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人教版 八年级物理上册 第 6 章 《质量与密度》
第 2 节 密度 讲义
(知识点总结+例题讲解)
难易程
序号 知识点 例题数 变式题数 合计
度
一 密度及其特性 ★★ 3 3
20
二 密度的比较和计算 ★★★ 7 7
一、密度及其特性:
1.定义:物质单位体积内含有的质量;
2.符号:ρ;
m
ρ=
公式: V
3.
4.单位:
3;
(1)基本单位:kg/m
①ρ:密度——千克每立方米(kg/m3);
②m :质量——千克(kg);
③V :体积——立方米(m3);
(2)密度的常用单位g/cm3, 1g/cm3=1.0×103kg/m3;
(3)水的密度:1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米;
它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克。
5.常见物体的密度:
水 1.0×103kg/m3 铝 2.7×103kg/m3
冰 0.9×103kg/m3 铁 7.9×103kg/m3
油 0.8×103kg/m3 铜 8.9×103kg/m3
酒精 0.8×103kg/m3 汞 13.6×103kg/m3金 银
6.物质的质量与体积的关系:
(1)体积相同的不同物质组成的物体的质量一般不同;
(2)同种物质组成的物体的质量与它的体积成正比;
7.密度反映了不同物质的不同特性:
(1)一种物质的质量与体积的比值是一定的;
(2)物质不同,其比值一般不同。
【例题1】木雕是我国历史悠久、技艺精湛的雕刻工艺,是我国工艺美术中一项珍
贵的艺术遗产。如图所示,这是一名工艺师正在一个质地均匀的木头上进行雕刻。
雕刻过程中不发生变化的是( )
A.木头的质量
B.木头的体积
C.木头的密度
D.木头的质量和密度
【答案】C
【解析】解:由题意知,一名工艺师正在一个质地均匀的木头上进行雕刻过程中,
木头的质量和体积会变小;密度是物质的一种特性,同种物质,密度相同,所以密
度不变,故C正确,ABD错误。故选:C。
【变式1】一瓶矿泉水,喝掉半瓶,对于剩下的水,不变的物理量是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.对瓶底的压强
【答案】C
【解析】解:一瓶矿泉水喝掉半瓶后,
AB、物质总量减少,所以质量变小,同时所占空间变小,所以体积也变小。故 AB
不符合题意;
C、质量和体积减小,但物质种类、状态和温度没有变化,所以密度保持不变。故C
符合题意;
F
D、矿泉水质量减小,对瓶底压力减小,受力面积不变,由p= 知,矿泉水对瓶底
S
压强减小。故D不符合题意。
故选:C。
【例题2】关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A.物质的密度与物质的质量、体积有关B.将一杯牛奶喝掉一半后,剩下的牛奶的密度变为原来的一半
C.所有固体的密度总是比液体的密度大
D.平时我们所说的“铁比木头重”,是说铁的密度比木头的密度大
【答案】D
【解析】解:A、同种物质,密度一定,与物体的质量、体积无关。故A不正确;
B、将一杯牛奶喝掉一半后,质量和体积减半,物质种类不变,所以剩下的牛奶的
密度不变。故B不正确;
C、水银的密度是 13.6×103kg/m3,比大多数金属——铅、铜、铁、铝等大得多。
故C不正确;
D、我们通常所说的“铁比木头重”,是指体积相同的铁比木头重,是因为铁的密
度大,所以“铁比木头重”描述的是铁的密度大。故D正确。
故选:D。
【变式2】关于密度的理解,下列说法正确是( )
A.密度与质量成正比,质量越大密度越大
B.密度与体积成反比,体积越大密度越小
C.某种物质的体积一定时,密度与质量成正比
D.密度是物质的属性,其与质量和体积无关
【答案】D
【解析】解:密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化。故
ABC错误,D正确。故选:D。
【例题3】为了研究物质的某种属性,同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干
松木做实验,根据数据画出如图所示的图像.下列说法正确的是( )
A.蜡块的密度与体积成反比
B.干松木的密度与质量成正比
C.相同体积的蜡块和干松木,蜡块的质量大
D.相同质量的蜡块和干松木,蜡块的体积大
【答案】C
【解析】解:AB、密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化,
所以蜡块的密度与体积无关,干松木的密度与质量成无关,故A错误,B错误;
