換算關(guān)系是：1 t=1 000 kg、l kg=1 000 g、l g=1 000 mg。 知能解讀：(三)質(zhì)量的測量 1．測量工具：測量質(zhì)量的工具有天平、桿秤、案秤、臺秤、電子秤等。實驗室里常用的是托盤天平。 2．托盤天平的構(gòu)造及使用 構(gòu)造 測量范圍 感量 天平能測出的最小質(zhì)量，它決定該天平的精確度。如一架天平銘牌上標(biāo)有“感量：0.2g，則這架天平能精確到0.2g 稱量 即該天平能夠稱量的最大質(zhì)量 放 將天平放在水平臺上 移 使用前將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處 調(diào) 調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤的中央刻度線處，這時橫梁平 衡。調(diào)節(jié)平衡螺母的方法可歸結(jié)為“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”，也就是當(dāng)指針 向右偏時，應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向左調(diào)，即平衡螺母調(diào)節(jié)的方向與指針 偏轉(zhuǎn)的方向相反 稱 稱量時，把被測物體放在左盤，估計一下被測物體的質(zhì)量后，用鑷子按“先大后小”的順序向右盤中依次試加砝碼，如果添加最小的砝碼后，右邊下沉，而取出這個最小的砝碼后，左邊下沉，這時應(yīng)取出最小的砝碼，再調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，直到天平指針指在分度盤的中央刻度線處。特別注意：被測物體和砝碼的位置是“左物右碼” 讀 右盤里砝碼的總質(zhì)量加上標(biāo)尺上游碼的示數(shù)值就是被測物體的質(zhì)量。游碼 的示數(shù)值以游碼的左側(cè)對齊格數(shù)為準(zhǔn)。在使用天平時，若不小心按“左碼 右物”的方式放置，那么被測物體的質(zhì)量應(yīng)等于砝碼質(zhì)量之和減去游碼在標(biāo)尺上的示數(shù)值 收 測量完畢，將砝碼放回盒內(nèi)，游碼歸零(游碼撥回標(biāo)尺的零刻度線處)。方 法：天平的使用可用以下口訣記憶：測質(zhì)量，用天平，先放平，再調(diào)平，游碼左移零，螺母來調(diào)平，左物右碼要記清，先大后小鑷取碼，平衡質(zhì)量加游碼 拓展： 質(zhì)量的特殊稱量法 ①累積法：微小物體的稱量用累積法，即取n個小物體稱出其質(zhì)量M，則每個小物體質(zhì)量。 ②質(zhì)量差法：測量液體質(zhì)量時，需增加盛液體的容器，一般先測容器的質(zhì)量，再側(cè)液體和容器的總質(zhì)量，最后用總質(zhì)量減去容器質(zhì)量得到液體的質(zhì)量。 ③異常天平稱量法：a.等臂但托盤不等重的天平稱量法：物體放左盤，右盤加砝碼，天平平衡；物體放右盤，左盤加砝碼，天平平衡。則物體質(zhì)量。 b.不等臂天平的稱量法：用上述方法把物體分別顯于左、右盤時稱得質(zhì)量分別為、，則物體質(zhì)量，這種方法叫“置換法”。 知能解讀：(四)密度 某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度。密度在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量。密度是表示物質(zhì)特性的物理量，物質(zhì)的特性就是指物質(zhì)本身具有的而又能相互區(qū)別的一種性質(zhì)。 點(diǎn)撥：“密度是物質(zhì)的特性”這句話的含義有三種： ①每種物質(zhì)都有它確定的密度，對于同種物質(zhì)來說，密度是不變的，、幣它的質(zhì)量與體積成正比，例如對于鋁制品來說，不論它體積多大、質(zhì)量多少，單位體積的鋁的質(zhì)量都是不變的。 ②不同的物質(zhì)，其密度一般不同，平時習(xí)慣上講“水比油重”就是指水的密度大于油的密度，在相同體積的情況下，水的質(zhì)量大于油的質(zhì)量。 ③密度與該物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量、體積、形狀、運(yùn)動狀態(tài)等無關(guān)。