内容正文:
6.1 密度
第六章 压力与压强
1
1.理解密度的概念;会计算物质的质量、体积与密度;会应用密度的知识解决简单的实际问题。
2.能设计实验方案,选择实验器材测定不同物质的密度。
3.经历“探究物质的质量与体积的关系”过程,在比较、归纳实验数据和小组交流的基础之上建立密度的概念,认识建立科学概念的思维方法。
4.感受密度在技术和日常生活中的重要意义和实用价值。
学 习 目 标
2
讲台
课桌
自行车轮胎
汽车轮胎
请你把下列物体进行分类,并说出分类的理由,共分为几类?
铁钉
铁锤
一、质量
自 主 探 究
铁钉
铁锤
讲台
课桌
橡胶
铁
木
物体
物质
组成的
由
汽车轮胎
自行车轮胎
4
含有的物质少
含有的物质多
想一想,会使你变得更聪明
铁钉
自行车轮胎
课桌
铁锤
汽车轮胎
讲台
事实表明,组成物体的物质有多有少。
1.定义:
物体所含物质的多少叫做物体的质量。
2.符号:
二、质量的单位
(1)在国际单位制中,质量的基本单位是千克,符号是kg。
常用单位:
比千克大的单位,如吨(t);
比千克小的单位,如克(g)、毫克(mg)等。
(2)单位换算:
1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
国际千克原器
练习:完成下列单位换算
(1)25mg=______________kg
(2)2.3t=______________g
(3)520kg=_____________t
(4)1.2g=______________mg
2.5×10-5
2.3×106
0.52
1200
补充
生活中的质量单位:
斤、两
换算:
1千克= 1公斤= 2斤
1斤 = 0.5千克= 500克
1斤 =10两 = 500克
1两= 50克
电子台秤
案秤
电子案秤
日常生活中常见的测量质量的工具
杆秤
台秤
地磅
三、测量质量的工具
天平的结构
托盘天平
9
情 境 导 入
托盘天平是实验室中常用来测量物体质量的工具,通过上节的学习,我们知道了它的主要结构,现在给你一个小石块,你能测量出它的质量是多少吗?小石块形状不规则,无法用刻度尺测量出长度来计算体积,怎样测量出小石块的体积呢?今天就让我们一起踏上“学习使用天平和量筒”的旅程吧。
(1)放:把天平放在水平台,把游码放在标尺左端零刻度线处。
一、学会使用天平
放
自 主 探 究
(2)调:调节横梁右端的平衡螺母(指针左偏向右调,右偏向左调)使指针指在分度盘的中线处,这时横梁水平平衡。
调
(3)测:把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码(从大到小),调节游码,直到横梁恢复平衡。
左物右码
测
天平的使用
读
(4)读:被测物体的质量等于右盘中砝码的质量加上游码所对的刻度值。
练习:左盘中被测物体的质量为_______g。
94.0
(5)收:测量完毕,把物体取下,砝码要装入盒内(由小到大),并将游码拨到零刻度线处。
(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m0;
(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− m0。
测量液体的质量
实验室测量液体的体积一般是用量筒或量杯。
二、量筒的使用
1.观察你所用的量筒,思考下面几个问题。
(1)量筒是以什么单位标度的?
是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)?
(2)量筒的最大测量值(量程)是多少?
(3)量简的分度值是多少?
量筒上的单位是毫升(mL)
毫升(mL)和升(L)
常用作液体的体积和容器的容积的单位。
1mL=1cm3
1L=1dm3
1L=1000mL
量筒的量程是050mL
量筒的分度值是1mL
2.量筒的读数方法
若液面是凹液面,视线应以凹液面底部为准
正确读数
俯视使读数偏大
仰视使读数偏小
注意
(1)量筒读数时,如果液面是凹形,视线应与凹形的底部相平;如果液面为凸形,视线应与凸形的顶部相平;
(2)量筒读数时,如果俯视,所读示数将偏大;如果仰视,所读示数将偏小。
【实验讨论】
怎样测形状不规则的石块体积?
使用量筒,利用排水法测体积。
100
20
40
60
80
ml
V1
100
20
40
60
80
ml
V2
1.在量筒内倒入适量的水,读出体积V1
2.把拴好细线的固体慢慢浸没到量筒底部,读出水和待测固体的总体积V2
3.待测固体的总体积V=V2-V1
用量筒测固体体积
怎样鉴别黄金的真伪呢?
