專題07 質(zhì)量和密度（講義）（原卷版）

專題07質(zhì)量和密度（講義）（原卷版）目錄考情分析 2知識建構(gòu) 3TOC\o"1-3"\h\u考點一質(zhì)量 3夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 3提升·必考題型歸納 5考向01質(zhì)量與質(zhì)量的估測 5考向02用天平測物體的質(zhì)量 6考點二密度 7夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 7提升·必考題型歸納 9考向01密度概念與密度公式 9考向02密度相關(guān)計算與應(yīng)用 10考點三測量物質(zhì)的密度 10夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 10提升·必考題型歸納 13考向01密度測量 13考向02特殊方法測密度 15考點四密度與社會生活 17夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 17提升·必考題型歸納 18考向01密度與溫度、水的反向膨脹 18考向02利用密度鑒別物質(zhì) 19考向03混合物密度 19

一、課標(biāo)考點分析考點內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測質(zhì)量與質(zhì)量的測量初步認(rèn)識質(zhì)量的概念，會用托盤天平測量固體和液體的質(zhì)量本單元屬于必考內(nèi)容。考試題型有選擇題、填空題、實驗題和綜合題，以上題型在中考試卷都有出現(xiàn)。考查命題點有：質(zhì)量的概念及其測量、物體質(zhì)量的估測、密度的概念與簡單計算、測量物質(zhì)的密度、應(yīng)用密度知識分析生活中的現(xiàn)象、密度的綜合應(yīng)用等。在本單元的考點中，物體質(zhì)量的估測、密度的簡單計算、密度的應(yīng)用和物質(zhì)密度測量屬于?？紵狳c，但也經(jīng)常會和壓強與浮力等考點結(jié)合組成考題，應(yīng)引起廣大考生的重視。以上考點經(jīng)常與生活中常見物理現(xiàn)象和應(yīng)用相結(jié)合。密度及其簡單計算通過實驗理解密度的概念。嘗試用密度知識解決簡單的問題測量物質(zhì)的密度會用量筒測量固體和液體的體積。會用簡單的方法測量固體和液體的密度密度的應(yīng)用能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象；會根據(jù)物質(zhì)的一些屬性將物體分類，并了解這些屬性的簡單應(yīng)用二、考情分析《質(zhì)量與密度》是中考必考內(nèi)容。在各地區(qū)中考試卷中，由于試卷結(jié)構(gòu)的不同，題量和分值也存在差異，一般情況下本單元所占分值在2-6分之間，題目數(shù)量也在1-2題之間。從考題出現(xiàn)的概率看，主要有：質(zhì)量的概念與估測、密度的簡單計算、物質(zhì)密度的測量等。在這里還應(yīng)特別提醒的是物體的質(zhì)量是物體的一種屬性，物體的密度是物體的一種性質(zhì)，物體的密度與物體的溫度和狀態(tài)有關(guān)，是可能會變的。

考點一質(zhì)量一、質(zhì)量1.質(zhì)量的概念：自然界中的一切物體都是由組成的，組成物體的物質(zhì)有多有少。比如，鐵錘和鐵釘都是由鐵這種物質(zhì)組成的，但所含物質(zhì)的多少不同。物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，通常用字母m表示。“物體”與“物質(zhì)”的比較“物體”與“物質(zhì)”的比較（1）物體是指具有一定形狀、占據(jù)一定空間、有體積和質(zhì)量的實物，比如高山、書桌、課本、太陽，這些都是物體。（2）物質(zhì)是指組成物體的材料，例如鐵、水、木頭等。（3）一個物體可以由一種物質(zhì)組成，例如鐵釘；一個物體也可以由多種物質(zhì)組成，例如斧頭由木頭和鐵組成。同種物質(zhì)可以組成不同物體，如用鐵可以做成鐵軌、鐵管等不同的物體。2.質(zhì)量的單位（1）單位：在國際單位制中，質(zhì)量的單位是，符號是。質(zhì)量常用單位還有噸（t）、克（g）、毫克（mg）。（2）質(zhì)量單位的換算關(guān)系：1t=1000kg，1kg=1000g，1g=1000mg；1g=10-3kg，1mg=10-3g=10-6kg。（3）常見物體的質(zhì)量一枚一元硬幣6g一枚雞蛋50g一個蘋果約150g一只大公雞約3kg一名中學(xué)生約50kg一頭大象約6t地球約6×1024kg太陽約2×1030kg二、質(zhì)量的測量在生產(chǎn)、生活中，我們經(jīng)常需要知道物體質(zhì)量大小，例如買糧、買菜，一般都需要稱處貨品的質(zhì)量。（1）生活中常見的測量質(zhì)量的工具有臺秤、電子秤、案秤、桿秤，以及測量載重汽車的質(zhì)量時用的電子磅等。（2）在學(xué)校的實驗室和工廠的化驗室里，常用的測量工具是天平。