质量

1.质量

定义：物理学中，物体所含物质的多少叫做质量，同m表示。

单位：千克(kg)，常用的比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)，比千克大的单位有吨(t)

t=1000kg

1kg=1000g

1g=1000mg

理解：质量的大小与物体所含物质的多少有关，与物体的形状、状态、位置、温度无关。

注意：

宇航员到月球上质量是不变的，因为所含物质的多少没变。

2.质量的测量

工具：天平是实验室测质量的常用工具。

说明：

⑴被测物体的质量不能超过天平的称量范围;

⑵要用镊子向天平加减砝码，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。

⑶潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中。

方法：放平、调平、称平;左物右码。

⑴把天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处。

⑵调节横梁右端的平衡螺母，直到指针指在分度盘的中央，这时横梁平衡。

⑶把被测物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。这时盘中砝码的总质量加上游码所对应的刻度值，就等被测物体的质量。

注意：

⑴移动平衡螺母和游码都可使横梁平衡，但平衡螺母是在调节时使用，游码是称量时使用，不能混淆。

⑵调节平衡螺母时用反向调节法，即指针偏右，平衡螺母向左调;指针偏左，平衡螺母向右调。

⑶游码示数为游码左边缘对准的刻度值。

密度

1.物质的质量与体积的关系

关系：同种物质的质量和体积成正比(比值相同)，不同物质的质量与体积的比值一般不同。

2.密度

定义：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度，用字母ρ表示。

公式：ρ=m/v

单位：kg/m3,有时也用g/cm3,1g/cm3=1000kg/m3;

说明：密度是物质的一种特性，与物质种类有关，不同物质的密度一般不同。密度与物质状态有关，与质量和体积无关，但数值上等质量与体积0的比值。如一碗水的密度和一桶水的密度是相同的。可以利用密度鉴别物质。

注意：水的密度ρ=1000kg/m^3表示的物理意义是：每一立方米水的质量为1000kg。

3.密度的应用

求质量：利用m=ρV求质量(如质量大的纪念牌)。

求体积：利用v=m/ρ求体积(如不规则的石块)。

测量物质的密度

1.量筒的使用

认识：量筒主要是用来测液体的体积，在使用量筒之前，要观察它的单位、量程、分度值。

使用：读数时视线要与液面的凹面底部或者凸面的顶部相平，测量不规则固体时要用排水法。

注意：量筒是玻璃器材，测在水中下觉的固体的体积时，要用细线系住固体浸没在量筒的水中。

拓展：在水中不下沉的物体可用“沉锤法”和“针压法”;溶于水的物体可用配制饱和溶液法，或用不互溶液体(如油)，或用面粉代替。

2.测量液体和固体的密度

测量液体：以盐水为例。

⑴用天平测出烧杯和盐水的m1;

⑵将烧杯中的盐水适量倒入量筒，记下量筒中盐水的体积V;

⑶用天平测出烧杯和剩余盐水质量m2;

⑷求得盐水的密度ρ=m/v=(m1-m2)/v;

测量固体：以蜡烛为例。

⑴用天平测量蜡烛的质量m;

⑵在量筒中倒入适量的水，记下体积为V1;

⑶将蜡烛用针压法浸没在量筒内的水中，测出量筒中水与蜡烛的总体积V2，测蜡烛的体积V=V2-V1;

⑷求得蜡烛的密度ρ=m/v=m/(V2-V1);

说明：

在测液体密度时先不能测空烧杯的质量，因为最后向量筒子内倒液体时不能倒干净，这样会使体积测量值偏小，密度测量值偏听偏大。

拓展：

如果只有天平没有量筒来测密度时，我们可用“溢出法”或“记号法”，通过计算水的体积获得物体的体积，从而求密度。

习题演练

1. 将1m长的铜丝拉成3m长，则铜丝的质量是原来的( )

A.

倍

B.3倍

C.

倍

D.1倍

物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种属性，与物体所含物质的多少有关，与物体的形状、状态、位置和温度无关.

解析

将1m长的铜丝拉成3m长，铜丝的长度、横截面积发生变化，但所含物质多少没有变化，所以质量不变，则铜丝的质量是原来的1倍.

故选D.

2.冬天里，我们常看到室外的自来水管外包了一层保温材料，是为了防止水管冻裂，水管被冻裂的原因是( )

A.水管里水结成冰以后，密度变大

B.水管本身耐寒程度不够而破裂

C.水管里水结成冰以后，质量变大

D.水管里水结成冰以后，由于冰的密度比水小，冰的体积变大

解决此题要知道水在凝固时，质量是不变的，但由于冰的密度比水小，因此体积会变大，所以会把水管冻裂.

解析

寒冷的冬天温度较低，此时水会由于发生凝固现象而结冰，凝固前后质量不变，而冰的密度比水小，所以结冰后体积会变大，因此能够把水管冻裂;

故选D.

3.农民用配制适当密度的盐水来选种子，其原理是( )

A.漂浮的种子是最饱满的

B.沉入水底的种子是最饱满的

C.悬浮在水中的种子是最饱满的

D.盐水可以对种子进行消毒

解答此题首先要了解物体的沉浮条件：①ρ液>ρ物时，物体上浮;②ρ液=ρ物时，物体悬浮;③ρ液<ρ物时，物体下沉.然后结合饱满、不饱满种子的密度大小来进行分析、判断.

解析

在质量一定时，饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小，由密度公式ρ=

知：饱满种子的密度大;

当调制的盐水密度介于饱满种子和不饱满种子的密度之间时，根据物体的浮沉条件知：

密度大的饱满种子会下沉，而密度小的不饱满种子会上浮，从而达到选种的目的.

故选B.

4.一个空瓶的质量是0.1千克，装满水后称得总质量是0.4千克.用这一空瓶装某种金属颗粒若干，瓶和金属颗粒的总质量为0.8千克，若在装金属颗粒的瓶中再装满水总质量为0.9千克.

求：

(1)瓶的容积;

(2)金属的质量;

(3)金属的密度.

(1)当瓶内装满水时，水的体积就等于玻璃瓶的容积，已知瓶和水的总质量，还知道空瓶子的质量，可求水的质量，根据公式V=可求玻璃瓶的容积.

(2)已知瓶和金属颗粒的总质量，还知道空瓶子的质量，可求金属颗粒的质量.

(3)已知瓶、金属颗粒和水的总质量，还知道瓶和金属颗粒的总质量，可求水的质量，根据公式V=

可求可求水的体积，玻璃瓶的容积减去水的体积就等于金属颗粒的体积，然后利用公式ρ=

可求金属颗粒的密度.

解析

(1)水的质量m1=m瓶和水-m瓶=0.4kg-0.1kg=0.3kg，

玻璃瓶的容积等于水的体积V瓶=V1水=

=

=3×10-4m3;

答：玻璃瓶的容积为3×10-4m3;

(2)金属颗粒的质量m金=m瓶和金-m瓶=0.8kg-0.1kg=0.7kg.

答：金属颗粒的质量为0.7kg.

(3)瓶子内水的质量m水=m总-m瓶和金=0.9kg-0.8kg=0.1kg，

水的体积V水=

=

=1×10-4m3;

金属颗粒的体积V金=V瓶-V水=3×10-4m3-1×10-4m3=2×10-4m3;

金属颗粒的密度ρ金=

=

=3.5×103kg/m3.

答：金属颗粒的密度为3.5×103kg/m3.