但注意密度與溫度是密切相關(guān)的。由于一般物體都有熱脹冷縮的性質(zhì)，由公式可知，當(dāng)溫度升高時，體的質(zhì)量不變，其體積變大(特殊情況除外)，則其密度相應(yīng)減小。反之，溫度下降時其密度增大。 知能解讀：(五)密度的公式及單位 1．公式：用表示物質(zhì)的密度，用m表示物體的質(zhì)量，V表示物體的體積，則密度的公式可表示為。 2．單位：密度的國際單位制單位是千克每立方 米(kg/m3 )，表示1 m3體積的物體的質(zhì)量是多少，常用單位還有g(shù)/cm3、kg/dm3等，它們的換算關(guān)系是： 1 g/cm3=1kg/dm3=1000kg/m3。 點(diǎn)撥：對于公式，要以下四個方面理解： ①同種物質(zhì)，在一定物態(tài)下密度是定值，它不隨質(zhì)量大小或體積大小的改變而改變。實際上，當(dāng)質(zhì)量(或體積)增大幾倍時，其體積(或質(zhì)量)也隨著增大幾倍，而單位體積的質(zhì)量不改變。不能認(rèn)為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比。 ②同種物質(zhì)組成的物體，體積大的質(zhì)量也大，物體的質(zhì)量跟它的體積成正比，即當(dāng)一定時，。 ③不同種物質(zhì)組成的物體，在體積相同的情況下，密度大的質(zhì)量也大，物體的質(zhì)量跟它的密度成正比，即當(dāng)V一定時，。 ④不同種物質(zhì)組成的物體，在質(zhì)量相同的情況下，密度大的體積反而小，物體的體積跟它的密度成反比，即當(dāng)m一定時，。 知能解讀：（六）量筒的使用 量筒是用來測量液體體積的工具，如圖所示。量筒的壁上刻有刻度，相鄰兩條刻度線之間的距離為分度值，表示量筒的精確程度。通常情況下，還標(biāo)有100 mL、 200 mL或500 mL，等字樣，這些字樣均表示量筒的量程。 在使用量筒測液體體積時，視線要與液體(如水、酒精、煤油等)凹面的底部或液體(如水銀)凸面的頂部在同一水平線上，如圖所示。 知能解讀：(七)密度的測量 1．原理：由密度公式可知，要測量某種物質(zhì)的密度，需要測量由這種物質(zhì)構(gòu)成的物體的質(zhì)量和體積。 2．測量工具：測量質(zhì)量的工具是天平。測量物體的體積，若是形狀規(guī)則的固體，可用刻度尺分別測出長、寬、高等，再由體積公式算出它的體積；若是形狀不規(guī)則的固體或液體，可用量筒或量杯來測量。 我們常用以下五種方法對物質(zhì)的密度進(jìn)行測定。 物體特征 測量方法 液體 液體的體積可以直接用量筒(或量杯)測出，其質(zhì)量就要通過“質(zhì)量差法”來測定，即先稱出容器和液體的總質(zhì)量，將一部分液體倒入量筒中，再稱出容器與剩余液體的總質(zhì)量，兩者之差就是倒入量筒內(nèi)液體的質(zhì)量，再根據(jù)求得密度 形狀規(guī)則 的固體 質(zhì)量可用天平測量；體積可直接用刻度尺測長、寬、高等，并利用體積公式算出，如正方體體積V=a3，圓柱體體積，長方體體積V=abc，根據(jù)求得密度 形狀不規(guī) 則的固體 (不溶于水) 質(zhì)量可用天平測量 體積可用“排水法”間接地測出 具 體 步 驟 ①先在量筒中倒入適量水，讀出體積V1(水的多少以剛好淹沒固體為宜。水過多，放入固體后液面會超過量程；水過 少，不能淹沒固體) ②再將固體用細(xì)線拴住慢慢放入量筒內(nèi)水中，并使其全部淹沒，此時讀出水與固體的總體積V2 ③由，可得出固體體積 根據(jù)求得密度 漂浮的 固體 質(zhì)量可用天平測量 體積可用“墜沉法”測出 具 體 步 驟 ①將待測物體和能沉入水中的重物用細(xì)線拴在一起，先用手提待測物體上端的細(xì)線，只將能沉入 水中的物體浸沒在量筒水中，讀出體積V1 ②然后將拴好的兩個物體一起浸入水中，讀出體積V2 ③被測固體體積 體積也可用“針壓法”測出 用一細(xì)長針刺入被測物體并用力將其壓入量筒的水中使其被淹沒，測固體的體積 根據(jù)求得密度 較大固體 質(zhì)量可用天平測量 體積可用“溢水法”測出 把水裝滿大燒杯，以水剛好溢出為準(zhǔn)，此時把較大固體浸沒在燒杯的水中，且同時用另一容器承接從燒杯中溢出的水，再用 量筒測溢出水的體積V，則V就是較大固體的體積 根據(jù)求得密度 知能解讀：(八)密度的應(yīng)用 1．