臺秤電子秤案秤桿秤三、天平的使用1.天平的結(jié)構(gòu)實驗室常用的測量質(zhì)量的工具是托盤天平，如圖所示。托盤天平的構(gòu)造：分度盤、指針、橫梁、游碼、標(biāo)尺、底座、平衡螺母、托盤等，每臺天平都有一盒配套的砝碼。2.托盤天平的使用步驟測量前的準(zhǔn)備放把天平放在水平臺面上，對于需要調(diào)節(jié)底座水平的天平，應(yīng)先調(diào)節(jié)底座下面的螺釘，使底座水平撥把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線調(diào)調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使指針指在分度盤中央的刻度線處（或使指針在中央刻度線左右兩側(cè)擺動的幅度相等）。這一步的目的是把天平橫梁調(diào)平衡，具體操作方法：如果指針向左偏，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)；如果指針向右偏，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，可簡記為“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”。對于左、右兩端各有一個平衡螺母的托盤天平來說，兩邊的平衡螺母的調(diào)節(jié)方向是一致的。看觀察天平的稱量（稱量是天平能稱的最大質(zhì)量）和標(biāo)尺的分度值。被測物體的質(zhì)量不能超過天平的稱量，否則不但測不出物體的質(zhì)量，還有可能損壞天平。游碼在標(biāo)尺上每向右移動一個小格，就相當(dāng)于在右盤中增加一個小砝碼，所以在使用前需觀察標(biāo)尺上每小格所代表的質(zhì)量。測量和讀數(shù)測稱量前，估計一下被測物體的質(zhì)量；測量時，把被測物體放在左盤中，然后根據(jù)所估計的質(zhì)量用鑷子按“先打后小”的順序依次向右盤試加砝碼，若添加或取下最小砝碼后，天平仍不平衡，則需要用鑷子調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，直至天平的橫梁恢復(fù)平衡。讀右盤中砝碼的總質(zhì)量加上游碼示數(shù)（游碼左側(cè)邊緣在標(biāo)尺上所對的刻度值，不估讀），就等于左盤中被測物體的質(zhì)量。如圖所示，游碼的示數(shù)是2g，被測物體質(zhì)量為：50g+10g+2g=62g。使用后的整理收測量完畢，先將被測物體取下，然后用鑷子把砝碼放回砝碼盒中，把砝碼撥回標(biāo)尺左端的零刻度線處。特別提醒：天平使用時的注意事項1.每個天平都有自己的稱量和感量，也就是它能稱的最大質(zhì)量和最小質(zhì)量，被測物體的質(zhì)量超過稱量和感量時，均不能直接稱量。2.天平和砝碼應(yīng)保持干燥、清潔，向右盤中加減砝碼盒移動游碼時都有用鑷子，不能用手直接接觸砝碼盒游碼，不能把砝碼弄濕、弄臟，以避免砝碼、游碼因銹蝕、磨損而使其質(zhì)量發(fā)生變化，造成測量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。3.潮濕的物體和化學(xué)藥品會污染圖片托盤，所以不能直接將其放到天平的托盤中，應(yīng)盛放在其他容器中測量。注意此時測出的是待測物體和容器的總質(zhì)量。4.為保護(hù)天平不被損壞，加減砝碼時要輕拿輕放。5.已調(diào)節(jié)好的天平如果移動了位置，需重新調(diào)節(jié)平衡后方可測量。6.天平平衡后，兩個托盤不能互換位置，否則要重新調(diào)節(jié)平衡。7.判斷天平是否平衡，不一定要等到指針靜止下來，也可以通過觀察指針左右擺動的幅度是否相等來確定。3.天平的非正常使用（1）游碼未歸零：使用游碼未歸零就調(diào)平的天平測量物體質(zhì)量時，相當(dāng)于在右盤中已放上一個與游碼初始示數(shù)相同的小砝碼，因此物體的實際質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量和最后游碼示數(shù)之和減去初始游碼示數(shù)。（2）物、碼放反：天平的等量關(guān)系為：m左=m右+m游，當(dāng)錯誤地“左碼右物”放置時，天平的等量關(guān)系為：m碼=m物+m游，則物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量減去游碼示數(shù)，即m物=m碼+m游。4.物體質(zhì)量的特殊測量方法（1）積累法（測多算少法）測微小物體的質(zhì)量：當(dāng)被測物體的質(zhì)量很小時，如一枚大頭針、一粒米、一個圖釘?shù)?，我們無法利用天平直接測量單個物體質(zhì)量，此時可以利用測多算少的方法測出一定數(shù)量物體的總質(zhì)量，再除以物體的數(shù)量得到一個物體的質(zhì)量。如要測量一枚大頭針的質(zhì)量，我們可以先測出多枚大頭針的總質(zhì)量m總，再用總質(zhì)量除以大頭針的枚數(shù)n，即可得出一枚大頭針的質(zhì)量：。