实验探究
一、探究物体的质量与体积的关系?
相同体积的同种物质,其质量是否相等?
相同体积的不同物质质量与体积是否相等?
如何区分纯水和盐水?
自 主 探 究
制定计划与设计试验
设计思想:
1.测出一些相同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。
2.测出一些不同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。
1.实验中需要测量哪些物理量?
2.实验中需要准备哪些实验器材?
3.实验中如何测量和收集数据?
【设计实验】
托盘天平
砝码
刻度尺
【实验器材】
测出纯水、盐水、铁、铜、铝五种物质三个体积下对应的质量,每组测量一种物质,并将你的实验数据填入表格中。
【进行实验,收集数据】
物质 实验次数 质量m/g 体积V/ cm3 比值(m/)
数值 单位
1
2
3
m/g
V/cm3
0
8
16
24
32
22.2
44.4
66.6
99.9
补充m=0,V=0的点
【得出结论】
同种物质的质量跟体积成正比,且质量跟体积的比值是恒定的。
不同物质的质量跟体积的比值一般不同,因此,这个比值反映了物质的一种特性。
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
2.公式:
密度在数值上等于物体单位体积的质量。
二、密度的概念
(ρ)
变形式
3.单位:
4.单位换算: 1 g/cm 3 =103 kg/m3
国际单位:千克每立方米 (kg/m3)
常用单位:克每立方厘米 (g/cm3)
5.密度的物理意义
水的密度ρ水=1×103 kg/m3,其物理意义为每立方米水的质量为1×103千克。
铁的密度ρ铁=7.9×103 kg/m3,其物理意义又是什么呢?
情 境 导 入
你知道这些美丽的宝石是什么物质吗?怎么鉴别他们呢?
物质
名称 密度 物质
名称 密度
铂 铝
金 花岗岩
铅 砖
银 冰(0℃)
铜 蜡
钢、铁 干松木
一些固体的密度(常温常压下)
自 主 探 究
一、常见物质的密度
一些液体的密度(常温常压下)
物质
名称 密度 物质
名称 密度
汞 植物油
硫酸 煤油
海水 酒精
纯水 汽油
一些气体的密度(0℃,在标准大气压下)
物质
名称 密度
物质
名称 密度
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
由密度表可知的物理信息:
1.一般情况下,不同的物质密度不同。
2.密度相同的不一定是同种物质。如:煤油和酒精,冰和蜡等。
3.同种物质在不同的状态下密度不同。如:冰和水。一个物体的状态发生变化时,质量不变,因为体积要发生变化,所以密度要发生变化。如:一块冰化成水后,密度由0.9×103 kg/m3变成1.0×103 kg/m3,但质量不发生变化,所以体积要变小。
4 .密度是物质的一种特性。
(1)一桶水与一滴水比较,谁的质量大?密度呢?说明了什么?
(2)由密度的公式 能否说明密度与物体的质量成正比,与其体积成反比?
是密度的定义式、计算式而不是决定式,某一种物质的ρ(密度)值与m(质量)及V(体积) 无关。物质的密度由物质的种类(本身特性)决定。
m
V
ρ=—
m
V
ρ=—
5.密度是物质本身的一种特性,它跟质量、体积、形状、位置等因素无关。
但密度跟物质的种类、状态和温度有关。
同种物质的密度相同,不同种物质密度一般是不同的。(个别特殊物质密度相同,如冰和蜡、煤油和酒精)
质量是物体的属性,而密度是物质的特性。
如:一瓶水喝去一半,剩下一半水的质量是原来的二分之一,但密度却不变。
总 结:密度的大小与物质的种类有关,与物质的质量和体积无关。
6.关于质量和密度两个概念的区别
思考
小明同学代表学校参加全是乒乓球比赛,获得了一枚金牌。你能帮他鉴别一下是否是纯金制作的吗?说出你要使用的器材和鉴定的方法。
先测出金牌的质量m和体积V,然后根据密度公式 ,求出其密度。跟金的密度对比,由此判断是不是纯金的。
二、密度知识的应用
密度在工农业生产中有许多的应用,如农业中配置盐水选种。食品工业中鉴别牛奶,勘探中估算矿山、油量的储量等,都需要密度进行计算、选择。
鉴别牛奶
估算矿山、油量的储量
航天飞机用密度较小的新材料制造,可用飞机来运输。
拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时,常选用密度很小的泡沫塑料做道具。
气象工作者利用密度很小的氢或氦气,制造探测气球,采集气象资料。
例1 小明同学代表学校参加全是乒乓球比赛,获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否纯金的,于是利用实验室里得器材测出该金牌的质量为44.5g,体积为5.0cm3,你能利用这些数据帮他做出判断吗?
