6.1 质量 学习任务单 2023-2024学年人教版八年级物理上册

课题 质量 学习目标 1 ． 了解质量的初步概念，知道质量的单位及其换算； 2 ． 学会使用天平测量固体和液体的质量； 3 ． 认识质量是不随物体的形状、物态、空间位置而变化的物理量 课前学习任务 复习： 1. 了解生活中的物体是由什么材料组成的 2. 小学时学过的质量单位换算。 课上学习任务 【学习任务一】 练习：质量的单位及其换算 【学习任务二】 实验：利用天平测量物体的质量 物体 橡皮 尺子 质量m/g 烧杯的质量 m1/g 烧杯和水的质量 m2/g 水的质量 m3/g 推荐的学习资源 大开眼界—— “一千克 ”有多重是谁规定的？ 你有没有想过，为什么“ 1 千克 ”是这么重？质量单位到底是怎么得到公认 的？其实单位制的统一 自古以来都不是件容易的 事。所以秦国在统一六国后要进行度量衡的统一 工作。 以我国古代一直使用的质量单位“斤 ”为 例，如果都换算成国际质量单位“克 ”的话，各个朝代的“斤 ”也不尽相同：秦 朝每斤约 253 克；西汉每斤约 258.24 克；魏晋每斤约 222.73 克；隋朝每斤约 668.19 克；唐朝每斤约 596.82 克..... 古代量制历经多次变革，明代以后才大体稳定，变化较小，一斤基本在 595g 左右。不仅如此，旧制 1 斤等于 16 两，有句成语“半斤八两 ”，由此而来。因 为折算麻烦，我国 1959 年,国务院命令把一斤 16 两改为 1 斤 10 两。 随着时代的发展，国际交流的越来越密切，建立一个统一的“ 国际单位制 ” 势在必行。现代关于长度、质量、时间等的定义源于 18 世纪，由法国科学院制 定。 一千克有多重是谁规定的？ 一个多世纪以来，千克这个国际标准质量单 位都是由一块高尔夫球大小的铂铱合金圆柱体 “大 K ”定义。“大 K ”有高尔夫球大小，是一块 直径和高度同为 39 毫米、由 90%铂和 10%铱制成 的合金。 130 年来， “大 K ”的真身一直被保存在巴 黎近郊“布勒特伊宫 ”的地下储藏室里，以三层 钟形玻璃罩真空密封。打开储藏室需要三把不同 的钥匙，由三名不同国籍的高层分别保管，三人 同时到场才能取出“大 K ”。 每隔 40 年，“大 K ”都会被取出一次接受清 洁和检查，迄今共“面世 ”过 4 次。即便科学家们已经尽可能做到小心翼翼，但 历经沧桑的“大 K ”还是发生了细微变化：一会因为空气污染而“变胖 ”，一会 又因为氧化而“变瘦 ”，误差以微克来算就显得比较大了，可达 1-2 颗尘埃的重 量。 新“千克 ”如何定义 在第 26 届国际度量衡大会，国际计量大会经过投票将千克的定义，修改为 以普朗克常数（Planck Constant）相关的一个标准值。新标准于 2019 年 5 月 20 日开始实施 。至此国际计量单位制的 7 个基本单位，将全部实现由常数 定义，这是改变国际单位制采用实物计量的历史性变革，也是人类科学发展 进步中的一座里程碑。 普朗克常数代表了量子物理中“一份”能量的大小，而能量可以在宏观或微观 尺度进行测量。那么新的千克跟普朗克有什么关系呢？根据最新测量结果，普朗 克常数 ℎ = 6.62607015 × 10−34kg · m2 /s 即 1kg = 6.6260701 (ℎ)5 ×10−34 m−2 · s。 将其中的米（m ）和秒（s ）分别用光速 c 和铯 133 原子共振频率∆ߥ㈠ 定义： . 光速 c=299792458m/s ，因此 1m = c · s； . 铯 133 原子共振频率 ∆ݒ㈠ = 9192631770 Hz ，即 1s = 9192631770 / ∆ݒ㈠； 代入前面的公式，得到了新的千克定义： 1 = 6.6260701521 (9)0 (7)−3 (92)4 (4)9 (2)192631770ݒ2㈠ ≈ 1.4755214 × 10−40 我们再也不用通过与标准的“千克原器 ”比较而得到标准的质量定义，任何 一个实验室内都可以制作出标准的“ 1 千克 ”。 这次修订后的“千克 ”，将脱离物理实体的束缚。按照业界的计划，修订后 的国际计量单位，将不仅适用于地球，在其他星球上也同样适用。 所以，以后去菜市场买土豆，会短斤缺两吗？身上的肉肉到底会变多变少 呢？答案当然是……不会！ 去年，清华大学青年科学家李世松博士曾向《科技日报》解释，因“千克 ” 重新定义仍以现有千克量值为标准，两者可实现无缝连接，两种定义下的质量单 位量值能保证连续性。所以，重新定义并不会对我们的日常生活造成影响。 所以……记住博士最后一句就好了。 学科网（北京）股份有限公司 $$