（2）取樣法（測少算多法）測較大物體的質(zhì)量：測量較大物體質(zhì)量時，如果物體的材質(zhì)相同可以采用取樣法。如測量已知總長度為l總的銅線的質(zhì)量m總時，若銅線的質(zhì)量太大而無法用太平直接測量，可以先測量出其中一小段銅線的質(zhì)量m，再測出這一小段銅線的長度l，根據(jù)這一段銅線的長度和銅線的總長度之間的比例關(guān)系計算銅線的總質(zhì)量，即：。四、質(zhì)量是物體的基本屬性現(xiàn)象現(xiàn)象分析探究歸納一塊橡皮泥，被捏成各種動物形狀物體的形狀發(fā)生了變化，但物體的質(zhì)量沒有變化質(zhì)量時物體本身的一種屬性，它不隨物體的形狀、狀態(tài)和所處的空間位置的變化而變化一杯水結(jié)成冰，把鐵塊放入煉鋼爐熔化成鐵水物體的狀態(tài)發(fā)生了變化，但質(zhì)量沒變把小鐵塊從南極拿到北極物體在空間位置發(fā)生了變化，但物體質(zhì)量沒變形狀指物體彎曲、拉伸、壓縮等，并不是指物體被削去一部分或增加一部分。如將鋼錠壓成鋼板，其質(zhì)量不變；而將鋼錠銼成鋼球，質(zhì)量會減小。形狀指物體彎曲、拉伸、壓縮等，并不是指物體被削去一部分或增加一部分。如將鋼錠壓成鋼板，其質(zhì)量不變；而將鋼錠銼成鋼球，質(zhì)量會減小?？枷?1質(zhì)量與質(zhì)量的估測質(zhì)量的估測：質(zhì)量的估測：（1）了解身邊常見物體的質(zhì)量；（2）將不熟悉的單位換算成熟悉的單位，然后再判斷是否合理。質(zhì)量是物體的基本屬性：質(zhì)量是物體的基本屬性，物體質(zhì)量與物體的形狀、狀態(tài)和空間位置無關(guān)?！纠?】（2023·廣州）“掬手為升”是我國古代的計量方法之一，掬即為雙手捧。如圖，人雙手捧起的米質(zhì)量約為（）。A.3g B.300g C.30kg D.300kg【變式1-1】下列關(guān)于質(zhì)量的說法中正確的是（）。A．水結(jié)成冰后質(zhì)量變大了B．1kg的棉花比1kg的鐵塊質(zhì)量小C．將鐵塊壓成鐵餅，質(zhì)量減小了D．物理書在北京和上海的質(zhì)量是一樣的【變式1-2】（2023·河北）對中學(xué)生體育運動相關(guān)數(shù)據(jù)的估測，符合實際的是（）。A.立定跳遠(yuǎn)的跳躍距離約為2mB.一個籃球的質(zhì)量約為100gC.800m比賽后體溫約為45℃D.100m跑的成績約為8s【變式1-3】“玉兔”月球車的質(zhì)量為140kg，合______t。從地球到月球上，月球車的質(zhì)量______（選填“變大”“變小”或“不變”）?？枷?2用天平測物體的質(zhì)量（1）天平的錯誤操作對測量結(jié)果的影響：（1）天平的錯誤操作對測量結(jié)果的影響：正確使用托盤天平時，左盤內(nèi)被測物體的質(zhì)量=天平的讀數(shù)。當(dāng)游碼不在零刻度線處就開始測量時，左盤內(nèi)被測物體物體的質(zhì)量=天平的讀數(shù)-原來游碼的讀數(shù)。（2）問題砝碼對測量結(jié)果的影響：1）砝碼磨損時質(zhì)量變?。ū葮?biāo)注的質(zhì)量?。瑴y量時需要多加砝碼或多移動游碼才能使天平平衡，所以會造成測量結(jié)果偏大；（2）砝碼生銹時質(zhì)量變大（比標(biāo)注的質(zhì)量大），測量時少加砝碼或少移動游碼就能使天平平衡，所以會造成測量結(jié)果偏小?！纠?】（2023·牡丹江）下列關(guān)于托盤天平的使用，正確的是（）。A.稱量前，游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處；B.稱量時，物體放在右盤，砝碼放在左盤；C.稱量時，若橫梁不平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母；D.讀數(shù)時，被測物體的質(zhì)量與砝碼的質(zhì)量一定相等【變式2-1】（2023·深圳）如圖所示，亮亮同學(xué)做了如下測量：如圖1，物體質(zhì)量為：______g；如圖2，停表讀數(shù)為：______s；如圖3，彈簧測力計讀數(shù)為：______N。【變式2-2】（2023·蘇州）托盤天平相當(dāng)于______杠桿。調(diào)節(jié)天平平衡時，指針如圖甲，此時應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)。測量物體質(zhì)量時，右盤砝碼及游碼示數(shù)如圖乙，物體質(zhì)量為______g。【變式2-3】利用天平測物體的質(zhì)量時，發(fā)現(xiàn)有一砝碼已經(jīng)粘上一些泥，這樣測出的質(zhì)量將比物體的實際質(zhì)量(

