第六章质量与密度
第1节质量
一、质量
1.定义：物体所含物质的多少，通常用字母m表示
2.单位：质量基本单位kg，常用单位还有t、g、mg
3.换算关系：1t=103kg=106g=109mg
4.物体质量的大小与外界条件无关，只取决于物体本身所含物质的多少，因此质量时物体本身的一种属性，它与物体的形状、温度、位置和状态无关。

【注意】形状的改变指的时物体弯曲、伸长，压扁等，并不是指物体被削去一部分或增加一部分。

二、质量的测量
1.测量工具：托盘天平。

（天平在月球上可用在太空失重状态下不可用）
2.托盘天平的使用方法可归纳为：放、移、调、称、读、收
．．．．．．．．．．．。

①放：将天平放在水平台面上。

②移：使用前将游码移至标尺最左端的零刻线处。

③调：调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，这时横梁平衡。

若指针向右偏，应将平衡螺
母向左调，即螺母调的方向与指针偏的方向相反。

④称：被测物体和砝码的位置为“左物右码”。

先估计被测物体质量，用镊子按“先大后小”的顺序在右盘中依次加
砝码，如果添加最小的砝码时，指针右偏，而取下这个最小砝码时，指针左偏，这时应调节游码直到指针指在分
度盘中央刻度线处。

⑤读：被测物体的质量m
物=m
法
+m
游
；若不小心按“左码右物”的方式放置，那么被测物体的质量
m物= m码- m游。

【注意】
①测量前，应调节平衡螺母使天平横梁平衡，但测量过程中切记不能在动平衡螺母，应调节游码和加减砝码。

②游码的示数以游码左侧对齐的刻度为准。

3.质量的特殊测量法：
①累积法：适用于微小物体质量的测量。

“称多算少”，即取n 个小物体称出其总质量M ，则每个小物体的质量： n
M m =
. ②质量差法：测量液体质量时，一般先测容器的质量m ，再测液体和容器的总质量M ，则液体的质量m 液=M-m .
4.特殊情况下使用天平造成读数偏差汇总 ①游码没有归零，读数偏大，即m 读数 > m 物
②砝码生锈，读数偏小，即m 读数 < m 物 ③砝码沾上污物，读数偏小，即m 读数<m 物 ④砝码磨损，读数偏大，即m 读数>m 物
⑤右物左码，若未使用游码，m 读数=m 物；若使用了游码，m 读数>m 物
第2节 密度
一、探究同种物质的质量与体积的关系 1.同种物质的质量与体积的比值是一定的。

2.不同的物质，其质量与体积的比值一般不同。

3.同种物质的质量与体积的关系图线是一条过原点的直线。

二、密度的基本概念
1.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。

△密度在数值上等于单位体积某种物质的质量。

2.公式：V
m
=ρ，其中ρ为密度，m 为质量，V 为体积。

3.单位：国际单位kg/m 3，读作千克每立方米； 常用单位g/cm 3，读作克每立方厘米； 关系：1g/ cm 3=1×103kg/m 3
4.纯水的密度：1.0×103kg/m 3；物理意义：1 m 3水的质量是1.0×103kg 。

1.密度是物质的一种特性。

不同物质的密度一般是不同的，但密度相同的不一定是同种物质。

如ρ酒精=ρ煤油。

△2. V
m
=
ρ表示物质的密度在数值上等于物质的质量与体积的比值，但不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比。

3.通常情况下，固体、液体、气体物质作比较，固体物质的密度多数较大，而气体物质的密度较小，但不能认为固体密度最大，例如ρ木=0.5×103kg/m 3，比大多数液体密度小；又如ρ水银=13.6×103kg/m 3比许多固体的密度都大。

4.物质的密度大小与质量和体积无关，只是在数值上等于某种物体的质量与体积的比值。

同一种物质的密度，与物质的温度（气体的密度随温度的变化比较明显）和所处的状态有关。

四、密度的图像分析
同种物质的质量与体积的关系图线是一条过原点的倾斜直线。

若某几种物质的质量体积关系图线在同一个m-V 图中出现。

则越靠近m 轴的物质的密度越大。

如下图：
（1） （2）
图（1）中ρ甲>ρ乙， 图（2）中ρ甲<ρ乙，，即越靠近m 轴ρ越大。

五、密度的计算
1.已知质量m 和体积V ，可利用公式V
m
=
ρ求物体的密度。

2.已知密度ρ和体积V ，可利用公式m=ρV 求物体的质量。

3.已知密度ρ和质量m ，可利用公式ρ
m
V =
求物体的体积。

即ρ、m 、V 三个量，已知其中任意两个，可求另一个。

第3节 密度的测量
二、测量方法：利用天平测物体的质量m ，利用量筒或量杯测量液体或不规则形状固体的体积V ，由公式ρ=m
v 计算出物质的密度。

三、测量密度的常规方法
1.测定固体的密度（ρ固>ρ液）
器材：天平、量筒、烧杯、细线、水、待测固体 步骤：①用天平称出待测固体的质量m ； ②用量筒量取适量水的体积V 1；
③细线将待测固体系住并慢慢放入盛水的量筒中，记下此时的体积V 2； ④算物体的密度1
2V V m
-=ρ。

