專題06質量與密度

--如何理解質量是物質的一種屬性？

【疑難詮釋】物體的質量不隨它的形狀、狀態、位置改變而改變。一塊橡皮泥不論被捏成什么形狀，它的

質量是不會改變的。冰化成水，雖然由固態變成了液態，狀態改變了，其質量也是不變的。把一本書由北

京帶到上海，雖然書的位置發生了改變，但其質量是不改變的。因此，質量是物質本身的一種屬性。

【典例剖析】物體所含叫做質量，質量是物體本身的一種（選填“性質”、“屬性”或“特

性”），質量的國際制單位是o某小鐵塊的質量是200克，將這小鐵塊壓成鐵片，則鐵片的質量

（選填“大于”、“等于”或“小于”）200克，宇航員將這個鐵塊帶入太空后，鐵塊的質量將

（選填“變大”“變小”“不變，）。

【答案】物質的多少屬性kg等于不變

【解析】

[1]質量是表示物體所含物質的多少的物理量。

[2]質量是物體本身的一種屬性，與物體的狀態無關。

[3]質量的國際單位是千克，用字母表示為kg。

[4][5]由于物體質量與物體的形狀、狀態、位置和溫度無關，若將質量是200克的小鐵塊壓成鐵片，鐵片的

質量仍等于200克；宇航員將這個鐵塊帶入太空后，鐵塊的質量也不變。

--如何理解密度是物質的一種特性？

【疑難詮釋】對同一種物質來說，比值加/%是確定不變的。當物體的體積增大到幾倍時，它的質量也就

增大到幾倍，而質量跟體積的比值加/%保持不變，物質的密度跟物質的質量、體積無關，不隨物質的質

p=m

量，體積的改變而變化。由此可見，密度公式V,只是密度的定義式，測量式，而不是密度的決定

式，物質的密度是它自身的性質，跟它的質量和體積沒有比例關系。因而單從數學知識看密度公式，得出

物質的密度0與質量"Z成正比，與體積產成反比的結論，顯然是錯誤的。明確物理公式的意義并正確地運

用它們是十分重要的。

特別注意：氣體的密度受壓強和溫度影響較大，如氧氣瓶中的氧氣用掉一部分后，體積不變，密度變小,

（壓強變小）給自行車胎打氣，體積不變，質量變大，密度變大（壓強變大）。

p——

【典例剖析】關于密度公式V的理解，下列說法正確的是()

A.對于同一物質組成的不同物體，0與"2成正比

B.對于同一物質組成的不同物體，"與憶成反比

C.對于同一物質組成的不同物體，加與K的比值一定相等

D.密度是物質的一種特性，與物體的質量、體積無關

【答案】D

【解析】

AB.對于同種物質，密度是定值，跟質量和體積無關，故AB錯誤；

C.對于同一物質組成的不同物體，如果狀態不同，加與廠的比值不同，故C錯誤；

D.密度是物質的一種特性，對于確定的某種物質，它的密度不隨質量、體積的改變而改變，與物體的質

量和體積無關，故D正確。

故選D。

=.判斷物體是否空心的方法有哪些？

【方法技巧】鑒定球是否空心有三種方法。

(1)比較密度：假設球是實心的，用求出的球密度與材料的已知密度相比,若相等則是實心的，若小于的

密度則是空心的；

(2)比較質量，假設球是實心的，求出球的應有質量與題目所給的質量相比，若相等則是實心，若大于

題目所給的質量則是空心的；

(3)比較體積：求出球中實際含有材料的體積，與題所給球的體積相比，若相同則是實心的，若小于題

目所給的體積則是空心的。

【典例剖析】小明在一次探究實驗活動中，利用天平和杯子，欲測量一個小鋁球的密度，并判斷出鋁球是

否空心；其操作步驟如下：他用天平測出了空杯子的質量為%=100g,將杯子裝滿水后總質量為％2=

180g；再測出小鋁球的質量是加3

=54g；將這個小鋁球輕輕的放進裝滿水的杯子后沉沒在杯底，把杯子再放到天平盤里測得其總質量為加4

=204g(鋁的密度是:2.7g/cm3),求：

(1)鋁球從杯中排出的水的質量？

(2)小鋁球的體積？

(3)通過計算判斷該鋁球是否是空心球？若是空心的，則空心部分體積為多大？

【答案】(1)30g；(2)30cm3；(3)鋁球是空心的，則空心部分體積為10cm3

【解析】

解：(1)鋁球從杯中排出的水的質量

加排=啊千小180g+54g204g30g

P=—

(2)由v得鋁球的體積

噎=曝

p=一

由V得鋁球中鋁的體積

夕鋁2.7g/cm3

曝蓊?，鋁球是空心的；

空心部分體積為

V=V^V-=30cm320cm310cm3

答：(1)鋁球從杯中排出的水的質量為30g；

(2)小鋁球的體積為30cm3；

(3)鋁球是空心的，則空心部分體積為lOcn?。

四.如何理解密度的公式？

(1)由同種物質組成的物體，質量和體積的比是一個定值;

