沪科版八年级物理上册第五章质量与密度

第五章 质量与密度 第一节 质量 请每个小组把实验桌上的橡皮筋、火柴棒、一截车胎、大头针、大螺栓、木块等进行分类；说出根据什么理由来分类，分为几类？ 试一试，你能行 火柴棒 木 块 大头针 大螺栓 橡皮筋 车 胎 木 铁 橡胶 物体 物质 组成的 是由 想一想，会使你变得更聪明 大头针 橡皮筋 火柴棒 大螺栓 车 胎 木 块 含有的物质少 含有的物质多 质量 ：物体所含物质的多少 冰 水 泥团 泥人 国旗在太空中作环球旅行。 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？ 质量是物体的一个基本属性，它与物体的 、 和 和 无关。 状态 形状 所处的空间位置 二、质量的单位 1、 国际单位制中质量的单位 ：千克（ kg ） 2 、其它单位：吨（ t ）、克（ g ）、毫（ mg ） 一、质量是物体的基本属性 3 、单 位换算： 1t =____kg 1g =____kg 1mg =____kg 10 3 10 -3 10 -6 国际千克原器 保存在法国巴黎国际计量局 估计一些常见物体的质量： 一张邮票的质量大约： 50 一个中学生的质量约： 50 一个苹果的质量大约： 150 一元硬币的质量大约： 6 一只母鸡的质量大约： 2 一头大象的质量约： 2 mg kg g g kg t 一枚大头针的质量约： 80 一本物理书的质量约： 0.25 mg kg 一条鲸鱼的质量大约： 120 t 实验室常用的测量质量的工具： 托盘天平 和 物理天平 三、测量质量的工具 托盘天平 物理天平 1. 托盘天平的构造： 砝码 分度标牌 托盘 横梁 游码 称量标尺 底座 平衡螺母 指针 镊子 1. 将天平放在 水平工作台 上 2. 将游码移至标尺左端的 “ 0” 刻线处 3. 调节横梁上的 平衡螺母 ，使指针对准分度标牌中央的刻度线（怎样调节？） 1. 物体放在天平的左盘， 用镊子 向右盘 加减砝码（如何加、减砝码？） 2. 移动游码在标尺上的位置，使指针对准 分度标牌的中线 （即使天平平衡） 物体的质量等于右盘内砝码的总质量与标尺上 游码左端 所对的示数之和 2. 使用方法： 使用方法 测量前 测量时 读 数 3. 使用天平的注意事项 ： (1) 使用前应先调节天平使之达到 水平平衡 状态。 （ 2 ）用天平称量物体的质量时， 不能超过天平的量程 ，用 镊子 （不能用手）往盘里加减砝码时，要轻拿轻放。 （ 3 ） 左盘放物体，右盘放砝码 。为保持天平干燥、清洁，不要把潮湿的物体和化学药品直接放在托盘上，要放在烧杯等玻璃容器中称量。 （ 4 ）用镊子 加砝码时应从大到小，减砝码时应从小到大 。用镊子移动游码，读游码指示的质量值时，应以游码左边刻度线为准。 （ 5 ）称量完毕砝码要装入砝码盒内，并将游码 归零 。 天平调节使用歌 一放平，二调零， 三转螺母成平衡，针指中线才算行。 左物右码镊子夹，游码最后调平衡， 砝码游码加起来，数值单位质量定。 常用的测量质量的工具 磅秤 电子秤 杆秤 案秤 物理天平 高精度分析天平 分析天平 高精度电子分析天平 质量 1. 概念 物体所含物质的多少 质量是物体本身的一种属性 2. 单位： 3. 测量工具： 1kg=10 3 g, 1g=10 3 mg, 1t=10 3 kg 千克； 天平 调节 测量 读数 注意事项 底座水平 横梁水平 第五章 质量与密度 第二节 学习使用天平和量筒 学会使用天平 分度盘 指针 横梁 标尺 游码 平衡螺母 托盘 底座 使用天平的注意事项： （ 1 ） 被测物体的质量不能超过称量 。 ① 称量 ( 能测的最大质量 ) = 砝码盒内砝码的总质量 + 游码最大的读数。 ② 感量 ( 最小分度值 ) 就是标尺上每一小格表示的质量数。 （ 2 ）向托盘中加减砝码时要用 镊子 ，并轻拿轻放，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。 （ 3 ）潮湿的物体、化学药品以及粉状物体 不能直接 放到天平的托盘当中。 使用前的调节 1 ．放：把天平 放 在水平台上 , 游码 放 在标尺左端的零刻线处。 2 ．调： 调节 横梁右端的 平衡螺母 ，使 指针指 在 分度盘的中线处 ，这时横梁平衡。 使用方法 3. 测：把被测 物体放 在 左盘 里，用镊子向 右盘 里 加 减 砝码 并调节 游码在标尺上的位置 ，直到横梁恢复平衡。 ( 左物右码 ) 4. 读：这时盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值，就等于被测物体的质量。 物体的质量由砝码和游码两部分的示数组成，分别读出砝码的质量和游码的质量再将其相加即可。 天 平 的读数 读出游码的示数 最大量程 则每一大格 每一大格分为 5 小格 , 则每小格 0.2 克 5 克 1 克 天平调节与使用记忆口诀 天平使用很简单； 两放一调记心间； 左物右码要记清； 游码微调配平衡。 学会使用量筒与量杯 实验室测量液体的体积一般是用量筒或量杯。 如右图所示，量筒或量杯的壁上均有刻度，相邻的两条刻度线之间的距离为分度值，表示量筒或量杯的精确程度。 通常情况下，还标有 100mL ， 200mL 或 500mL 等字样。这些字样均表示量筒或量杯的最大量程，即最多能测量的容积是多少毫升。 量筒或量杯的使用方法 1、使用时一定要放在 水平 桌面上，不能倾斜使用。 2、使用前要观察它的最小分度值和量程，其中“mL”表示“毫升”。 “L”表示“升”。 1L=1000mL 1m 3 =1000L 1mL=1cm 3 1L=1dm 3 量筒的读法 1、量筒中液面若是凹形的，读数时视线要与 凹液面 相平，以 凹形底部 为准。 2、若是凸液面，视线应与 凸液面 相平，以 凸形顶部 为准。 2. 会放。使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。 量筒的使用要做到“五会” 1. 会选。任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的量选择量程合适的量筒。 3. 会看。读取量筒的数据时，若液面是凹液面，视线应以凹液面底部为准；若液面是凸液面，视线应以凸液面顶部为准。 5. 会用。量筒是有刻度的仪器，温度变化会使刻度不准确；另外，量筒有底座且厚薄不一，受热剧烈可能炸裂。而配制溶液、化学反应、加热等都可以导致温度变化。 4. 会读。要会根据量筒刻度的分度值读出准确值，同时要读出分度值的下一位，即估计值。 1、使用天平的步骤：放，调，测，读，记。 2、使用量筒和量杯的步骤：选，放，看，读，记。 1 、调节托盘天平时，如果指针偏向分度标尺的右端，则应将横梁右端的平衡螺母向 旋动（填“左”或“右”）；在用托盘天平测物体质量时，如果指针偏向分度标尺的左边，则应 砝码（填“增加”或“减少”）。 2 、形状不规则的固体的体积可以用 来测量，使用它时应首先观察了解它的 和 ，读数时，视线要跟液体的 底部或 顶部在同一水平线上。 左 增加 量筒 量程 分度值 凹形 凸形 练一练 3、在用托盘天平称固体质量时，某同学未发现指针向分度盘中线的右侧，认为天平已经平衡了，这时他测得的固体质量比固体的实际质 量（ ） A、偏大 B、偏小 C、相等 D、都有可能 A 4、 向量筒内注入水，俯视读数为20mL，倒出一部分后，仰视读数为12mL，则倒出的水的体积为（    ） A. 等于8mL     B. 大于8mL   C. 小于8mL     D. 无法确定 C 第五章 质量与密度 第三节 科学探究：物质的密度 你能说出哪个是金牌、银牌和铜牌吗？ 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。 