)。A．偏大B．偏小C．不變D．無法確定考點二密度一、密度1.密度的概念：大量實驗表明，同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的。物質(zhì)不同，其比值一般不同，這反映了不同物質(zhì)的不同性質(zhì)。在物理學(xué)中，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（比值定義法）。密度用ρ表示，在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量。2.對密度的理解（1）密度是物質(zhì)的一種性質(zhì)，在條件一定情況下，每種物質(zhì)的密度是確定的，密度不隨物體的質(zhì)量或體積的變化而變化。例如，一杯牛奶的密度與一滴牛奶的密度一樣大。（2）物質(zhì)密度受物質(zhì)狀態(tài)和溫度的影響：當(dāng)物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間轉(zhuǎn)換時（例如熔化、凝固等），或物體的溫度發(fā)生變化時（如熱脹冷縮），質(zhì)量不變，但體積發(fā)生變化，密度發(fā)生變化。如常溫常壓下水的密度為1.0×103kg/m3，變?yōu)楸竺芏葹?.9×103kg/m3。（3）日常生活中，人們往往感覺密度大的物質(zhì)“重”，密度小的物質(zhì)“輕”。比如，常說的“鐵比棉花重”，實質(zhì)上是指鐵的密度比棉花的密度大，真正的重或輕取決于物體的質(zhì)量。3.密度公式：（1）密度公式中符號的意義和單位：（2）密度的變形公式：。4.對密度公式的理解（1）不能認(rèn)為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比。因為當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量最大為原來的幾倍時，其體積也增大為原來的幾倍；當(dāng)體積減小為原來的幾分之一時，質(zhì)量也減小為原來的幾分之一，而比值（單位體積的質(zhì)量）始終不變，即。（2）公式是密度的定義式，適用于所有物體（包括氣體、液體和固體）密度的計算。5.密度的單位（1）密度的單位是由質(zhì)量單位和體積單位組合而成的，是一個復(fù)合單位。在國際單位制中，密度的單位是千克/米3，符號是kg/m3。（2）密度的常用單位還有克/厘米3，符號是g/m3。1g/cm3=103kg/m3。特別提醒：在利用密度公式進(jìn)行計算時，應(yīng)注意以下幾點：（1）質(zhì)量、體積和密度應(yīng)對應(yīng)同一個物體；（2）各物理量的單位一定要統(tǒng)一，一般有兩種統(tǒng)一方法：①質(zhì)量單位用kg，體積單位用m3，密度單位為kg/m3；②質(zhì)量單位用g，體積單位用cm3，密度單位為g/cm3。6.密度的物理意義：密度是物質(zhì)的一種性質(zhì)，表示單位體積的某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量。例如，純水的密度為1.0×103kg/m3，表示體積為1m3的純水的質(zhì)量為1.0×103kg。7.常見物質(zhì)的密度（1）常見物質(zhì)的密度值都是由條件的。如“常溫常壓下”、“0℃”、“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下”等，若這些條件改變了，則物質(zhì)的密度值會有所變化。（2）通常情況下，不同物質(zhì)的密度不同。（3）液體中，水銀的密度為13.6×103kg/m3，是常見液體中密度最大的，比大多數(shù)固體的密度都大；油類的密度一般比水的密度小。（4）常見金屬中，鋁的密度最小。（5）在氣體中，氫的密度最小。（6）密度相同的物質(zhì)不一定是同種物質(zhì)，如冰和蠟的密度相同，煤油和酒精的密度相同。二、密度知識的應(yīng)用應(yīng)用密度知識可以鑒別物質(zhì)，也可以計算物體的體積和質(zhì)量。應(yīng)用原理方法舉例計算物體的質(zhì)量對于某些不便于直接測量質(zhì)量的物體，只要知道這個物體是由什么物質(zhì)組成的，就可以通過密度表，查出這種物質(zhì)的密度，再測出它的體積，根據(jù)公式就能算出該物體的質(zhì)量如測一塊長方體大理石的質(zhì)量，大理石的密度可以查密度表得到，大理石的長、寬、高可以用刻度尺測量，算出大理石的體積，應(yīng)用公式就能算出大理石的質(zhì)量計算物體的體積對于有些不便于直接測量體積的物體，只要測出它的質(zhì)量，再查出它的密度，就可以利用公式算出啊它的體積如測形狀不規(guī)則的鐵質(zhì)螺釘，可以用天平測出它的質(zhì)量，鐵的密度可以從密度表中查出，根據(jù)公式便可算出它的體積鑒別物質(zhì)要分析一個物體是由什么物質(zhì)組成的物體，只要測出該物體的密度，再查密度表，看測得的密度值與何種物質(zhì)的密度相同（或相近）如測算出某種物質(zhì)的密度是2.7×103kg/m3，通過查密度表知道這種物質(zhì)可能是鋁考向01密度概念與密度公式（1）質(zhì)量時物質(zhì)本身的一種屬性，只有在所含物質(zhì)的多少發(fā)生變化時才會改變；而密度時物質(zhì)的一種性特性，每種物質(zhì)都有自己的密度，不同物質(zhì)的密度一般不同，對同種物質(zhì)來說，質(zhì)量和體積的改變不會影響物質(zhì)的密度。