C、由图象可知,蜡块和干松木的体积相同均为 20cm3时,蜡块的质量为20g,干松
木的质量为10g,所以蜡块的质量较大,故C正确;
D、由图象可知,蜡块和干松木的质量相同均为20g时,蜡块的体积为20cm3,干松木的体积为40cm3,所以蜡块的体积较小,故D错误。
故选:C。
【变式3】对于密度公式ρ=m/V,理解正确的是( )
A.对于不同的物质,质量越大,密度越大
B.对于同一种物质,质量与体积成反比
C.对于同一种物质,密度与质量成正比
D.密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关
【答案】D
【解析】A、对于不同的物质,只有体积相同时,m越大,ρ才越大,该选项说法
不正确;
B、对于同一种物质,体积越大质量越大,m与V成正比,该选项说法错误;
C、对于同一种物质,密度ρ是一个定值,是不变的,该选项说法不正确;
D、密度是物质的特性,与物质的质量和体积无关,与物质种类有关,该选项说法
正确。故选:D。
二、密度的比较和计算:
1.密度大小比较:
(1)在质量-体积图中,直线的斜率即为密度的大小,斜率越大,密度越大;
(2)不同物质,体积相同时,质量越大,密度越大;
(3)不同物质,质量相同时,体积越小,密度越大。
2.密度的计算:
m
ρ=
(1)公式: V
m
V=
ρ
(2)变形:m=ρV; ;
(3)在质量-体积图中,计算出直线的斜率即为密度的大小。
【例题4】如图所示,是甲乙两种物质的质量和体积的关系图,则可知甲乙两物体
的密度关系是( )
A.ρ <ρ
甲 乙
B.ρ >ρ
甲 乙
C.ρ =ρ
甲 乙
D.无法判断【答案】B
m
【解析】解:由图象可知,当v =v 时,m >m ,因为ρ= ,所以ρ >ρ ;
甲 乙 甲 乙 甲 乙
v
m
当m =m 时,v <v ;因为ρ= ,所以ρ >ρ 。
甲 乙 甲 乙 甲 乙
v
故选:B。
【变式4】A、B、C三种物质的体积跟质量的关系如图所示,由图可判断三者密度
大小关系及水的密度图象所在的区域是( )
A.ρ <ρ <ρ ,且ρ 图象在I区域
A B C 水
B.ρ >ρ >ρ ,且ρ 图象在Ⅲ区域
C B A 水
C.ρ <ρ <ρ ,且ρ 图象在Ⅱ区域
A B C 水
D.ρ >ρ >ρ ,且ρ 图象在IV区域
A B C 水
【答案】B
【解析】解:由图知:在体积等于V=10cm3时,C的质量最大,A的质量最小,由
m
公式ρ= 知,C的密度最大,A的密度最小。
V
m' 10g
在体积等于V′=10cm3,质量m′=10g时,其密度ρ′= = =1g/cm3=ρ
V ' 10cm3
,则ρ 图象在Ⅲ区域。
水 水
故选:B。
【例题5】不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图
所示,由图可知下列说法正确的是( )
A.三者的密度关系ρ >ρ >ρ
a b c
B.a的密度是b的两倍
C.若将b的质量减半,它的密度变为0.5×103kg/m3
D.若将c的体积增大到4×103m3,它的密度为2×103kg/m3
【答案】D
【解析】解:由图像可知,横轴是质量,纵轴是体积。
AB、由图像可知,当 V =V =V =2×10﹣3m3时,m =1kg,m =2kg,m =4kg,则
a b c a b c
a、b、c的密度分别为:
ρ m 1kg 0.5×103kg/m3,
a= a= =
V 2×10−3m3
aρ m 2kg 1×103kg/m3,
b= b= =
V 2×10−3m3
b
ρ m 4kg 2×103kg/m3,
c= c = =
V 2×10−3m3
c
所以三者的密度关系ρ <ρ <ρ ,
a b c
1
a物质的密度是b物质密度的 ,故AB错误。
2
CD、因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以将 b的
质量减半,b的密度不变,还是1×103kg/m3;
将c的体积增大到4×103m3,它的密度不变,还是2×103kg/m3,故C错误、D正确。
故选:D。
【变式5】甲物质的密度为2.5t/m3,乙物质的密度为2.5kg/dm3,丙物质的密度为
250kg/m3,丁物质的密度为2.5g/cm3,其中密度最小的物质是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解析】解:1t=103kg,1g=10﹣3kg,1dm3=10﹣3m3,1cm3=10﹣6m3,
甲物质的密度:ρ =2.5t/m3=2.5×103kg/m3,
甲
2.5kg 2.5kg
乙物质的密度:ρ =2.5kg/dm3= = =2.5×103kg/m3,
乙 1dm3 10−3m3
丙物质的密度:ρ =250kg/m3=2.5×102kg/m3,
丙