(2)同種物質的密度不變，不能認為物質的密度跟質量成正比，跟體積成反比。當密度〃一定時，則有

四=五：

m2V2

mn

(3)不同物質組成的物體：在體積相同的情況下，密度大的質量大，即當修一定時，則有」=2；

m2p?

(4)不同物質組成的物體，在質量相同的情況下，密度大的體積反而小，即當加一定時，則有人=包

匕A

【典例剖析】密度的建構。

m/,

物質質量m/g體積F7cm3—/g-cm3

V

鐵塊179107.9

鐵塊2158207.9

鐵塊3316407.9

鋁塊127102.7

鋁塊254202.7

鋁塊3108402.7

(1)為探究同種物質質量與體積的關系，實驗小組找來如下的實驗器材：三個體積不同的規則長方體鐵

塊、鋁塊，刻度尺和o若實驗小組找到的鐵塊和鋁塊形狀不規則，需要將刻度尺更換為；

(2)根據實驗表格中的數據，請用描點法畫出鋁塊的加▼圖像；

(3)分析實驗數據，發現同種物質質量與體積成比，即同種物質質量與體積的比值是；

(4)我們根據實驗引入了密度這個物理量，由實驗可知密度與質量和體積o(填“有關”或“無

關”)

【答案】天平量筒

【解析】

(1)[1]要探究質量與體積的關系，需要測量物體的質量，所以還需要的實驗儀器是天平。

[2]量筒可以測量不規則物體的體積，如果鐵塊和鋁塊的形狀不規則，需要將刻度尺更換為量筒。

(2)[3]橫坐標為體積，縱坐標為質量，根據表中的數據，描點、連線即可，如圖所示

(3)[4]由圖像可知，質量與體積的關系是一條過原點的傾斜直線，直線的斜率一定，質量與體積成正

比，所以同種物質質量與體積的比值不變，是一定的。

(4)[5]由實驗數據可知，當質量和體積變化是，密度大小不變，所以密度和質量與體積無關。

五.密度的相關計算注意事項？

【方法技巧】(1)注意解題的規范性。比如：計算過程中要有公式、單位，注意外根和憶的同體性。

(2)通常采用順推法或逆推法進行分析求解。

【典例剖析】

I.一容器中裝有某種液體，測得液體的體積為匕液體與容器的總質量為相，改變液體的體積，重復上述

實驗，得到了一系列修與加的對應值，描繪僅-憶圖像，求：(g取10N/kg)

(1)容器的重力；

(2)液體的密度；

(3)90cm3液體的質量。

【答案】(1)0.4N；(2)Ig/cm3；(3)90g

【解析】

解：(1)由圖可知，當液體的體積為Ocn?時，液體與容器的總質量為40g,即容器的質量為

w0=40g

根據G=mg可知，容器的重力

3

G=mog=4Ox10-kgx10N/kg=0.4N

（2）當液體的體積為匕=20cm3時，液體和容器的總質量為加=60g,則液體的質量

m/=加-加o=6Og-40g=20g

液體的密度

m20g

x=lg/cm3

P=彳20cm3

m

p——

(3)由「可知90cm3液體的質量

33

m2=pV2=lg/cmx90cm=90g

答：（1）容器的重力為0.4N；

（2）液體的密度為lg/cm3；

（3）90cm3液體的質量為90g。

2.目前世界上最“輕”的材料是由我國科學家造出的“全碳氣凝膠”。如圖所示，即使把它壓在狗尾草上也不

會壓彎狗尾草的毛尖。氣凝膠密度為3kg/m3,被叫做“凍結的煙”或“藍煙”，曾獲得吉尼斯紀錄“世界上最輕

的固體”稱號。由于氣凝膠中80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果。

（1）氣凝膠獲得“世界上最輕的固體”稱號，其中的“最輕”是指什么物理性質？

（2）現有一個隔熱裝置原來用的是長、寬、厚分別為5m、2m、0.05m的玻璃做隔熱材料，則這種玻璃隔

熱材料的質量是多少千克？（玻璃的密度為2.5xl03kg/m3）