中考物理总复习时质量与密度精讲

中考物理总复习时质量与密度精讲

第四单元　密度、压强、浮力 ‎,单元考情分析)‎ 命题点 各地州考查概况 密度 ‎2017云南(填空1分)‎ ‎2016云南(实验5分)、2015昆明(计算2分)‎ 压强 ‎2017云南(填空1分，计算7分)、昆明(计算6分)‎ ‎2016云南(计算3分)、2015昆明(填空2分)、曲靖(计算2分)‎ 浮力 ‎2017云南(选择3分)、昆明(计算2分)‎ ‎2015昆明(实验8分，计算4分)、曲靖(填空2分)‎ 小结 压强与浮力是力学部分的重要考点 第1课时　质量与密度 ‎,考标解读)‎ ‎1．知道质量的含义。2.会测量固体和液体的质量。3.通过实验，理解密度；会测量固体和液体的密度。4.能解释生活中一些与密度有关的物理现象。‎ ‎,思维导图)‎ ‎,核心考点梳理)‎ ‎　质量的基本概念 ‎1．质量的概念：__物体所含物质的多少__。‎ ‎2．质量是物体的一个__固有__属性，与物体的__形状__、__状态__、__所处的空间位置__无关。‎ ‎3．质量的单位：__t__、__kg__、__g__、__mg__。(由大到小填字母)‎ ‎4．基本单位为__千克(kg)__。(填名称和字母)‎ ‎5．换算：1 t＝__1__000__kg　‎1 kg＝__1__000__g ‎1 g‎＝__1__000__mg　　1 ‎000 kg＝__106__g ‎　质量的测量 ‎1．估测：一个人的质量为__50__kg；一张A4纸的质量为__3__g；一杯水的质量为200__g__；一头大象的质量为5__t__；一根火柴的质量为100__mg__。‎ ‎2．测量物体质量的工具是__托盘天平__，其主要结构为横梁、标尺、__平衡螺母__、__分度盘__、__指针__、__镊子__、__底座__、__游码__、__砝码__等。‎ ‎　学习使用天平和量筒 ‎1．天平的使用：‎ ‎(1)“放平”：使用天平时，应将天平放在水平工作台上。‎ ‎(2)“归零”：__将游码左端对齐称量标尺的零刻度线__。‎ ‎(3)调螺母：__调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央刻度线__。‎ ‎(4)估测：测量的物体质量不能超过天平的量程。‎ ‎(5)“左物右码”：__物体放在左盘，砝码放在右盘__。‎ ‎(6)从大到小：用镊子从大到小夹取估测范围左右的砝码。‎ ‎(7)读数：物品质量＝砝码质量＋游码质量。(正确放置为左物右码时)‎ ‎2．量筒和量杯的使用：‎ ‎(1)要会选择量程不同的量筒，提高测量精确度。‎ ‎(2)读数时视线要与凹液面底部或凸液面顶部在同一水平线上。‎ ‎　物质的密度 ‎1．密度的概念：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。密度＝__质量__÷__体积__。‎ ‎2．密度的单位：__千克每立方米(kg/m3)__和__克每立方厘米(g/cm3)__。(填名称和字母)‎ ‎3．单位换算：‎1 g/cm3＝__103__kg/m3。‎ ‎4．密度的计算公式：ρ＝；m＝__ρV__；V＝____。‎ ‎5．水的密度为__1.0×103__kg/m3__。‎ ‎　测量固体的密度 ‎1．原理：ρ＝。‎ ‎2．测量固体质量的基本方法：‎ ‎(1)直接用托盘天平测出物体质量m。‎ ‎(2)用弹簧测力计测出物体所受重力G，则物体质量m＝。‎ ‎3．测量固体体积的基本方法：‎ ‎(1)用量筒测固体体积：先在量筒中装适量的水，记下水的体积V1，再将物体浸没于水中，记下此时量筒的示数V2，则物体的体积为V2－V1。‎ ‎(2)用溢水杯测固体体积：在溢水杯中装满水，再将物体浸没于水中，用带有刻度的小溢杯接住溢出的水，记下其体积，即为物体的体积V。‎ ‎(3)用阿基米德原理计算物体的体积：测出物体浸没(V物＝V排)于水中时所受的浮力F浮，则根据F浮＝ρ水gV排，得V物＝V排＝。‎ ‎4．固体密度测量的评估：‎ ‎(1)先测质量，后测体积：测质量时，对固体一般无损耗，测量较为准确。‎ ‎(2)先测体积，后测质量：测体积时，固体一般需要接触水，导致物体表面残留液体，再测质量时测量值偏大，计算的密度值也__偏大__，测量有误差。‎ ‎　测量液体的密度 ‎1．定义法：‎ ‎(1)原理：ρ＝。‎ ‎(2)“全液法”：测量全部液体的质量(先)和体积(后)‎ ‎①测量空烧杯的质量m1，再测装有液体的总质量m2，则液体的质量为m2－m1。‎ ‎②将液体全部倒入量筒中测出液体的体积为V。‎ ‎③则液体的密度ρ＝。‎ ‎④评估：先测液体质量，会有部分液体残留于空烧杯内，导致后测的液体体积偏小，则计算出的密度值__偏大__，存在实验误差。‎ ‎(3)“全液法”：测量全部液体的体积(先)和质量(后)‎ ‎①将液体倒入量筒中测出液体的体积为V。‎ ‎②测量空烧杯的质量m1，再将量筒中的液体全部倒入空烧杯中，测装有液体的总质量m2，则液体的质量为m2－m1。‎ ‎③则液体密度ρ＝。‎ ‎④评估：先测液体体积，会有部分液体残留于量筒内，导致后测的液体质量偏小，则计算出的密度值__偏小__，存在实验误差。