教科版八年级物理上册第六章质量与密度

第六章 质量与密度 1. 质量 说出它们之间的联系 1. 铁 钉、铁锤、铁 2. 大 玻璃杯、小玻璃杯、玻璃 3. 课 桌、课椅、木头 1. 知 道质量的概念及其单 位 ； 2. 知 道质量是物体的基本属性，知道质 量不 随物体的的形 状、状态、位 置等的改变而改 变； 3. 通 过实验操作，学会使用天 平； 4. 学 会测量固体和液体的 质量。 学习目标 1 ．铁锤、铁钉是由什 么材 料制成？ 2 ．铁锤、铁钉含铁的 多少 是否相同？ 3 ．如何比较物体所含物质的多少？ 1. 物 质是组成物体的 材料。 2. 一 切物体都是由物质组成 的。 3. 物 体中所含物质的多少叫 质量。 铁钉 铁锤 教材精析 一、认识质量 冰 水 泥团 泥人 国旗在太空中旅行 想一想： 这些实例中，发生变化的是什么？没有发生变化的什么？ 1 ．物体的质量不随物体的 形状 的改变而改变； 2 ．物体的质量不随物体的 状态 的改变而改变； 3 ．物体的质量不随物体的 位置 的改变而改变； 4 ．物体的质量不随物体的 温度 的改变而 改变。 质量是物体的属性 1 ．定义： 物体所含物质的多少 2 ．物理量符号： m 3 ．单位： 　（ 1 ）国际单位：千克（ kg ） 　（ 2 ）常用单位：吨（ t ）、克（ g ） 、 毫克 （ mg ） （ 3 ）单位换算：　 1 t =1 000 kg 1 kg=1 000 g 1 g=1 000 mg 千克原器 质量 1. 一 根眼睫毛的质量约 1mg 2. 一 个鸡蛋的质 量 50g 3.1L 水的质量约 1kg 4. 一 只母鸡的质量约 2kg 5. 大 象的质量约 5t 6. 物 理教材的质量约 200g 常见物体的质量 1 ．测量工具 （ 1 ）实验室中： 质量的测量 托盘天平的构造 1. 底座 2 . 托盘 架 3 . 托盘 　 4 . 标尺 5. 平衡螺母 6 . 指针 7. 分度盘 8 . 游码 （ 1 ）天平水平放置：将天平放在水平台面上 （ 2 ）调节横梁平衡： A ．先将游码归于标尺左端的零刻线处； B ．调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在 分度盘中央。 托盘天平的调节 （怎么做？如何判断？） 　 （ 1 ）被测物体放在左盘，砝码放右盘； 　（ 2 ）砝码放置顺序：先大后小，再移游码； 　（ 3 ）天平平衡后读数 ： m 物 = m 砝 + m 游码示数 。 托盘天平的使用 （怎么用？如何读数？） （ 1 ）不要超过量程 　 （ 2 ）保护天平 　 A ．保护天平的刀口：轻拿轻放； 　 B ．保护天平的清洁和干燥 ：用 镊子夹取砝码，化学药品 、液 体不能直接放在天平盘上。 天平使用的注意事项 （遵守哪些原则？） （ 1 ）调节天平； （ 2 ）被测物体放左盘 ，砝 码放 右 盘 ，移 动游 码，使天平平衡； （ 3 ）记录数据 。如图 , m =53.4g 。 测量固体的质量 　（ 1 ）调节天平； 　（ 2 ）测量空烧杯质量 m 0 ； 　（ 3 ）将被测液体倒入烧杯 ， 测量 总质量 m 总 ； 　（ 4 ）被测液体质量 m = m 总 − m 0 。 测量液体的质量 生活中的测量工具 案秤 杆秤 磅秤 1 ．质量定义：概念 2 ．质量是物体的属性 3 ．质量的单位 4 ．质量的测量 知识归纳 1 . 在 宇宙飞船中，物体处于失重 状态。如果 将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中，塑料杯的质量（　 ） A ．为零 B ．不变 C ．变小 D ．变大 解析：质量是物体的属性，只与所含物质的多少有关，与物体的位置、状态、形状、温度 无关。