初二物理 第四讲 质量与密度智 能 拓 展天体的密度。经天文学家的努力，已经搞清了许多天体的密度：水星的平均密度是5.46g/cm3，金星是5.26g/cm3，火星3.96g/cm3，土星0.70g/cm3，太阳1.409g/cm3，月球3.341g/cm3。它都比不上地球，地球的平均密度是5.52g/cm3。冬天的傍晚，可以在东南天空看到一颗很亮的星天狼星。天文学家很早就仔细观测天狼星了，并且发现天狼星旁边还有一颗不太亮的星，人们就叫它“天狼伴星”。天文学家惊异地发现，天狼伴星的质量比太阳还大，它的半径却又比地球还小，它的密度高达3800000g/cm3，也就是每立方厘米有3.8吨！天文学家已经发现了100多个象天狼伴星那样密度的恒星，这类星就叫白矮星。密度最大的白矮星，每立方厘米要有200吨呢！1967年，天文学家利用射电望远镜又发现了一种天体中子星。这种天体的直径仅有十几千米，它的质量却和巨大的太阳差不多。中子星表面层密度大到每立方厘米10万1亿吨，中心密度达到每立方厘米10亿吨。科学家认为，那里的物质处于一种特殊的“中子态”，如果从中子星那里取下火柴头那么大的物质，可以和一艘万吨巨轮的质量差不多。要是拿中子星物质造一枚壹分硬币情况会怎样呢？咱们假定壹分硬币的体积是10mm3吧（实际比这大），它的质量就是1000万吨。把它放在地球上，几百个火车火拖不动它；要是装船，可以压沉十几艘当今世界最大的超级油轮。知识点回顾一、质量：1、定义：物体所含物质的多少叫质量。2、单位：国际单位制：主单位kg ，常用单位：t g mg 对质量的感性认识：一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g 一头大象约 6t 一只鸡约2kg 3、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变，所以质量是物体本身的一种属性。4、测量： 日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可用弹簧测力计测出物重，再通过公式m=G/g计算出物体质量。 托盘天平的使用方法：“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值注意事项：A 不能超过天平的称量 B 保持天平干燥、清洁。 方法：A、直接测量：固体的质量B、特殊测量：液体的质量、微小质量。二、密度：mV=Vm=1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。Vm=2、公式： 变形3、单位：国际单位制：主单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3mV=水的密度为1.0103kg/m3，读作1.0103千克每立方米，它表示物理意义是：1立方米的水的质量为1.0103千克。4、理解密度公式 同种材料，同种物质，不变，m与 V成正比； 物体的密度与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。质量相同的不同物质，密度与体积成反比；体积相同的不同物质密度与质量成正比。甲乙mV5、图象： 左图所示：甲乙6、测体积量筒（量杯） 用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。使用方法：“看”：单位：毫升（ml）=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。“放”：放在水平台上。“读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。mV=原理7、测固体的密度：工具天平质量 浮在水面：工具（量筒、水、细线）方法：1、在量筒中倒入适量的水，读出体积V1；2、用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体积V2，物体体积V=V2-V1A、针压法（工具：量筒、水、大头针）B、沉坠法：（工具：量筒、水、细线、石块）沉入水中：形状不规则形状规则工具：刻度尺 ： 体积说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。8、测液体密度： 原理：=m/V 方法：用天平测液体和烧杯的总质量m1 ；把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；得出液体的密度=（m1-m2）/ V 9、密度的应用：鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=V算出它的质量。求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=m/算出它的体积。