（1）質(zhì)量時物質(zhì)本身的一種屬性，只有在所含物質(zhì)的多少發(fā)生變化時才會改變；而密度時物質(zhì)的一種性特性，每種物質(zhì)都有自己的密度，不同物質(zhì)的密度一般不同，對同種物質(zhì)來說，質(zhì)量和體積的改變不會影響物質(zhì)的密度。（1）對密度公式的理解：物理公式表示物理量之間的關(guān)系，反映了特定的物理含義。因此，理解物理公式一定要結(jié)合其物理含義。從數(shù)學(xué)關(guān)系看，認(rèn)為“ρ與質(zhì)量m成正比，與體積V成反比”似乎時正確的，但實際上該公式中m與V是同時、同倍數(shù)變化的，其比值是一定的，即m增大幾倍，體積V也增大幾倍，而ρ卻始終不變。（3）對圖像進(jìn)行分析→選取特殊數(shù)據(jù)→代入公式→求得物體的密度。1）取同體積的物體比較它們的質(zhì)量的大小關(guān)系，質(zhì)量大的物體密度大；2）取同質(zhì)量的物體比較它們的體積的大小關(guān)系，體積小的物體密度大?！纠?】（2023·無錫）太空中的溫度能達(dá)到左右，我國科技人員研制了一種衛(wèi)星保暖用的特殊材料，將這種材料制成我們可以穿著的衣服，與同款羽絨服相比，質(zhì)量可以減輕，保暖性可以提高，且機洗后不易變形。關(guān)于該材料的特性，以下說法中錯誤的是（）。A.密度大B.彈性好C.耐低溫D.隔熱性好【變式1-1】（2023·懷化）單位換算：72km/h=______m/s；7.9×103kg/m3=______g/cm3?！咀兪?-2】（2023·濰坊）圖示為用水泥磚塊鋪修地面的情景，下列對于工人手中所拿磚塊的估測，最符合實際的是（）。A.寬約10cm B.體積約 C.質(zhì)量約10kg D.密度約【變式1-3】（2023·自貢）甲、乙、丙三種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，分別代表甲、乙、丙三種物質(zhì)和水的密度，據(jù)圖可知下列說法正確的是（）（）。A. B.C. D.考向02密度相關(guān)計算與應(yīng)用1.1.等容積原理計算液體的密度（1）解答此類問題的關(guān)鍵，就是由酒精的體積求出容器的容積，進(jìn)而求出液體的體積，挖掘出V酒精=V容器=V液體這一隱含的條件。（2）應(yīng)用密度公式進(jìn)行計算時，要注意有四個不能卻：不能缺少文字說明，不能缺少公式，不能缺少運算過程，不能缺少單位。2.氣體密度的計算：氣體密度不像液體和固體都有固定的體積，氣體總時充滿整個容器。【例2】（齊齊哈爾）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯中盛滿酒精，乙溢水杯中盛滿某種液體。將一個不吸收任何液體的小球輕輕地放入甲溢水杯中，小球浸沒在酒精中，溢出酒精的質(zhì)量是；將小球從甲溢水杯中取出后擦干，再輕輕地放入乙溢水杯中，溢出液體的質(zhì)量是，小球露出液面的體積與浸入液體中的體積之比為。已知，則小球的密度是___________；乙溢水杯中液體的密度是___________?！咀兪?-1】（2023·常德）一實心鐵球質(zhì)量為15.8g，則該實心鐵球的體積為_____cm3；為使鐵球能懸浮于水中，我們將實心鐵球制成空心鐵球，則空心部分體積為_________cm3（ρ鐵＝7.9×103kg/m3）?！咀兪?-2】（2023·濟(jì)寧）在測定某液體密度時，小明做了兩次實驗并做了如下記錄，則液體的密度______，容器的質(zhì)量m＝______g。次數(shù)液體的體積V/容器和液體的總質(zhì)量m/g158792107128考點三測量物質(zhì)的密度一、測固體和液體的密度1.“差量法”測液體的密度實驗原理實驗設(shè)計用天平測量液體的質(zhì)量，用量筒測量出液體的體積，用公式計算出液體的密度實驗器材天平、量筒、燒杯、待測液體實驗步驟（1）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（2）將適量的液體倒入燒杯中，用天平測出液體和燒杯的總質(zhì)量m1（如圖甲所示）；（3）將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，讀出量筒中液體的體積V（如圖乙所示）；（4）用天平測出燒杯和剩余液體的質(zhì)量m2（如圖丙所示）；（5）待測液體的密度為。實驗數(shù)據(jù)燒杯和液體的總質(zhì)量m1/g燒杯和剩余液體的總質(zhì)量m2/g量筒中液體的質(zhì)量m/g量筒中液體的體積/V液體的密度ρ/(g/cm3)不同實驗方案的誤差分析（1）若先測出空燒杯的質(zhì)量m1，再測出液體和燒杯的總質(zhì)量m2，然后將燒杯的液體全部倒入量筒中測出體積V，計算出液體的密度，則在這個方案中，將燒杯中的液體倒入量筒內(nèi)時，總有部分液體附著在燒杯內(nèi)壁上無法倒出，使測出的液體的體積偏小，從而使計算出的液體的密度偏大。