将 一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中，塑料杯的位置不断变化，但物质多少没有变化，所以质量 不变。 B 典例透析 2 . 夏 天来了，一些同学喜欢自制冰棒，他们将一杯 80 g 的水放入冰箱中，完全结冰后，其质量（　 ） A ．仍是 80 g B ．大于 80 g C ．小于 80 g D ．不能确定 解析：质量是物体的属性，只与所含物质的多少有关，与物体的位置、状态、形状、温度无关，故将一杯 80 g 的水放入冰箱中，完全结冰后，其质量仍然是 80 g 。 A 3. 在“用天平称物体质量”的实验中，小佳同学用已经调节好的天平称物体的质量时，通过多次增、减砝码后，指针还稍微偏在分度盘中线的左边，如图所示，这时应该（ ） A ．把横梁右端平衡螺母向右旋出一些 B ．把横梁右端平衡螺母向左旋出一些 C ．把天平右盘的砝码减少一些 D ．向右移动游码 D 4. 托盘天平调零后，在左盘衬纸上放置食盐粉末，右盘衬纸上放置 1 个 5 g 砝码，游码标尺示数如图，此时天平 平衡。则 被称量的氧化铜质量为（ ） A ． 7.7 g B ． 8.3 g C ． 3.3 g D ． 2.7 g 解析：由图可知，游码的读数为 2.7 g ，所以氧化铜的质量为 5 g+2.7 g=7.7 g 。 A 第六章 质量与密度 2. 物质的密度 在生活中人们常说“铁比木头重”，这种说法对吗 ? 铁 木块 1. 熟 悉量筒的使用方 法 ， 通 过实验探究，理解物 质的 质量与体积的的关 系 ； 2. 知 道密度的概念，公式及单位，理解密度的物理意 义； 3. 能 用密度的公式进行计算，能用密度知识解决简单的实际 问题。 学习目标 比较两个物体质量的大小 , 不能只看是什么材料 , 还要考虑它们体积的 大小。物体的质量与体积之间有一定的关系。 教材精析 比较 相同体积 物体的 质量。 怎样研究它们之间的这种关系呢？ 铁块和木块 天平 毫米刻度尺或量筒 1. 选择研究对象 : 取 ___________ 作为研究对象； 2. 选择器材 : 应该选择哪些测量工具 ? 测量质量用 ，测量体积用 ___________________ ； 3. 实验过程安排 : 实验步骤有哪些 ? 要收集哪些证据 ? 怎样收集 ? V 正 = a 3 V 长 = abh 规则的几何体 ---- 刻度尺 石块的体积： 石块放入前水的体积 石块和水的总体积 1L=1dm 3 1mL=1cm 3 液体与不规则的小物体 ---- 量筒 物质 质量 m/g 体积 V/cm 3 单位体积质量（ g/cm 3 ) 铁 块 木 块 进行试验 收集数据 分析与论证 同种物质单位体积的质量相同，不同物质单位体积的质量不同；可以看出单位体积的质量反映了物质的一种特性，它只跟物质的种类 有关。 1.1cm 3 大小铝块的质量是 的； 2.1cm 3 大小铜块的质量是 的； 3.1cm 3 铝块和铜块的质量是 的。 相同 相同 不同 实验证明，同种物质的质量和体积的比值是 _____ 的，不同物质的质量与体积的比 值是 的 ，因此，这个比值反映了物质的一种 特性。 不同 相同 为了表示不同物质的上述特性，物理学中引入了密度 概念。在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 1 ．定义：某种物质组成物体的质量与它的体 积之 比叫做这种物质的密度。 2 ．密度的符号： 3 ．公式： 4 ．密度在数值上等于物体单位体积的质量。 密 度 5 ．单 位 （ 1 ）国际单位：千克每立方米（ kg/m 3 ， kg·m -3 ） （ 2 ）常用单位：克每立方厘米（ g/cm 3 ， g·cm -3 ） （ 3 ）单位换算： 1 g/cm 3 =10 3 kg/m 3 观察 密度表 中数据能发现一些规律吗？ 