利用密度可以鑒別物質(zhì) 由公式知，只要測出物體的質(zhì)量和體積，就可利用這個公式求出這種物質(zhì)的密度，然后查密度表就可知道這個物體是由什么物質(zhì)制成的。如通過測定密度，工藝師可以很快地判定一件金制工藝品是不是純金的。地質(zhì)勘探人員根據(jù)礦石的色澤、硬度、密度和其他有關(guān)特性判斷礦石的品種。通過測定密度還可以判定物體是空心的還是實心的。 2．密度的特殊用途，是根據(jù)需要選取不同密度的物質(zhì)作產(chǎn)品的原材料鉛可用作網(wǎng)墜，鑄鐵用作落地扇的底座、塔式起重機(jī)的壓鐵等，都因為它們的密度大。鋁合金用來制造飛機(jī)，玻璃鋼用來制造汽車的外殼；泡沫塑料用來制作救生器件，氫氣、氦氣是氣球的專用充氣材料等，都因為它們的密度比較小。 3．水的反常膨脹 一般來說，同種物質(zhì)都遵從熱脹冷縮規(guī)律，即溫度升高時體積變大，密度變小；溫度降低時體積變小，密度變大。 水在4℃時密度最大。溫度高于4℃時，隨著溫度的升高，水的密度越來越小；溫度低于4℃時，隨著溫度的降低，水的密度一也越來越小。水凝固成冰時，體積變大，密度變小，人們把水的這種特性叫做水的反常膨脹。 解題方法技巧 方法技巧：(一)對質(zhì)量概念的理解及應(yīng)用 解答時牢記質(zhì)量是物體的一種屬性，不隨物體物態(tài)、形狀、空間位置、溫度的變化而變化。 方法技巧：(二)天平的使用 天平在使用過程中的錯誤類型包括：(1)操作類錯誤：①用手拿砝碼和移動游碼；②游碼沒有歸零直接測量；③錯把物體放在右盤，砝碼放在左盤；④測量過程中移動平衡螺母。(2)讀數(shù)類錯誤：①標(biāo)尺的分度值讀錯；②游碼的示數(shù)錯讀成右側(cè)的刻度值。 方法技巧：(三)密度公式及變形公式、的應(yīng)用 密度的公式是，可得出質(zhì)量計算式和體積計算式。只要知道其中兩個物理量，就可以代入相應(yīng)的計算式進(jìn)行計算。審題時注意什么量是不變的，什么量是變化的。 方法技巧：(四)密度在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用 密度的公式可變形為和，利用這兩個變形式可解決生活中的有關(guān)問題。 方法技巧：(五)有關(guān)密度的圖象問題 在解答關(guān)于物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系圖象的題目時，一是要明確圖象的橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)表示的物理意義；二是運(yùn)用“控制變量”的思想來分析，即在體積相同時，比較質(zhì)量，質(zhì)量大的密度大；三是選取某點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)(一個是質(zhì)量值，另一個是體積值)，運(yùn)用密度公式計算物質(zhì)的密度。 方法技巧：(六)側(cè)量固體密度 測量時，一是要對天平進(jìn)行正確讀數(shù)；二是讀取量筒中固體體積時要以水面凹形底部為準(zhǔn)，前后兩次讀數(shù)之差就是固體體積；三是牢記測固體密度最合理的實驗步驟的順序。 方法技巧：(七)側(cè)量液體密度 測量液體的質(zhì)量時，是用液體和容器的總質(zhì)量減去容器和剩余液體的總質(zhì)量，就是倒入量筒中液體的質(zhì)量。天平的使用問題和測量步驟問題的解答與測固體密度的要求相同。 跨越思維誤區(qū) 思維誤區(qū)：測量物質(zhì)的密度常見錯誤 在測量物質(zhì)密度的過程中，不能正確讀數(shù)，如讀取質(zhì)量時，忘記加游碼所對刻度值；讀取體積時，沒有以水面凹形底部為準(zhǔn)；沒有從減小誤差的角度來設(shè)計實驗步驟等。 物理思想方法 思想方法：等量替代法 無量筒測液體密度或粉狀固體的密度 原理： 轉(zhuǎn)換方法： 中考考點(diǎn)鏈接 考點(diǎn)鏈接：(一)中考考點(diǎn)解讀 本章是中考的重點(diǎn)內(nèi)容，主要考查學(xué)生對質(zhì)量、密度概念的理解，天平的使用，密度的測量及計算。常以選擇題、填空題、計算題、實驗探究題等形式呈現(xiàn)。 考點(diǎn)鏈接：(二)中考典題剖析 1．質(zhì)量的測量 2．密度的理解 3．測量物質(zhì)的密度