第二章 质量和密度


本节课的学习目标:

1.知道质量的含义、质量的单位及其换算
2.学会正确使用托盘天平测物体的质量
3.理解密度的定义、公式、单位及其物理意义
4.会用量筒测量不规则物体的体积
5.会使用天平、量筒测量固体、液体的密度
6.利用公式ρ=m/v进行有关计算


一、质量
1、定义、单位、换算
定义:物体所含物质的多少叫质量。
符号:m
基本单位:千克,符号是kg
常用单位:克(g),毫克(mg),吨(t)
单位之间的换算:
1g=1000mg     1kg=1000g     1t=1000kg
    物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变。
2、常见物体的质量
物体        质量/kg    物体        质量/kg
流感病毒 约10-19      成人   (4—9)x 10
细菌      约1011       大象     可达6.0x103
大头针   约8.0x10-5  鲸       可达1.5x105
一元硬币 约6x10-3    大型远洋货轮 约107
苹果     约1.5x10-1   地球     6.0x1024
新生儿   约2—5        太阳     2.0x1030
3、质量的称量仪器
有些物体的质量,我们并不能估测出来,需要精确的测量数据。
生活中常见的测量质量的器具,是称。台秤和案秤。现在越来越多的商家选择电子秤。精度更 高,使用起来也更简单、方便。
              
在物理实验室中,我们常使用托盘天平来测量物体的质量。
    
4、托盘天平的结构:
底座、横梁、托盘、托盘架、标尺、游码、平衡螺母、指针、分度盘
使用天平之前,我们要先调节天平平衡。
    
  5、调节天平的平衡:
1.将天平放在_____________ 水平台面
2.将游码移到_____________ 零刻度线处
3.调节___________________ 平衡螺母
4.使指针指在________________ 分度盘的中央
调节天平平衡后,可以进行测量。
  6、测量:
1.左盘放物体,右盘放砝码
2.砝码要先放大后放小,最后调节游码,直至平衡
3.物体的质量等于砝码的质量加游码的质量
注意事项:
1.被测物体不能超过天平的“称量”,也就是它所能称量的最大质量
2.向盘中加减砝码必须用镊子,不能把把砝码弄湿弄脏
3.潮湿物体、化学药品、液体不能直接放在天平的盘中。可借助烧杯、白纸等器具。

例1:小阳用天平测量一块石头的质量。他将天平放在水平桌面上,他用镊子将游码调节到标尺左侧的 零刻度线处时,发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示。他下一步应该将平衡螺母向_______移动, 直到指针指在分度盘的中央刻度线上。天平调解完毕后,小阳应将石块放在______盘里, 在______盘中加减砝码并调节游码,天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示。 则小阳测出的石块质量是_____g。若把天平移到学校顶层进行测量,该铜块的质量将_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果称量过程中出现甲图这种情况,他应__________________。
    

答案:右;左;右;172.6g;不变;增加砝码或调解游码使天平平衡


二、实验探究:同种物质质量和体积的关系
    
体积相同的铜块、铁块、铝块,它们的质量各不相同。
同种物质,体积越大,质量越大
体积和质量有什么关系哪?同学们,我们一起来探究一下。
选择同种物质,体积不同的规则的铝块。
用刻度尺来测量它们体积的大小,用天平来测量它们的质量,并将测量数据记录在表格当中。
    
    
用描点连线,我们得到这条红色的直线。 同时,我们选取体积不同的6个规则铁块。仿照上述方法,得到这条绿色直线。     
同种物质的质量与体积成正比,即比值是一定的。
不同物质,他们的质量与体积的比一般不同。

三、密度
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。
符号:ρ
公式:ρ=m/V
基本单位:千克每立方米,符号是kg/m3
常用单位:克每立方厘米,符号是g/cm3
1g/cm3=1x103kg/m3
密度的物理意义是什么哪?以水的密度为例
水的密度是1x103kg/m3,表示1m3水的质量是103kg
我们看下常见物质的密度表。首先我们要知道,物质的密度的大小,都是一定条件下的值。
固体和液体,都是在常温常压下,而气体,是在0°C,标准大气压下。
固体和液体的密度较大,有103,气体密度较小,没有103

不同种物质,密度一般不同;
同种物质不同状态,密度一般不同。
密度只与物质种类和状态有关

例2:对于密度公式的物理意义,下列叙述中正确的是( )
A.物质的密度与其质量成正比,质量越大,密度越大
B.物质的密度与其体积成反比,体积越小,密度越大
C.同种物质组成的同种状态物体,其密度是一定的,与其质量多少或体积多少无关
D.同种物质,质量与体积成反比

答案:C


例3:一定质量的封闭气体被压缩后,它的质量、体积和密度的变化是( )
A.质量不变,体积缩小,密度增大
B.质量变小,体积减小,密度不变
C.质量增大,体积减小,密度增大
D.质量不变,体积减小,密度不变

答案:A


例4:1m3的冰熔化成水后,体积是多少?(ρ冰=0.9x103kg/m3

    
    
    


四、测量物体的密度
1、实验原理:ρ=m/V
2、测量物体的质量:托盘天平
大部分物体的密度无法直接测量,需要转化成测量物体的质量和测量体积。
3、如何利用量筒测量物体的体积?
需要注意的是:眼睛要平视液面,不应俯视、也不能仰视。
    
在测量中,一般液体的液面为凹液面,在读数时,眼睛要与凹液面的底部相平。但是水银的液 面为凸液面,在读数时,眼睛要与凸液面的顶部相平。
1)体积规则:测量规则物体的体积时,可以用刻度尺。测出长宽高,相乘,即为体积。
    
2)测量不规则物体的体积时,量筒中加入液体,读出示数V1。然后将固体浸没到液体当中,读出 此时量筒的示数为V2,固体的体积就是V=V2-V1。
    
如果固体体积比较大,可以选择量杯来测量
4、测量小于液体密度的物体的密度
如果对于密度小于水的物体,可以采用一根针,压入水中的方法进行测量。 或者下面栓一个密度较大的金属块测量。
5、利用ρ=m/V计算出密度


例5:为确定某种金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时,放在右盘中 的砝码和游码的位置如图甲所示,则金属块的质量m为______g。然后,用量筒测量金属块的体 积。将水倒入量筒,液面达到的位置如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升 高,如图丙所示,则该金属块的体积V为_______cm3。根据测量结果可知该金属块的密度为 __________g/cm3,相当于________kg/m3
         

答案:39;5;7.8;7.8x103


五、课堂小结     


六、课后作业 请同学们完成课后作业的对应内容。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13