质量与密度

质量

质量的概念

物体所含物质的多少叫做质量，用字母 ( m ) 表示。

• 质量是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、位置改变而改变
• 单位：千克（kg），常用单位：克（g）、毫克（mg）、吨（t）
• 换算关系：( 1\ \text{t} = 10^3\ \text{kg} = 10^6\ \text{g} = 10^9\ \text{mg} )

质量的测量

实验室常用天平测量质量。

天平使用要点：

1. 放平：天平放在水平台上
2. 归零：游码移到标尺左端的零刻度线处
3. 调平：调节平衡螺母使横梁平衡
4. 称量：左物右码，用镊子加减砝码，调节游码使横梁平衡
5. 读数：物体质量 = 砝码质量 + 游码对应刻度值

密度

密度的概念

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。

[ \rho = \frac{m}{V} ]

• 密度是物质的一种特性，同种物质密度一般相同，不同物质密度一般不同
• 密度与物质种类有关，与质量和体积无关
• 单位：千克每立方米（( \text{kg/m}^3 )），克每立方厘米（( \text{g/cm}^3 )）
• 换算关系：( 1\ \text{g/cm}^3 = 1 \times 10^3\ \text{kg/m}^3 )
• 水的密度：( \rho_{\text{水}} = 1.0 \times 10^3\ \text{kg/m}^3 = 1\ \text{g/cm}^3 )

测量物质的密度

测量固体的密度

实验步骤：

1. 用天平测出固体的质量 ( m )
2. 在量筒中倒入适量的水，记录水的体积 ( V_1 )
3. 用细线拴住固体，浸没在水中，记录总体积 ( V_2 )
4. 计算密度：( \rho = \dfrac{m}{V_2 - V_1} )

测量液体的密度

实验步骤：

1. 用天平测出烧杯和液体的总质量 ( m_1 )
2. 将烧杯中部分液体倒入量筒，读出量筒中液体的体积 ( V )
3. 用天平测出烧杯和剩余液体的质量 ( m_2 )
4. 计算密度：( \rho = \dfrac{m_1 - m_2}{V} )

密度与社会生活

密度与温度

• 一般物质受热膨胀，密度变小；遇冷收缩，密度变大
• 水例外：水在 0~4℃ 之间反常膨胀，热缩冷胀，所以 4℃ 时水的密度最大

密度与物质鉴别

可以通过测量密度鉴别物质，因为不同物质密度一般不同。

练习题

基础题

1. 物体所含物质的多少叫做___，质量的国际单位是___。
2. 密度公式是___，密度单位换算：$1\ \text{g/cm}^3 = \underline{\quad\quad}\ \text{kg/m}^3$。
3. 质量是物体的一种属性，它不随物体的___、___、___而改变。
4. 密度是___的一种特性，同种物质密度___，不同物质密度一般___。
5. 水的密度是___$\text{kg/m}^3$，表示的物理意义是___。

中考题

1. 下列关于质量的说法正确的是（ ） A. 水结成冰后质量变大 B. 将铁块压成铁片，质量不变 C. 1kg 的棉花比 1kg 的铁块质量小 D. 物体在月球上质量比在地球上小

2. 一瓶矿泉水放在冰箱冷冻室里，结冰后不变的是（ ） A. 质量 B. 密度 C. 温度 D. 体积

3. 关于密度，下列说法正确的是（ ） A. 密度与物体的质量成正比 B. 密度与物体的体积成反比 C. 密度与物体的温度无关 D. 密度是物质的特性，与质量和体积无关

4. 一个质量为 158g 的铁块，体积是 $20\ \text{cm}^3$，求铁的密度是多少 $\text{g/cm}^3$？合多少 $\text{kg/m}^3$？

5. 质量为450g的水结成冰后，质量是多少？体积变化了多少？（\rho_{\text{冰}} = 0.9 \times 10^3\ \text{kg/m}^3）

拓展提高

1. 一个空瓶质量是200g，装满水总质量是700g，装满某种液体总质量是600g，求这种液体的密度。

2. 一个铜球质量是178g，体积是$40\ \text{cm}^3$，问这个铜球是空心还是实心？如果是空心，空心部分体积多大？（\rho_{\text{铜}} = 8.9\ \text{g/cm}^3）

3. 为什么在寒冷的冬天，暴露在室外的自来水管容易冻裂？用密度知识解释。

4. 两种物质密度分别为$\rho_1$和$\rho_2$，取质量相等的两种物质混合，求混合物的密度（不考虑体积变化）。

5. 两种物质密度分别为$\rho_1$和$\rho_2$，取体积相等的两种物质混合，求混合物的密度（不考虑体积变化）。

相关链接

• 力
• 物态变化