丁物质的密度:ρ =2.5g/cm3 2.5g 2.5×10−3kg 2.5×103kg/m3,
丁 = = =
1cm3 1×10−6m3
由此可知,ρ =ρ =ρ >ρ ,所以丙物质的密度是最小的。
甲 乙 丁 丙
故选:C。
【例题6】甲、乙两个规格相同的瓶子装了不同的液体,放在横梁已调节平衡的天
平上,天平仍然平衡,如图所示,则( )
A.甲瓶液体质量较大
B.乙瓶液体质量较大
C.乙瓶液体密度较大
D.甲瓶液体密度较大
【答案】C【解析】解:AB、甲、乙两个规格相同的瓶子装了不同的液体,放在横梁已调节平
衡的天平上,天平仍然平衡,所以甲瓶液体质量等于乙瓶液体质量,故AB错误;
CD、两个瓶子中液体的质量相同,由图可知,甲瓶中的液体体积大一些,
m
由ρ= 可知甲瓶液体密度小于乙瓶液体密度,故C正确、D错误。
V
故选:C。
【变式6】如图所示,底面积为正方形的实心长方体 A和B放置在水平地面上。若
沿竖直方向将A、B两长方体截去一部分,使长方体 A、B剩余的面积相等,剩余部
分质量m′ 等于m′ 。则关于长方体A、B的密度ρ 、ρ ,原来的质量m 、m 的大
A B A B A B
小关系,下列说法正确的是( )
A.ρ <ρ ,m <m
A B A B
B.ρ <ρ ,m >m
A B A B
C.ρ >ρ ,m <m
A B A B
D.ρ >ρ ,m >m
A B A B
【答案】B
【解析】解:(1)设长方体A的底面边长为a,高为h ,长方体B的底面边长为
A
b,高为h ,a>b且h >h ,
B A B
切去之后S ′=S ′,则切去之后的体积关系为:V ′=S ′h >V ′=S ′h ,
A B A A A B B B
由于剩余质量m ′=m ′,则长方体A、B的密度: m ', m ',因V ′>
A B ρ = A ρ = B A
A V ' B V '
A B
V ′,所以ρ <ρ ;
B A B
(2)设切去之后长方体 A的宽度为 a′,长方体 B的宽度为 b′,则有:S ′=
A
aa′=S ′=bb′﹣﹣﹣①
B
a b'
由上式得: = −−−−②
b a'
则A的质量为:m =ρ V m ' a ③
A A A= A a2 ℎ = m '−−−
aa'ℎ A a' A
A
B的质量为:m =ρ V m ' b ④
B B B= B b2 ℎ = m '−−−
bb'ℎ B b' B
B
③④相比:m ab' ⑤
A = −−−
m ba'
B联立②⑤两式可得:m a ,所以m >m ,综上分析可知B正确。
A =( ) 2>1 A B
m b
B
故选:B。
【例题7】两个物体,体积之比是2:1,质量之比是3:2,则密度之比为( )
A.1:1 B.2:1 C.4:3 D.3:4
【答案】D
m
【解析】解:由密度公式ρ= 可得:
V
ρ :ρ m :m m V 3 1 3 3:4;
甲 乙= 甲 乙= 甲× 乙= × = =
V V m V 2 2 4
甲 乙 乙 甲
故选:D。
【变式7】甲、乙两块金属,它们的体积之比是3:5,质量之比是1:2,那么它们
的密度之比是( )
A.1:5 B.5:1 C.5:6 D.6:5
【答案】C
【解析】解:已知m :m =1:2,V :V =3:5,
甲 乙 甲 乙
m
甲
由ρ m得,两金属的密度之比:ρ :ρ V m V 1 5 5。
= 甲 乙= 甲 = 甲× 乙= × =
V m m V 2 3 6
乙 乙 甲
V
乙
故选:C。
【例题8】如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,放入小球
后,图中简易的天平再次平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为( )
A.3:4
B.4:3
C.2:1
D.1:2
【答案】D
【解析】解:设每个甲球的质量为m ,每个乙球的质量为m ,已知每个小球的体
甲 乙
积相等,设体积均为V,
由天平平衡可知,天平左右两侧的质量相等,即:m +2m =3m +m ,
甲 乙 甲 乙
根据公式m=ρV可得,ρ V+2ρ V=3ρ V+ρ V,
甲 乙 甲 乙整理得:ρ :ρ =1:2。
甲 乙
故选:D。
【变式8】如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种体积相等的实心球,此时天平
平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比是( )
A.3:1
B.5:3
C.2:1
D.3:5
【答案】A
【解析】解:因天平平衡时,天平左右两侧物体的质量相等,
所以,2m +m =m +4m ,整理可得:m =3m ,
甲 乙 甲 乙 甲 乙
又因甲、乙两种实心球的体积相等,
m