判断空心实心：本节重点一密度的几种特殊测量：1、 有天平、烧杯、水，请测出一杯牛奶的密度（缺量筒）步骤：用天平测出空烧杯的质量为m0 ；向烧杯内倒满水，用天平测出杯和水的总质量为m1 ；把烧杯内的水全部倒掉，在装满牛奶，用天平测出杯和牛奶的总质量为m2 ；牛奶的密度为：=（m2- m0）水/（m1- m0）2、 有弹簧测力计、烧杯、水、细线，你能测出小石块的密度吗？写出简要步骤。(阿基米德原理)步骤：用细线栓牢小石块，用弹簧测力计称出小石块的重力G1；烧杯中盛适量的水，使石块全部浸没于水中，用弹簧测力计测出小石块在水中的重力G2；石块的密度=G1水/(G1- G2)3、 有一密度小于水的长方体小木块、烧杯和水，给你一把刻度尺能测出木块的密度吗？(阿基米德原理，漂浮条件)步骤：烧杯中加入适量的水，把木块放入水面上，用刻度尺量出木块露出来得高度h1；从水中拿出木块，量出平放时木块的高h2；木块的密度=水（h2- h1）/h2二、一些物质的密度值典型试题分析题型一 理解密度的概念，理解密度是物质的一种特性例1 由密度的概念及公式，可以判定对于同一种物质（ ） A密度是一样的B体积越小，密度越大 C质量越大，密度越大 D体积越大，密度越大例2 关于密度的概念下列说法正确的是（ ） A同一种物质它的密度跟其质量成正比，跟其体积成反比 B把一铁块压成铁片，它们的密度就小了 C一种固体和一种液体，它们的质量相等，体积相等，则它们的密度也相等 D质量相等的两种物质，密度大的体积也大变式训练 将一块质量分布均匀的砖分割成体积大小不同的两部分，则( ) A体积大的密度一定大 B体积小的密度一定大 C两者的密度一定相等 D两者的密度一定不相等题型二 通过实验探究，知道物质的质量与体积的关系，会用图像的方法解决物理问题例 1 为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验，实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。物质实验次数体积（c）质量（g）质量/体积（g/c）甲110181.8220361.8330541.8乙41080.80520160.80630240.80（1）分析上表中的实验次数1与2（2与3、1与3）或4与5（5与6、4与6）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是_（2）分析上表中实验次数_，可归纳出的结论是相同体积的甲、乙两种液体，它们的质量是不相同的。（3）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳出的结论是_题型三 能较灵活地利用密度公式及其变形公式计算物质的密度及物体的质量、体积例1 一个瓶子的质量为20g，装满水时，用天平测得总质量为120g，若用这个瓶子装密度为1.8103kg/m3的硫酸最多可装多少千克?例2 一铁球的质量是2.2kg，体积是0.410-3m3,试鉴定此球是空心的还是实心的。（铁=7.9g/cm3）变式训练 用相同质量的铝和铜制成体积相等的球，已知铝=2.7103kg/m3，铜=8.9103kg/m3，则下列说法正确的是（ ）A铜球不可能是实心的B铝球是实心的，铜球可能是实心的C铜球是空心的，铝球一定是空心的D铝球和铜球都是实心的计算试题专题讲解质量相等问题：1、最多能装1t水的运水车，能装载1t汽油吗？2、三只完全相同的杯子中分别装有质量相等的水、煤油、硫酸，则液面最高的是3、甲乙两矿石质量相等，甲体积是乙体积的2倍，则甲= 乙4、一块体积为100厘米3的冰块熔化成水后，体积多大？ 5、一定质量的水全部凝固成冰，体积比原来 一定质量的冰全部熔化成水，体积比原来 体积相等问题：例题1.一个瓶子能盛1千克水，用这个瓶子能盛多少千克酒精？ 例题2.某空瓶的质量为300 g，装满水后总质量为800g，若用该瓶装满某液体后总质量为850g，求瓶的容积与液体的密度。变式训练1. 工厂里要加工一种零件，先用木材制成零件的木模，现测得木模的质量为2. 560g，那么要制成这样的金属零件20个需几千克这样的金属？（木模密度为0.7103Kg/m3,金属密度为8.9103Kg/m3。）2、某台拖拉机耕1m2的地需消耗柴油1.2g，若拖拉机的油箱容积为250升，问装满一箱柴油可以耕多少平方米的土地？（柴油的密度为0.85103Kg/m3）3、某工程师为了减轻飞机的重量，将一钢制零件改成铝制零件，使其质量减少1.56Kg，则所需铝的质量为多少？（钢的密度为7.9103Kg/cm3,铝的密度为2.7103Kg/cm3）4、某烧杯装满水后的总质量为350克，放入一合金块后溢出部分水，这时总质量为500克，取出合金块后，烧杯和水的质量为300克，求合金的密度。5、质量为68克的空瓶子，装满水后的总质量为184克，若先在瓶中放37.3克的一块金属，然后再装满水，总质量为218克，则瓶子的容积为 m3，此金属的密度为 Kg/m3