（2）若先用量筒測出液體的體積V，再用調(diào)節(jié)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量m1，然后將將量筒內(nèi)的液體全部倒入燒杯中，測出燒杯和液體的總質(zhì)量m2，計算出液體的密度，則在這個方案中，將量筒中的液體倒入燒杯中時，總有部分液體附著在量筒內(nèi)壁上無法倒出，使測出的液體和燒杯的總質(zhì)量m2偏小，即測出的液體的質(zhì)量偏小，從而使計算出的液體的密度偏小。2.測量固體的密度實驗原理實驗設(shè)計用天平測量固體的質(zhì)量，用排水法測出固體的體積（不溶于水的固體），用公式計算出液體的密度實驗器材天平、量筒、細(xì)線、待測固體、水實驗步驟（1）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（2）用天平測出固體的質(zhì)量m（如圖甲所示）；（3）在量筒中倒入適量的水，讀出水的體積V1（如圖乙所示）；（4）將待測固體用細(xì)線拴住浸沒在量筒內(nèi)的水中，讀出固體和水的總體積V2（如圖丙所示）；（5）待測固體的密度為。實驗數(shù)據(jù)固體的質(zhì)量m/g固體放入量筒前量筒中水的體積V1/cm3固體和水的總體積V2/cm3固體的體積V/cm3固體的密度ρ/(g/cm3)誤差分析（1）細(xì)線體積對測量結(jié)果的影響：實驗中測量出的總體積V2不僅包含固體和水的體積，還包含浸在水中細(xì)線的體積，所以測量的結(jié)果會略微偏大，計算出的密度會略偏小。（2）若實驗中先用排水法測量固體體積，再將固體放在天平上測量其質(zhì)量，則因為固體上帶有水，會使質(zhì)量的測量結(jié)果偏大，致使計算出的密度值偏大。3.密度測量常見考向與解答技巧（1）天平調(diào)平衡：移動平衡螺母（指針左偏，平衡螺母右移；指針右偏，平衡螺母左移）；（2）天平使用：把天平放在水平桌面上，游碼放在“零”位，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡，左盤放被測物體，右盤放砝碼，不得用手夾取砝碼；（3）求被測量物體質(zhì)量：物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù)；（4）液體體積測量：視線要與液面相平，1mL=1cm3；（5）被測物體密度：用密度公式進(jìn)行計算即可；（6）被測物質(zhì)密度誤差：燒杯或被測固體均粘有部分液體，由實驗步驟可知被測質(zhì)量偏小時，密度偏??；被測質(zhì)量偏大時，密度偏大；（7）靠增減砝碼無法使天平平衡時：取下最小砝碼，調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼；（8）實驗評價：根據(jù)測量過程確定測量值偏大還是偏小并分析實驗過程中存在問題；（9）實驗出現(xiàn)誤差的原因：刻度尺與平面鏡不垂直、實驗裝置安裝存在問題。二、特殊方法測密度1.有天平無砝碼測石塊的密度實驗器材量筒、燒杯2個、天平、細(xì)線、石塊、水、滴管實驗步驟（1）將兩個相同的燒杯分別放在調(diào)節(jié)好的天平的左、右盤上；（2）在左盤的燒杯中放入石塊，在右盤的燒杯中注入一定量的水后，用滴管緩緩增加水的質(zhì)量，知道天平橫梁重新平衡，則左盤中石塊的質(zhì)量等于右盤中水的質(zhì)量，即m石=m水；（3）將右盤燒杯中的水倒入量筒中，測出水的體積V水，則水的質(zhì)量為m水=ρ水V水，所以石塊的質(zhì)量m石=m水=ρ水V水；（4）把左盤燒杯中的石塊用細(xì)線系好輕輕放入剛剛已倒入水的量筒中，測出此時石塊和水的總體積V1。表達(dá)式2.有天平無量筒測量石塊的密度實驗器材天平、水、空瓶、石塊實驗步驟（1）用天平測出石塊的質(zhì)量m1；（2）瓶中裝滿水，測出其質(zhì)量m2；（3）將石塊放入瓶中，溢出一部分水后，測出瓶、石塊及剩余水的質(zhì)量m3。推導(dǎo)過程及表達(dá)式m排水=m1+m2-m3，，。3.有量筒無天平測石塊的密度（曹沖稱象法）實驗器材水槽、燒杯、量筒、足夠多的水、細(xì)線、石塊和筆實驗步驟（1）如圖所示，將石塊放入燒杯內(nèi)，然后將燒杯放入盛有水的水槽中，用筆在燒杯上標(biāo)記出此時水槽內(nèi)液面的位置；（2）去除燒杯內(nèi)的石塊，往燒杯里緩慢倒水，直到水槽內(nèi)的液面達(dá)到標(biāo)記的高度；（3）將燒杯內(nèi)的水倒入量筒中，讀出水的體積為V1，則石塊的質(zhì)量為V1ρ水；（4）在量筒內(nèi)裝入適量的水，示數(shù)為V2，然后用細(xì)線系住石塊，將石塊浸沒在水中，此時的示數(shù)為V3，則石塊的體積為V3-V2。推導(dǎo)過程及表達(dá)式。考向01密度測量【例1】（2023·東營）在用天平，量筒和水測量小石塊密度時，下列說法正確的是（）。A.稱量前，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母或移動游碼使天平平衡；B.