‎ ‎(4)“余液法”测液体的质量(先)和体积(后)‎ ‎①在烧杯中装入液体，测出液体和烧杯的总质量m1。‎ ‎②将烧杯中的__部分__液体倒入量筒中，测出__部分__液体的体积为V。‎ ‎③再次测量烧杯和剩余液体的总质量m2，则倒出来的__部分__液体的质量为m1－m2。‎ ‎④则液体密度ρ＝。‎ ‎⑤评估：由于再次测量剩余液体的质量，不会使质量测量出现误差，所以测量较为准确。‎ ‎(5)“余液法”测液体的体积(先)和质量(后)‎ ‎①将液体倒入量筒中测出液体的体积为V1。‎ ‎②测量空烧杯的质量m1，再将量筒中的液体__部分__倒入空烧杯中，测装有液体的总质量m2，则__部分__液体的质量为m2－m1。‎ ‎③量筒中剩余液体的体积为V2。‎ ‎④则液体的密度ρ＝。‎ ‎⑤评估：由于再次测量剩余液体的体积，不会使体积测量出现误差，所以测量较为准确。‎ ‎2．浮力法：‎ ‎(1)原理：根据F浮＝ρ液gV排，得ρ液＝。‎ ‎(2)步骤：测量已知体积的物体，浸没在待测液体中的浮力。‎ ‎①体积已知，浸没时V物＝V排。‎ ‎②浮力的测量一般用弹簧测力计，两次称重后F浮＝G－F拉。‎ ‎　密度的应用 ‎1．利用密度鉴别物质。‎ ‎2．判断物体的空心问题。‎ ‎3．密度与温度：密度受温度影响，主要原因在于大部分物质受热会膨胀，受冷会收缩，称为__热胀冷缩__，而气体受温度影响最大，从而密度变化较大。,典例解析)‎ ‎【例1】(2016昆明中考)“阳光动力2号”飞机是目前全球最大的太阳能飞机。该飞机质量仅为2.3 t，与一辆汽车质量相当；机翼长‎72 m，安装有高效的太阳能电池板，为飞机提供所需的全部能量；飞行员靠一套质量为‎5 kg的低能耗通讯系统实时向地面指挥中心传递数据和照片。下列关于该飞机的说法，错误的是(　　)‎ A．制造该飞机尽量选择密度较小的材料 B．该飞机所需的能量来源于可再生能源 C．使用该飞机可以减少对环境的污染 D．飞机向地面指挥中心传递信息的速度约为3.0×‎105 m/s ‎【解析】A.该飞机质量小，体积大，说明所选材料密度小，A选项正确；B.飞机所需能源为太阳能，为可再生能源，选项正确；C.使用该飞机没有污染排放，C选项正确；D.飞机向地面传递信息利用的是电磁波，电磁波的传播速度约为3.0×‎108 m/s，D选项错误。‎ ‎【答案】D ‎【例2】(2014昆明中考)冰的密度为0.9×‎103 kg/m3，‎ 表示的物理意义是______________________，那么体积为‎2 m3‎的冰的质量为______kg。‎ ‎【解析】冰的密度是0.9×‎103 kg/m3，物理意义为：体积是‎1 m3‎的冰，质量为0.9×‎103 kg；∵ρ＝，∴冰块的质量为：m＝ρV＝0.9×‎103 kg/m3×‎2 m3‎＝1.8×‎103 kg。‎ ‎【答案】一立方米的冰，质量是0.9×‎103 kg；1.8×103‎ ‎【例3】(2013云南中考)不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中，下列关于球内气体的质量与密度的说法，正确的是(　　)‎ A．质量不变，密度增加　　‎ B．质量不变，密度减小 C．质量增加，密度不变　‎ D．质量减小，密度不变 ‎【解析】气球升空过程中，只是位置的改变，球内气体的质量不变；大气压随高度的升高而减小，气球升空过程中，气球外的气压减小，为保证内外压强相等，所以球的体积增大来减小球内压强，气体的质量不变，体积增大，所以密度减小。‎ ‎【答案】B ‎【例4】(2015昆明中考)将一边长是‎0.1 m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出‎0.6 kg的水。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×‎103 kg/m3)‎ ‎(1)求正方体受到的浮力。‎ ‎(2)求正方体排开水的体积。‎ ‎(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底状态，并写出判断依据。‎ ‎(4)求正方体的密度。‎ ‎【解析】(1)根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝‎0.6 kg×10 N/kg＝6 N；(2)由ρ＝得，正方体排开水的体积：V排水＝＝＝6×10－‎4 m3‎；(3)正方体的体积V＝(‎0.1 m)3＝1×10－‎3 m3‎＞V排水，所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态；(4)因为正方体在水中静止时漂浮，所以G＝F浮＝6 N，正方体的质量为m＝＝＝‎0.6 kg，正方体的密度ρ＝＝＝0.6×‎103 kg/m3。‎ ‎【答案】(1)正方体受到的浮力为6 N；(2)正方体排开水的体积为6×10－‎4 m3‎；(3)正方体在水中静止时处于漂浮状态，判断依据是正方体的体积大于其排开水的体积；(4)正方体的密度为0.6×‎103 kg/m3。‎ ‎【例5】小强同学在测量某金属块密度时，做了如下操作：‎ ‎(1)把天平放在水平台上，将______移至标尺左端零刻度线处。