提出问题： 　　 1 ． 如何去鉴别王冠是否是纯金制成的？ 　　 2 ．抗洪抢险的战士穿的救生衣的材料是什么？ 　　 3 ．配制鸡尾酒，为什么可以区分出美丽的颜色和层次？ 　　 4 ．气球中为什么要充有氢气、氦气或热空气？ 　　 1 ． 铁块、铝块和铜块，如何来区分它们？ 　　 2 ．用纸把体积相同的铁块、铝块和分别包起来，那如何来分辨它们呢？ 　　 3 ．质量相同的铁块和铝块，你又如何来区分它们？ 　　 4 ．若质量和体积都不相同的铁块和铝块，你又如何来区分它们？ 观察及思考： 器材 : 托盘天平 砝码 体积相同的铜块、铁块、铝块 实验一：用天平测量具有相同体积的不同物质的质量。（体积已知） 实验探究 将实验测量数据填入下表中： 质量 /g 体积 /cm 3 铁块 10 铜块 10 铝块 10 结论：体积相同的不同物质质量不同。 结论：质量相同的不同物质体积不同。 实验二： 用天平比较质量相同的不同物质的体积 质量 /g 体积 /cm 3 质量 / 体积 (g/cm 3 ) 木块 1 10 木块 2 20 木块 3 30 5 10 15 0.5 0.5 0.5 实验三：探究同种物质的质量和体积的关系 10cm 3 20cm 3 30cm 3 V/cm 3 m/g 10 20 30 0 55 45 35 25 15 5 木块 (10,5) (20,10) (30,15) 质量 /g 体积 /cm 3 质量 / 体积 (g/cm 3 ) 铝块 1 10 铝块 2 20 铝块 3 30 27 54 81 2.7 2.7 2.7 10cm 3 20cm 3 30cm 3 V/cm 3 m/g 通过所作的图象，你得到什么结论？ 10 20 30 0 55 45 35 25 15 5 木块 铝块 (10,27) (20,54) (10,5) (20,10) (30,15) 分析和论证 实验证明 : 同种物质的质量和体积之间的比值是一定的。 不同物质的质量与体积之间的比值是不同的。 因此，这个比值反映了物质的一种特性。 为了描述物质的这种特性我们引入了 密度 的概念。 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。 密度 2. 物理意义： 3. 计算公式： 4. 单位： 质量 体积 表示物质特性的物理量 千克／米 ３ 克／厘米 ３ 基本单位： 常用单位： Kg/m 3 g/cm 3 1 g/cm 3 = 1× 10 -6 m 3 10 -3 kg =10 3 kg/m 3 即： = 1 g/cm 1000 kg/m 3 3 1 kg/m 3 = g/cm 3 1 ×10 -3 5 、单位换算 观察表中数据能发现一些规律吗？ 密度表 　　 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可能不同：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 。 气体密度用基本单位，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； 　　 2 ．不同种物质，密度一般不同。 密度是反映物质特性的物理量 1 ．根据密度公式 ρ ＝ m/V ，下列说法中正确的是（ ） A ．物体的密度与物体的质量成正比 B ．物体的密度与物体的体积成反比 C ．物体的密度与质量成正比同时与体积成反比 D ．密度是物质的一种特性与质量、体积无关 D 练一练 2、 对于密度公式 理解正确的是（ ） A 、密度与物体的体积成正比 B 、密度与物体的体积成反比 C 、物质的密度在体积一定时与质量成正比，在质量一定时与体积成反比 D 、密度是物质的特性，大小等于物质的质量和体积的比值 D 练一练 第五章 质量与密度 第四节 密度知识的应用 1. 