應(yīng)該先測小石塊的體積，再測它的質(zhì)量；C.用調(diào)好的天平測量時，小石塊應(yīng)放在右盤；D.小石塊浸沒到量筒的水中，表面附有氣泡，測得的密度偏小【變式1-1】（2023·大慶）多種復(fù)合材料具有密度小、強度大的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)?，F(xiàn)小明同學(xué)測量某一實心復(fù)合材料塊的密度，測材料塊質(zhì)量托盤天平平衡時右盤所加砝碼及游碼的位置如圖甲所示，則材料塊質(zhì)量為_________g；按照圖乙和圖丙所示，通過觀察量筒水位的變化，可獲得該材料塊的體積，若按照圖丙中眼晴從B處讀數(shù)，會導(dǎo)致所測密度_________（填“偏大”、“偏小”或“無誤差”）；糾正錯誤后，材料塊的密度是_________kg/m3?！咀兪?-2】（2023·泰州）小明使用天平和量筒測量石塊的密度。（1）將天平放在水平臺面上，如圖甲所示，是小明剛調(diào)節(jié)完天平平衡的情形。請你指出他調(diào)節(jié)過程中遺漏的操作步驟：______。補上遺漏步驟后，為使天平重新平衡，應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)；（2）用調(diào)好的天平稱石塊的質(zhì)量，測量結(jié)果如圖乙所示，則石塊的質(zhì)量為______g，接著他在量筒中倒入30mL的水，再將石塊浸沒在水中，水面位置如圖丙所示，則石塊的密度為______g/cm3；（3）以下操作會導(dǎo)致石塊密度的測量值偏大的有：______（多選，填字母序號）A．讀取量筒示數(shù)時視線俯視液面B．先測石塊的體積后測石塊的質(zhì)量C．石塊放入量筒時有部分水濺起附筒壁上【變式1-3】（2023·無錫）要配制密度為的鹽水，器材有：托盤天平（砝碼有各1個，2個）、水（密度為）、鹽、燒杯等。水加入鹽后體積變化忽略不計。（1）稱量所需水的質(zhì)量，將天平放在水平臺面上，把游碼移到標(biāo)尺的______處，調(diào)節(jié)天平平衡，將燒杯放在天平左盤，在右盤中加減砝碼并移動游碼，天平再次平衡后，所加砝碼和游碼的位置如圖所示。則燒杯質(zhì)量為______g。保持游碼位置不變，接下來的具體操作是：______，然后向燒杯中加水直至天平再次平衡；（2）稱量所需鹽的質(zhì)量，在天平左、右盤中，各放入一張紙片，調(diào)節(jié)天平平衡；在右盤中加入砝碼，將游碼移到標(biāo)尺的______g刻度線處，在天平左盤中加鹽，直至天平再次平衡?？枷?2特殊方法測密度【例2】（2023·丹東）小潘和小明想知道鴨綠江水的密度。（1）小潘利用天平和量筒進(jìn)行了如下實驗：①將天平放在_____桌面上，游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處，此時指針位置如圖甲所示，向_____調(diào)節(jié)平衡螺母，直到天平平衡；②向燒杯中倒入適量鴨綠江水，將裝有江水的燒杯放在已調(diào)平的天平左盤，向右盤中加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，天平再次平衡后，右盤中砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則江水和燒杯的總質(zhì)量為_____g；③將燒杯中的江水倒入量筒中一部分，如圖丙所示，則量筒中江水的體積為_____cm3；④用天平測出剩余江水和燒杯的總質(zhì)量為53.2g，則所測江水的密度為_____kg/m3；⑤在把燒杯中的江水倒入量筒中時，如果有幾滴江水滴到桌面上，會導(dǎo)致所測江水密度值_____（選填“偏大”或“偏小”）。（2）在沒有天平的條件下，小明使用不吸水的木塊（已知木塊的密度為ρ木）、細(xì)鋼針和量筒，進(jìn)行了如圖丁所示的實驗：①向量筒中倒入適量的江水，體積記為V1；②將木塊輕輕放入量筒中，當(dāng)木塊靜止時，液面對應(yīng)的體積記為V2；③用細(xì)鋼針將木塊壓入江水中，使其浸沒，靜止時液面對應(yīng)的體積記為V3；④鴨綠江水密度的表達(dá)式ρ＝_____。（用V1、V2、V3和ρ水表示）【變式2-1】（2023·濰坊）小明利用實驗室器材測量兩塊大小和材質(zhì)均不相同的石塊的密度。（1）天平調(diào)平衡后，在測量小石塊質(zhì)量時，往右盤加減砝碼過程中，加入最小砝碼后，天平指針位置如圖甲（一）所示，將最小砝碼取出，指針位置如圖甲（二）所示，接下來正確的操作是____________，直至指針對準(zhǔn)分度盤中央刻度線，此時天平如圖乙所示，則小石塊的質(zhì)量是______g；（2）用細(xì)線系住小石塊放入盛水的量筒中，量筒前后液面變化如圖丙所示，則小石塊的密度為______；（3）小明發(fā)現(xiàn)利用天平和量筒無法完成大石塊密度的測量，經(jīng)思考后，進(jìn)行了如下實驗操作；①將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在兩側(cè)各掛大石塊和彈簧測力計，豎直拉動測力計使杠桿水平平衡，如圖丁所示，記錄此時彈簧測力計示數(shù)為；②將石塊浸沒于盛水的燒杯中，豎直拉動測力計使杠桿再次水平平衡，如圖戊所示，記錄此時彈簧測力計示數(shù)為；③已知水的密度為，計算大石塊的密度______（用、、表示）?！