‎ ‎(2)调节横梁平衡时，发现指针偏向分度盘左侧，则他应该将平衡螺母向______端移动。‎ ‎(3)横梁平衡后，他应将被测金属块放在天平的______盘，用镊子向天平的______盘加减砝码，必要时移动游码，直到天平平衡。砝码和游码位置如图甲所示，则金属块的质量为______g。‎ ‎(4)他又用量筒测量了金属块的体积，如图乙所示，物体的体积为______cm3。‎ ‎(5)他用密度公式ρ＝计算得到金属块的密度为______g/cm3。‎ ‎【解析】(1)把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端零刻度线处；(2)调节横梁平衡时，指针偏向分度盘左侧，说明左盘偏重，则他应该将平衡螺母向右端移动；(3)称量时，物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘，必要时移动游码，直到天平平衡。由图甲可知，标尺的分度值为‎0.2 g，金属块的质量m＝‎20 g＋‎10 g＋‎5 g＋‎4 g＝‎39 g；(4)图乙中量筒的分度值为1 mL，水的体积V水＝23 mL，金属块和水的总体积V总＝28 mL；金属块的体积：V＝V总－V水＝28 mL－23 mL＝5 mL＝‎5 cm3；(5)金属块的密度：ρ＝＝＝‎7.8 g/cm3。‎ ‎【答案】(1)游码；(2)右；(3)左；右；39；(4)5；(5)7.8‎ ‎,随堂检测)‎ ‎1.(2017昆明中考)对下列物理量数值的估计，最接近实际的是(　C　)‎ A．同学们使用的一本九年级的物理课本质量约为‎100 g B．通常情况下骑自行车的速度约为‎1 m/s C．让人感觉舒适而温暖的室内温度是‎25 ℃‎ D．一盏家用节能灯正常工作的电流为‎2 A ‎2．一长方体金属块的质量为9×‎103 kg，体积为‎3 m3‎，它的密度为__3×103__ kg/m3；若将它置于水平地面上并沿水平方向截去一部分，则剩余金属块的质量__减小__，密度__不变__，其对地面的压强将__减小__。(均选填“增大”“减小”或“不变”)‎ ‎3．同学们在实验室测量某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线和水，进行如下的实验操作：‎ A．在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小矿石用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小矿石和水的总体积。‎ B．把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。‎ C．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡。‎ ‎(1)为了减少实验误差，最佳的实验操作顺序是：__BCA__。(填写字母)‎ ‎(2)在调节天平时，发现指针的位置如图1所示，此时应将平衡螺母向__左__调。‎ ‎(3)用调节好的天平称量小矿石的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图2所示，用量筒测量的体积如图3所示，由此可以算出小矿石的密度为ρ＝__2.6__g/cm3。‎ ‎(4)量筒不小心被打碎了，老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：‎ ‎①调节好天平，用天平测出空烧杯的质量为m0。‎ ‎②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1。‎ ‎③用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出__烧杯和陈醋的总质量__为m2。‎ ‎④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。‎ ‎(5)针对(4)中的实验设计进行评估讨论后，同学们发现该实验设计存在的不足之处是：在操作过程中，烧杯装满液体，易洒出，不方便操作。‎ ‎(6)整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果__仍然准确__。(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)‎ ‎4．汉代一些墓室、祠堂里有雕刻着画像的石头。现有一块汉画石像，质量为‎500 kg，体积为‎0.2 m3‎，g取10 N/kg。求：‎ ‎(1)这块汉画石像受到的重力。‎ ‎(2)汉画石像的密度。‎ 解：(1)这块汉画石像受到的重力： G＝mg＝‎500 kg×10 N/kg＝5 000 N。‎ ‎(2)汉画石像的密度： ρ＝＝＝2.5×‎103 kg/m3。‎ 答：(1)这块汉画石像受到的重力为5 000 N。(2)汉画石像的密度为2.5×‎103 kg/m3。 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