1 ． 一般： ρ 固 ＞ ρ 液 ＞ ρ 气 2 ． 一些物质密度相同：如冰和蜡，酒精和煤油； 3 ． 同种物质物态不同密度不同：如冰和水 4 ． 固体和液体密度用国际单位，数值都表示为 “ ×10 3 ” 的形式，如 ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ；气 体密度用国际单位，数值没有“ ×10 3 ” ，如 ρ 空气 =1.29 kg/m 3 1 ．一定状态下同种物质，密度不随质量 和体 积变化而变化； 2 ．不同物质，密度一般 不同。 密度是反映物质特性的物理量 1 ．探究物质的质量与体积关系 2 ．密度的定义 3 ．密度的公式 : 4 ．密度的单位 5 ．密度是物质的特性 知识归纳 1. 一 金属块的质量是 1.97 t ，体积是 0.25 m 3 ，它的密度多大？这是什么金属？ 查表可知：此金属为铁块。 解析： 1.97 t=1 970 kg 公式中的数据要使用国际单位制单位 典例透析 例 2 ：一烧杯内装有质量是 55 g 、密度为 1.1×10 3 kg/m 3 的盐水，盐水的体积是多少？ 注意 公式变形 解： V = = = 50cm 3 2. 关于密度，下列说法正确的是（　 ） A ．把一块砖切成体积相等的两块，密度变为原来的一半 B ．铁的密度比水的密度大，表示铁的质量比水的质量大 C ．密度不同的两个物体其质量可能相同 D ．密度相同的两个物体其质量一定相同   解析 ：把 一块砖切成体积相等的两块，质量减半，但砖的密度不会变化 ． A 错 误 ；铁 的密度比水的密度大，表示相同体积的铁的质量大于 水， B 错 误 ； 1kg 的铁和水，密度不同，质量相 同， C 正 确 ；密 度相同的两个物体，体积不同，质量不 同， D 错误。 C 3. 有 一体积为 30 cm 3 的均匀固体，用天平测得它的质量为 237 g ，则 （　 ） A ．用天平测质量时，固体应放在天平右盘 B ．此固体的密度为 7.9 g/cm 3 C ．把此固体截去一半，剩余部分密度减小 D ．只改变此固体形状，它的质量减少 B 3 . 学 完密度知识后，一位普通中学生对自己的身体体积进行了 估算。下列 估算值最接近实际的是（　　） A ． 30 dm 3 B ． 60 dm 3 C ． 100 dm 3 D ． 120 dm 3 B 4 . 制 造航空飞行器 时。为了 减轻其质量，采用的材料应具有的特点是（　　） A ．硬度高 B ．熔点低 C ．密度小 D ．导热性好 解析：硬度高虽然也是飞机制造所需要的，但却不符合本题的考查要求；单纯从减轻质量的要求考虑，由公式 m=ρV 知，在航空器体积一定的情况下，要减轻质量，只能选择密度较小的 材料。 C 第六章 质量与密度 3. 测量密度 间接测量实验设计的一般思路 测量原理 所需器材 设计步骤 进行实验 数据处理 1.认识量筒， 会用量筒测量液体和不规则固体的体积 ； 2. 进一步熟悉天平的调节和使用 ； 3.能较熟练的利用天平、 量筒测算出固体和液体的密度 。 学习目标 用量筒可以直接测出液体的 体积 教材精析 物体体积的测量 形状规则的固体可用刻度尺等测量 对于形状不规则的较小固体，因用刻度尺根本无法测出其体积。这时只能用量筒利用排水法进行测量。 石块 测量密度的实验原理及实验器材 1 ．实验原 理： 2 ．测量仪器： 天平、量筒 3 ．测量对象： 盐水 石块 1. 测木块的密度 讨论： 怎样测漂在水面上的木块的体积？ 　　 用细线把木块与一铁块连在一起沉入水底（助沉法），使用量筒，运用排水法测体积。 V 2 ml V 1 ml 知识拓展 在 出土文物中有一个如火柴盒大小的印章，四周和上端都有 浮雕。