【注意】
①实验中不能改变步骤的顺序，即应该先测量固体的质量，在测固体的体积。

因为测量固体的体积后，固体变得
潮湿，不宜直接放在天平上，而且这样测量的固体质量会偏大，使测量结果偏大。

②实验方法中固体不应溶于水且不吸水 2.测定液体的密度
器材：天平、量筒，烧杯、待测液体
步骤：①用天平称出烧杯和待测液体的总质量m 1；
②将部分待测液体倒入量筒中，体积为V
③用天平称出烧杯和剩余待测液体的质量m ； ④计算液体的密度V
m m 2
1-=
ρ。

【注意】另一种测定液体密度的方法： ①先测量空杯子的质量m ； ②测量杯子和液体的总质量M
③将杯子中的液体全部倒入量筒中测量出体积为V ④计算出液体的密度ρ=
V
m
M -. 【分析】这种方法会导致测量的密度值偏大。

因为将液体倒入量筒中时总会有一部分残留，导致用量筒测量出的液体的体积偏小，由公式计算出的密度值偏大。

四、密度测量的总结
测量密度需要测量两个量：一个是质量，用天平来测量；一个是体积，可以用刻度尺或量筒，量杯来测量。

最后根据公式V
m
=ρ计算出所测物质的密度。

1.质量的测量方法 ①固体：用天平测量。

②液体：为提高测量准确度，常用差量法m=m 1-m 2。

（其中m 1表示容器和液体的总质量，m 2表示倒出部分液体后容器和剩余液体的总质量） 2.体积的测量方法 ①液体：用量筒测量。

②固体：
a .形状规则的固体：用刻度尺测量并计算，如正方体V=L 3。

b .形状不规则的固体：
不溶于水：Ⅰ、浮于水面，即ρ固<ρ液（如蜡），可采用针压法，坠物法； Ⅱ、沉在水低，即ρ固>ρ液（如石块）， 可采用排水法。

溶于水（如冰糖）：Ⅰ、排油或排沙法； Ⅱ用饱和溶液法。

c.溢水法：如将石块浸没在盛满水的容器中，溢出的水与石块体积相等，即V 物=V 排。

【注意】
①当用量筒测不同液体的体积时，液面有时是凸的，有时是凹的，读数时，视线要和凹液面底部或凸液面顶部相 平。

3.密度的特殊测量
有时缺少实验器材（如天平或量筒），这时一般采用等效替代法。

当缺少量筒时，一般用等体积替代法，即让被测物体的体积等于一部分水的体积，即V=V 水=
水
水
ρm ；
当天平缺砝码时，一般用等质量替代法，即让被测物体的质量等于一部分水的质量，
即m = m 水 = ρ水 v 水
第4节 密度的应用
一、密度与温度的关系
1.一般物体在温度升高时膨胀，在温度降低时收缩，根据公式V
m
=
ρ可知。

当m 一定时，V 增大，ρ减小；V 减小，ρ增大。

即一般物体温度升高时，ρ变小；温度降低时，ρ变大。

2.水的反常膨胀：水在4℃时，体积最小，密度最大。

水从4℃无论温度升高或降低，体积都变大，密度变小。

【注意】水凝固成冰时体积变大（一般液体凝固时，体积变小，密度变大），密度变小。

二、密度的应用
1.密度与物质鉴别：因密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，故可根据物质的质量和体积，得出质量的密度，再与密度表比较，就可以鉴别物质。

2.用密度知识判断金属球是否空心的方法（假设球为铁球）
①密度比较法：把求出的球的密度与铁的密度相比较，如果ρ球<ρ铁，则球是空心的。

②质量比较法：假设铁球是实心的，求出实心球的质量与铁球的质量相比较，如果m 球<m 实，则球是空心的。

③体积比较法：假设铁球是实心的，求出实心球的体积与铁球的相比较，如果V 球>V 实，则球是空心的，空心部分的体积△V=V 球-V 实。