密度 ： 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 2. 密度单位 ： 千克 / 米 3 或克 / 厘米 3 读作 ： 千克每立方米 或 克每立方厘米 记作 ： kg/m 3 (kg·m -3 ) 或 g/cm 3 (g·cm -3 ) 3. 密度公式 ： ρ ：密度 m ：质量 V ：体积 密度是物质的一种 _____, 不同物质密度一般 _____, 大小与 m 、 V _____ ，与物质的 _____ （ 及状态）有关。 种类 特性 不同 无关 回顾： 　 自然界的物质种类很多，有的已被人们认识，有的尚未被认识，人类还在不断的发现新的物质。下面是一些常见物质的密度。 常见固体的密度 常见液体的密度 常见气体的密度（ 0 ℃，1标准大气压） 一、密度表 1. 规律： ① _________________________ ； ②________________________________ ； ③_______________________________________ 。 2. 物理意义： ρ 水 ＝ ； 表示 ρ 铜 ＝ ； 表示 不同的物质密度一般不同 同一种物质不同形态密度可能不同 气体的密度要比固、液体物质的密度小得多 1.0×10 3 kg/m 3 1 立方米的水的质量为 1.0 × 10 3 千克。 8.9×10 3 kg/m 3 1 立方米的铜的质量为 8.9×10 3 千克。 质量公式 体积公式 密度公式 二、 密度公式 的应用： 例：有一枚第十一届亚运会纪念币，它的质量为 16 .1 克，体积为 1 .8 厘米 3 ，试求制成这枚纪念币的 金属密度，是何种金属？ 解 : 根据密度公式得： = ———— = 8 .9 克 / 厘米 3 1.61 克 1 . 8 厘米 3 答 : 金属的密度为 8.9 克 / 厘米 3 , 可能是铜。 1 ．计算物质的密度： 3 ．计算物体的质量： 例：人民英雄纪念碑的碑心石是体积为 42.6 米 3 的一整块花岗岩，花岗岩的密度是 2.6×10 3 千克 / 米 3 ，碑心石的质量是多少？ 解：由公式 得 ＝ 2.6×10 3 千克 / 米 3 ×42.6 米 3 = 110.76×10 3 千克 答：碑心石的质量是 110.76×10 3 千克。 可以计算质量难以测量的物体 ( 如金字塔、人民英雄纪念碑等） 古希腊学者阿基米德，一次国王让他在不弄坏王冠的情况下鉴别王冠是不是纯金的，因为国王怀疑制造商在王冠里面掺杂了同样重量的白银。阿基米德苦思冥想好几天，结果在一次洗澡的时候找到了答案。聪明的同学们，你知道他想到了什么吗？ 1. 如何鉴别几块金属块以及矿 石分 别 是哪种 物质？说出你的鉴别思路和过程，以及需要那些测量器材。 当堂练习 2. 某同学测铁块密度时，先用天平测石块质量，天平平衡时，右盘内砝码的质量及游码所在的位置如图所示，石块质量为 g 93.8 再用量筒测石块的体积，如下图所示，石块的体积为 cm 3 , 则石块的密度是 g/cm 3 ， 等于 kg/m 3 。 12 7.8 7.8 × 10 3 没有其他仪器，只有量筒，要取出 0.5 kg 的煤油（煤油的密度为 0.8×10 3 kg/m 3 ), 你有什么好办法？ 动动脑？ 课后练习 为了制取冰块，小明用玻璃瓶装满水，盖紧盖子后放进冰箱冷冻室，第二天，他发现虽然水已经完全结成了冰，瓶子却裂了。根据上述情景，请你和小明一起提出一个物理探究课题，并完成如下探究报告。 1. 探究课题： 。 2. 猜想与假设： 。 3. 设计实验并进行实验： （ 1 ）主要器材或装置： 。 （ 2 ）实验步骤设计： 。 （ 3 ）实验现象或数据记录表格设计： 。 4. 分析与论证： 如果得出的结论与你的猜想一只，则在你刚才设计的实验步骤中，所看到的现象应该是： 。 第五章 质量与密度 第四节 密度知识的应用 1. 