考古 人员决定测出它的密度，看看它究竟是什么 材料。现在 把这个任务交给你，请你选用实验室常用的器材或常见的生活用品做 实验。有 一点需说明的是，这枚印章放不进常用的 量筒。 （ 1 ）你需要什么资料以备在实验时参考？ 　（ 2 ）实验室只有常见的量筒，你是否选用？ 　（ 3 ）请简单说明实验 方案。 解析：（ 1 ）算出物质的密度后，需要对照密度表查出是什么 物质。（ 2 ）这枚印章放不进常见的量筒或量杯，但可以用量筒间接测它溢出水的体积，就是它的 体积。（ 3 ）器材：天平（含砝码），能放进印章的烧杯，水 槽．操 作：用天平测出印章的质量 m ，将剩满水的烧杯放在水槽中，小心将印章放进烧杯中，使水溢出，将溢出的水倒入量筒中测出水的体积 V 水，即得印章的体积 V 。数据处理 ：印章密度 ρ=m/v=m/V 水 ，查密度表对照，可以初步确定它是什么 材料。 溢水法： 1 . 质 量可用天平直接测量； 2. 体 积由于形状不规则且不能直接放入量筒中， 所以用 溢水杯借助于排水法 测量。 给你一架天平、一只小烧杯、适量的水、如何测出牛奶的密度？ 要求： （ 1 ）简要写出实验步骤； （ 2 ）根据你测量的物理量，写出计算牛 奶密 度的 公式。 等体积法 ： 分 别装入相同体积的水和 牛奶。 知识拓展 1. 测液体密度的方法是： ① 测出烧杯连同液体的总质量 m 1 ； ② 将烧杯中的液体一部分倒入量筒中，读出示数 V ； ③ 测出剩下的液体与烧杯总质量 m 2 ； ④ 计算其密度为 : （ m 1 - m 2 ） / V 知识归纳 2. 测量形状不规则固体密度的方法是： ① 测出其质量 m ； ② 在量筒中倒入适量的水，读出示数 V 1 ； ③ 将物体用细线系住轻放入（或按入）水中，读出示数 V 2 ； ④ 计算待测物体密度为： m /( V 2 - V 1 ) 1. 小岩同学利用天平和量筒测酸奶的密度，下列操作步骤中多余的是（　　） A ．用天平测量空烧杯的质量 B ．将酸奶倒入烧杯中，用天平测量烧杯和酸奶的总质量 C ．将烧杯中的酸奶倒入量筒中一部分，测出量筒中酸奶 的 体积 D ．用天平测量烧杯和剩余酸奶的总质量 A 典例透析 2 . 小 伟同学利用天平和量筒测橙汁的密度，下列操作步骤中多余的是（　　） A ．用天平测量空烧杯的质量 B ．将橙汁倒入烧杯中，用天平测量烧杯和橙汁的总质量 C ．将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分，测出量筒中橙汁的体积 D ．用天平测量烧杯和剩余橙汁的总质量 A 3 . 以 下各组器材中，不能测出长方体金属块密度的是（　　 ） A ．刻度尺、水、细线、烧杯 B ．天平和砝码、量筒、水、细线 C ．弹簧测力计、刻度尺、细线 D ．刻度尺、天平和砝码 A 4. 利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度，采用了下列实验步骤，其中多余的步骤是（　 ） A ．用天平称出石块的质量 B ．用天平称出量筒的质量 C ．在量筒内倒入适量的水，记下量筒内水的体积 V 1 D ．用细线系住石块，浸没在盛水量筒内，记下石块和水的体积 V 2 B 第六章 质量与密度 4. 活动：密度知识应用交流会 一个古老的故事 　　 古时候，在地中海上，有一 个叙 拉古王国，它的国王交给金匠 一定 质量的黄金，让金匠为自己打 造一 顶纯金的王冠，当王冠打造完 毕交 给国王时，国王发现这个金冠 精美 无比，但国王却怀疑金匠偷窃 了他 的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱 。国 王令人用秤去称，结果王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。 