所以,由ρ= 可得:ρ V=3ρ V,整理可得:ρ :ρ =3:1。
甲 乙 甲 乙
V
故选:A。
【例题9】用两个相同烧杯分别盛有甲乙两种液体,测得液体与烧杯的总质量m和
液体体积V的关系图像如图所示,下面说法不正确的是( )
A.烧杯质量是40g
B.乙液体的密度是1g/cm3
C.甲液体的密度是1g/cm3
D.甲液体的密度大于乙液体的密度
【答案】C
【解析】解:(1)由图像可知,当液体体积为 0cm3时,液体与烧杯的总质量是
40g,则烧杯质量m =40g,故A正确;
杯
(2)由图像可知,当乙液体的体积V=60cm3时,乙液体与烧杯总质量为100g,
则乙液体的质量m =100g﹣40g=60g,
乙
则乙液体的密度:ρ m 60g 1g/cm3,故B正确;
乙= 乙= =
V 60cm3
(3)由图像可知,当甲乙两液体的质量相等时,甲液体的体积小于乙液体的体积,
m
由ρ= 可知,甲的密度大于乙的密度,甲的密度大于1g/cm3,故C错误、D正确。
V
故选:C。【变式9】在测量液体密度的实验中,小明同学利用天平和量杯测量出液体和量杯
的总质量m及液体的体积V,并根据实验数据绘制了如图所示的m﹣V图象。下列说
法正确的是( )
A.液体的体积越大,液体的质量越小
B.液体的质量越大,液体的密度越大
C.量杯质量为40g
D.被测液体密度为1.0×103kg/m3
【答案】D
【解析】解:AB、同种液体的密度相同,其质量与体积的比值为一定值,或者说同
种液体的质量与体积成正比,所以液体的体积越大,液体的质量越大,液体的密度
与液体的质量无关,故AB错误;
CD.设量杯的质量为m ,液体的密度为ρ,读图可知,
杯
当液体体积为 时,液体和杯的总质量m =m +m =40g,
V =20cm3 总1 1 杯
1
由m=ρV可得:ρ×20cm3+m =40g……①,
杯
当液体体积为 时,液体和杯的总质量m =m +m =100g,
V =80cm3 总2 2 杯
2
可得:ρ×80cm3+m =100g……②,
杯
联立①②可得:ρ=1g/cm3=1.0×103kg/m3,m =20g,故C错误,D正确。
杯
故选:D。
【例题10】一同学用天平,玻璃瓶和水来测量某种液体的密度,测得空瓶的质量
26.3g,瓶中装满水总质量为57.3g,将瓶中水全部倒出并装满待测液体后总质量为
63.5g(水的密度为1.0×103kg/m3)。求:
(1)玻璃瓶子的容积;
(2)待测液体的密度。
【答案】(1)玻璃瓶子的容积为31cm3;(2)待测液体的密度为1.2g/cm3。
【解析】解:(1)玻璃瓶中装满水时,水的质量:
m =m ﹣m =57.3g﹣26.3g=31g,
水 2 1
水的密度ρ =1.0×103kg/m3=1.0g/cm3,
水
由ρ m可得玻璃瓶的容积:V=V m 31g 31cm3;
= 水= 水= =
V ρ 1.0g/cm3
水
(2)玻璃瓶中装满待测液体时,待测液体的质量:m =m ﹣m =63.5g﹣26.3g=37.2g,
液 3 1
待测液体的体积:V =V=31cm3,
液
待测液体的密度:ρ m 37.2g 1.2g/cm3。
液= 液= =
V 31cm3
液
答:(1)玻璃瓶子的容积为31cm3;(2)待测液体的密度为1.2g/cm3。
【变式10】小明学习了密度知识后,想测量家中一金属块的密度。但苦于家中没有
天平和量筒,于是他做了如下实验:先用电子秤测出一个空玻璃瓶的质量为205g;
再装满水,测得总质量为695g;将水倒出,烘干玻璃瓶,将金属块缓慢放入玻璃瓶
中,测得玻璃瓶和金属块总质量为 2305g;然后再向玻璃瓶中加水至满,测出三者
总质量为2595g。求:
(1)玻璃瓶的容积;
(2)金属块的质量;
(3)金属块的密度。
【答案】(1)玻璃瓶的容积是490cm3;(2)金属块的质量是2100g;
(3)金属块的密度为10.5×103kg/m3。
【解析】解:(1)一满瓶水的质量为:m =m ﹣m =695g﹣205g=490g,
水 总1 0
由公式ρ m得,玻璃瓶的容积:V =V m 490g 490cm3;
= 瓶 水= 水= =
V ρ 1g/cm3
水
(2)金属块的质量为:m =m ﹣m =2305g﹣205g=2100g;
金 总2 0
(3)第2次向瓶子中加入水的质量为Δm=2595g﹣2305g=290g,
Δm 290g
这些水的体积为:ΔV= = =290cm3;
ρ 1g/cm3
水
金属块的体积为:V=V ﹣ΔV=490cm3﹣290cm3=200cm3,
瓶
金属块的密度为:ρ m 2100g 10.5g/cm3=10.5×103kg/m3;
金= 金= =
V 200cm3
答:(1)玻璃瓶的容积是490cm3;(2)金属块的质量是2100g;
(3)金属块的密度为10.5×103kg/m3。