内容正文:
第5讲 质量与密度
◆知道质量的含义.会测量固体和液体的质量.
◆通过实验,理解密度.会测量固体和液体的密度.能解释生活中与密度有关的一些物理现象.
◆了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响.
一、质量
1.定义:质量是指物体所含物质的多少,用字母m表示.
2.性质:质量是物体的一种属性,一切物体的质量不因它的形状、位置、状态和温度的变化而变化.
3.基本单位:千克(kg).常用单位:克(g)、毫克(mg)、吨(t).
换算关系:1 t=103kg =106g=109mg;1 g=10-3kg,1 mg=10-6kg.
4.常见物体质量的估测
一枚1元硬币的质量约6 g=0.006 kg;一个苹果的质量约150 g=0.15kg;一枚鸡蛋的质量约50g=0.05 kg;一只鸡的质量约2 kg;一位中学生的质量约50kg.
二、质量的测量
1.测量工具:实验室中常用天平;生活中常用秤(台秤、案秤、电子秤等).
(1)使用天平时,应将天平放在水平工作台上,将天平底座调至水平.
(2)使用前,将游码移至称量标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母(左倾右调,右倾左调),使指针尖对准分度标尺的中央刻度线.
(3)天平的左盘放要称量的物品,右盘放砝码(左物右码).称量时加砝码要按由大到小的顺序,加入最小砝码后指针右偏,要先取出最小砝码,再向右移动游码.
2.注意:(1)称量过程中不能再调节平衡螺母.
(2)m物=m码+m游;如果物体错放在右盘,即右物左码,则m物=m码-m游.
(3)取砝码时,必须用镊子夹取,不能用手直接拿取.
(4)如果砝码生锈,测量结果偏小;如果砝码磨损,测量结果偏大.
三、密度
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比,用符号ρ表示.
2.公式及变形式:ρ= ;m=ρV;V= .
3.国际单位:kg/m3;常用单位:g/cm3.1 g/cm3=1×103kg/m3.
注意单位统一:ρ—kg/m3,m—kg,V—m3; 或ρ—g/cm3,m—g,V—cm3.
4.基本性质:密度是物质的一种属性,与物质的种类、状态、温度有关,与物体的质量、体积、形状无关.
四、密度的测量
1.原理:ρ .
2.需要测量的物理量:质量m和体积V.
3.测量工具:质量用天平测出;液体和形状不规则的固体的体积由量筒测出,形状规则的固体的体积可用刻度尺测量边长后计算得到.
4.量筒的使用
(1)量筒是用来测量液体体积的仪器,利用排水法也可以间接测出固体的体积.
(2)使用前要先认清量程和分度值;读数时视线要与量筒内凹液面的底部或凸液面的顶部相平.
5.减小实验误差的方法
(1)测固体的密度时,测量固体的质量应在测体积之前,因为固体放入量筒内会变湿,再测量质量便会增大误差.
(2)测液体的密度时,先将液体倒入烧杯中,测液体与烧杯的总质量m1,待倒入量筒内一部分液体并测体积后,再测剩余液体和烧杯的总质量m2,倒入量筒内液体的质量m=m1-m2,按照这样的步骤做,误差要小一些.
五、密度与社会生活
1.密度与温度
(1)温度能改变物质的密度:温度升高时,大部分物质的体积会变大,密度会变小,我们称之为热胀冷缩规律.
(2)水在 4 ℃时密度最大.温度高于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度变小;温度低于4 ℃时,随着温度的升高,水的密度变大.水凝固成冰时体积变大,密度变小.
(3)风的形成:生活中的风就是空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,热空气上升后,冷空气就从四面八方流过来,从而形成风.
2.密度知识的应用
(1)鉴别物质:一般来说,同一状态下,同一种物质的密度不变;不同种物质,密度一般不同.
(2)可判断物体实心或空心(有比较质量、体积、密度三种方法).
3.实验:测量固体的密度(课标要求测量类学生必做实验)
小明为了鉴定奶奶珍藏的一件金属饰品是否用纯金制成,他利用天平、细线、量筒和水等器材测量饰品的密度.
(1)把天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡.
(2)调节天平横梁平衡后开始称量饰品的质量,称量过程中进行了如图乙所示的操作,其中操作错误的是称量过程中调节平衡螺母.
(3)改正错误后,加减砝码时添加最小砝码后,指针所指位置如图甲所示,接下来的操作是D(填字母).
A.将横梁上的平衡螺母向左调
B.将处在零刻度位置的游码向右移
C.取出最小的砝码,将横梁上的平衡螺母向右调
D.取出最小的砝码,将处在零刻度位置的游码向右移
(4)天平平衡后,右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,饰品的质量是193g.
(5)把饰品浸没在量筒内的