1. 会选择适当的器材及方法测物体的质量和体积。 2. 会利用密度公式进行物质鉴别、计算体积或质量。 学习目标 活动一：物质鉴别 --- 铅球是铅做的吗？ 上述实验方案中，因哪步操作造成实验误差较大？ 在不增加其他器材的情况下你的改进方案是： 铅球被取出时会带出一些水， V 会偏大，结果密度值偏小 教材精析 V 1 V 2 活动二： 测量密度 --- 测量砖块的密度 吸足 水包保鲜膜涂防水涂料 或用 排砂法 如何测量吸水物体的体 积？ 活 动 方 案 探 究主题：测量砖头的密度 试验用品：砖块、量筒、天平、烧杯、细线 步 骤： 1 . 天平测出砖头 1 的质量 m 1 。 2 . 将砖头浸足水后放入烧杯中，向烧杯中加水 使砖 头全部浸末，做出 标志。 3 . 将砖头拿出，用量筒向烧杯中加水至标志 处。 4 . 算出使用水的体积 V 1 。 5 . 根据密度公式 计 算出砖头的 密度。 6 . 用同样的方法计算出另两块砖的 密度。 ρ = V m ⑴ 先用台秤测量一张课桌的质量 m ⑵ 测密 度： A 取样本（到木工房找一块与课桌木质材料相同的木料做样本）； B 用天平和量筒测出样本的质量和体积，计算密度 (3) 活动三： 测量体积 --- 课桌的体积有多大 对于形状不规则或不便于直接测量的较大的物体 对于不能直接测量的庞大物体 用 ， 求体积 取样法 ，测密度 ， 求质量 取样法 ，测密度 1 ．根 据 可以求 得物 体的密度， 应用：鉴别物质种类、物质纯度、是否实心。 2 ．根 据 ， 可以求 得物 体的质量， 应 用：计算不易测量的物体的质量。 3 ．根 据 ， 可 以求 得物 体的体积， 应 用：计算不易测量的物体的体积。 知识归纳 1. 用 补水法测物体 密度。 2. 如 何测吸水性物体的 密度。 3. 用 取样法测物体 密度。 知识归纳 1. 某实验小组的同学在实验室中，用天平和量筒测量一块体积不规则的金属块的密度，进行了如下的实验操作： a ．将金属块浸没在量筒内的水 中，测出 金属块和水的总体 积； b ．用天平称出金属块的 质量； c ．将 适量的水倒入量筒中，测出水的体积 d 。计算 出金属块的密度正确的实验操作顺序是（　 ） A ． adbc B ． bcad C ． abdc D ． abcd B 典例透析 2. 在 平整地面上有一层厚度均匀的积雪，小明用力向下踩，形成了一个下凹的脚印，如图所 示。脚印 下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层，利用冰的密度，只要测量下列哪组物理量，就可以估测出积雪的密度（　 ） A ．积雪的厚度和脚印的深度 B ．积雪的厚度和脚印的面积 C ．冰层的厚度和脚印的面积 D ．脚印的深度和脚印的面积 A 3. 同学们估测教室空气的质量，所得下列结果中最为合理的是（空气密度约为 1.29 kg/m 3 ）（　　 ） A ． 2.5 kg B ． 25 kg C ． 250 kg D ． 2 500 kg 解析：教室的长、宽、高大约分别为 a=10 m ， b=6 m ， h=3.5 m ，所 以教室的容积为 V=abh=10m×6m×3.5m=210 m 3 ，教 室内空气的质量约为 m=ρV=1.29 kg/m 3 ×210m 3 = 270.9 kg 。 C 4. 根据表格提供的信息，请你判断：可以装 500 g 纯水的瓶子，也可以装 500 g 的下列哪种物质（　　） A ．盐水 B ．花生油 C ．汽油 D ．酒精 物质名称 密度 / （ kg•m 3 ） 花生油  0.9×10 3 盐水  1.1×10 3 纯水  1.0×10 3 酒精  0.8×10 3 汽油  0.71×10 3 A