密度 ： 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 2. 密度单位 ： 千克 / 米 3 或克 / 厘米 3 读作 ： 千克每立方米 或 克每立方厘米 记作 ： kg/m 3 (kg·m -3 ) 或 g/cm 3 (g·cm -3 ) 3. 密度公式 ： ρ ：密度 m ：质量 V ：体积 密度是物质的一种 _____, 不同物质密度一般 _____, 大小与 m 、 V _____ ，与物质的 _____ （ 及状态）有关。 种类 特性 不同 无关 回顾： 　 自然界的物质种类很多，有的已被人们认识，有的尚未被认识，人类还在不断的发现新的物质。下面是一些常见物质的密度。 常见固体的密度 常见液体的密度 常见气体的密度（ 0 ℃，1标准大气压） 一、密度表 1. 规律： ① _________________________ ； ②________________________________ ； ③_______________________________________ 。 2. 物理意义： ρ 水 ＝ ； 表示 ρ 铜 ＝ ； 表示 不同的物质密度一般不同 同一种物质不同形态密度可能不同 气体的密度要比固、液体物质的密度小得多 1.0×10 3 kg/m 3 1 立方米的水的质量为 1.0 × 10 3 千克。 8.9×10 3 kg/m 3 1 立方米的铜的质量为 8.9×10 3 千克。 质量公式 体积公式 密度公式 二、 密度公式 的应用： 例：有一枚第十一届亚运会纪念币，它的质量为 16 .1 克，体积为 1 .8 厘米 3 ，试求制成这枚纪念币的 金属密度，是何种金属？ 解 : 根据密度公式得： = ———— = 8 .9 克 / 厘米 3 1.61 克 1 . 8 厘米 3 答 : 金属的密度为 8.9 克 / 厘米 3 , 可能是铜。 1 ．计算物质的密度： 3 ．计算物体的质量： 例：人民英雄纪念碑的碑心石是体积为 42.6 米 3 的一整块花岗岩，花岗岩的密度是 2.6×10 3 千克 / 米 3 ，碑心石的质量是多少？ 解：由公式 得 ＝ 2.6×10 3 千克 / 米 3 ×42.6 米 3 = 110.76×10 3 千克 答：碑心石的质量是 110.76×10 3 千克。 可以计算质量难以测量的物体 ( 如金字塔、人民英雄纪念碑等） 古希腊学者阿基米德，一次国王让他在不弄坏王冠的情况下鉴别王冠是不是纯金的，因为国王怀疑制造商在王冠里面掺杂了同样重量的白银。阿基米德苦思冥想好几天，结果在一次洗澡的时候找到了答案。聪明的同学们，你知道他想到了什么吗？ 1. 如何鉴别几块金属块以及矿 石分 别 是哪种 物质？说出你的鉴别思路和过程，以及需要那些测量器材。 当堂练习 2. 某同学测铁块密度时，先用天平测石块质量，天平平衡时，右盘内砝码的质量及游码所在的位置如图所示，石块质量为 g 93.8 再用量筒测石块的体积，如下图所示，石块的体积为 cm 3 , 则石块的密度是 g/cm 3 ， 等于 kg/m 3 。 12 7.8 7.8 × 10 3 没有其他仪器，只有量筒，要取出 0.5 kg 的煤油（煤油的密度为 0.8×10 3 kg/m 3 ), 你有什么好办法？ 动动脑？ 课后练习 为了制取冰块，小明用玻璃瓶装满水，盖紧盖子后放进冰箱冷冻室，第二天，他发现虽然水已经完全结成了冰，瓶子却裂了。根据上述情景，请你和小明一起提出一个物理探究课题，并完成如下探究报告。 1. 探究课题： 。 2. 猜想与假设： 。 3. 设计实验并进行实验： （ 1 ）主要器材或装置： 。 （ 2 ）实验步骤设计： 。 （ 3 ）实验现象或数据记录表格设计： 。 4. 分析与论证： 如果得出的结论与你的猜想一只，则在你刚才设计的实验步骤中，所看到的现象应该是： 。