咀兪?-2】北京冬奧會開幕以來，吉祥物“冰墩墩”熱度不減。我國南方某地被稱為“世界陶瓷之都”，生產(chǎn)了陶瓷版“冰墩墩”“雪容融”擺件，非?？蓯?。小軍有幸買到一個，他用以下方法測量了冰墩墩的密度。（1）先將天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，調(diào)節(jié)___________，使指針指在分度盤的中線；（2）將冰墩墩放在天平的左盤，在天平的右盤加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，天平平衡后，盤中砝碼和游碼的位置如圖所示，則冰墩墩的質(zhì)量m=___________g；（3）小軍測量冰墩墩的體積時發(fā)現(xiàn)冰墩墩放不進(jìn)量筒，于是他把燒杯裝滿水，把冰墩墩放進(jìn)燒杯完全浸入水中后，測得水流出了200cm3，由此可計算出該冰墩墩的密度為___________kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）；（4）他查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)陶瓷密度為ρ陶瓷=2.38×103kg/m3，他認(rèn)為冰墩墩___________實心的（選填“是”或“不是”）?？键c四密度與社會生活一、密度與溫度1.物質(zhì)的密度與溫度的關(guān)系一般物體在溫度升高時，體積增大，溫度降低時，體積減小，由于物體的質(zhì)量不變，由公式可知，物體的密度會發(fā)生變化。即一般情況下，一定質(zhì)量的物體，溫度升高時，密度減小，溫度降低時，密度增大。2.風(fēng)的形成：風(fēng)是空氣流動引起的一種自然現(xiàn)象，它是由空氣密度發(fā)生變化而引起的?？諝馐軣狍w積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后，溫度低的冷空氣就從四面八方過來補充，從而形成了風(fēng)。3.水的反常膨脹現(xiàn)象（1）水在4℃時的密度最大。溫度高于4℃時，隨著溫度的升高，水的密度越來越??；在0~4℃，隨著溫度的降低，水的密度越來越小。（2）水凝固成冰時，體積變大，密度變小。（3）得益于水的反常膨脹現(xiàn)象，在寒冷的冬天，雖然湖面封凍了，但較深的湖底的水有可能還保持液態(tài)不結(jié)冰，保證水中的動植物能在寒冷的季節(jié)生存下來。二、密度與物質(zhì)鑒別1.鑒別物質(zhì)的種類（1）密度時物質(zhì)的一種性質(zhì)，不同物質(zhì)密度一般不同，所以可以利用密度來鑒別物質(zhì)。鑒別方法：先用適當(dāng)?shù)姆椒y出（計算出）物質(zhì)密度，再對照密度表就可以知道是何種物質(zhì)。（2）由于不同物質(zhì)的密度可能是相同的，故只通過密度鑒別物質(zhì)并不完全可靠。因此要準(zhǔn)確地鑒別物質(zhì)，常常需要多種方法并用，如氣味、顏色、硬度等。例如，酒精和煤油都是液體，它們的密度都是0.8×103kg/m3，但是通過氣味可以區(qū)分它們；冰和蠟都是固體，它們的密度也相同，但從它們的顏色、透明度、能否燃燒、硬度等性質(zhì)的差異，也能區(qū)分它們。2.密度在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用（1）測量密度，確定礦藏種類：勘探隊員在野外勘探時，通過采集的樣品的密度等信息，可以確定礦藏的種類及經(jīng)濟(jì)價值。（2）根據(jù)密度，鑒別優(yōu)劣：很早的時候，人們就知道用鹽水選種：把種子放到鹽水里，飽滿的種子因為密度大，而沉到鹽水底，癟殼和雜草的種子因為密度小而浮在鹽水表面。（3）根據(jù)密度選擇合適的材料（物質(zhì)）①航空器材采用高強度、低密度的合金或新型合成材料；②在產(chǎn)品包裝中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，一是為了防震，二是為了便于運輸；③大型機床的底座需要用堅固、密度大的材料制成，以增加穩(wěn)定性。考向01密度與溫度、水的反向膨脹（1）（1）氣體密度受溫度的影響比較顯著，一般來說，溫度升高時，氣體密度變小而上升；溫度變低時，氣體密度變大而下沉。（2）水的反常膨脹現(xiàn)象根據(jù)水的反向膨脹圖像解題的一般方法：1）明確圖像中坐標(biāo)軸表示的物理量；2）注意認(rèn)清坐標(biāo)軸上最小分度的大小和單位；3）根據(jù)坐標(biāo)軸中縱軸的物理量隨橫軸物理量的變化而變化這一特點，明確圖像的物理意義；4）根據(jù)圖像，對題目提出的問題作出判斷，得到結(jié)論?！纠?】經(jīng)測試在0~10℃之間，水