解:
8.9 g/cm3
44.5kg
5.0cm3
=
m
V
ρ=
=
8.9×103 kg/m3
=
查密度表可知该金牌不是纯金的。
例2 测得一长方形薄铝板的长5m,宽1m,测得质量为13.5千克,查得铝的密度为2.7×103kg/m3,则该铝板的厚度为多少毫米?
解:
=
5×10-3m3
h=
S
V
=
5m×1m
=1mm
10-3m
5×10-3m3
13.5kg
2.7×103kg/m3
=
m
ρ
V=
=
答:厚度为1mm。
物体的
基本属性
质量的
单位
质量是物体一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置和温度而改变
托盘天平的构造
质量
换算关系
概念:物体所含物质的多少,用m表示
测量质量的工具
单位:千克(kg)、克(g)、毫克(mg)、吨(t)
1 t = 1000 kg = 103 kg
1 kg = 1000 g = 103 g
1 g = 1000 mg = 103 mg
托盘天平、电子秤、案秤、台秤
课 堂 小 结
学习使用天平和量筒
学会使用量筒和量杯
量筒上的标度
读数方法
使用原则
学会使用天平
两放:天平放在水平台上;游码放“零”
一调:调节螺母,使衡量平衡
测量:左物右码,添加砝码由大到小
课 堂 小 结
读数:m物体=m砝码+m游码
科学探究:物质的密度
概念:某种物质组成的物体的质量与它的体
积之比
物理意义
物质的一种特性
不同物质的密度一般不同
单位
基本单位:kg/m3
常用单位:g/cm3
公式:
单位换算:
课 堂 小 结
密度知识的应用
密度知识的应用
密度计算
运用密度可以鉴别物质、选种等
不同的物质,密度一般不同
一般情况下,固体密度最大,其次是液体的密度,气体的密度最小,但是水银的密度比某些固体的密度要大
同种物质状态变化时,密度也随之变化
常见物质的密度
课 堂 小 结
2 .一块质量为100g的冰熔化成水后,质量( )
A .仍是100g B .大于100g C .小于100g
A
C
课 堂 检 测
4.中国“嫦娥三号”成功实现月面软着陆,搭载的“玉兔”月球车的质量为140kg,合________t。从地球到月球上,月球车的质量_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.请在下列数字后面填上合适的单位:(选填“g”“kg“或“t”)
(1)一个鸡蛋的质量大约是50__________;
(2)中学生小明的质量大约是50__________。
3.在下列各种情况下,铜棒质量会发生变化的是( )
A.把铜棒加热到100℃ B.把铜棒轧成一张薄铜板
C.宇航员反铜棒带上月球 D.用锉刀对铜棒进行加工
D
0.14
不变
g
kg
6.一位同学忘记调节托盘天平的横梁平衡,指针静止时指向分度盘中央刻线的右方,用这架托盘天平称物体的质量,当天平平衡时,测量出的质量_____物体的真实质量。(填“大于” “小于”或“等于”)
7.用天平称出质量是64.2g的药品,应在天平 的____盘内顺序放的砝码是__________ ;游码应放在_____位置上(游标所在标尺 的最大刻度值是5g)。
8 .托盘天平横梁上都有标尺和游码,在测量物体质量时,向右移动游码的作用是( )
A.相当于向左调节平衡螺母 B.可代替指针用来指示平衡
C.相当于在左盘中加小砝码 D.相当于在右盘中加小砝码
小于
右
50g、10g
4.2g
D
课 堂 检 测
9 .某同学用已调节好的托盘天平测量物体的质量,操作情况如图所示,其中操作错误的是:
(1)______________________
(2)______________________
10 .小明用天平测量矿石的质量,他先把天平放在_____台面上,再将游码调到“0”刻度线处,发现指针停在如图甲所示的位置,要使天平平衡,应将平衡螺母向___调,调好天平后,他进行了正确的操作,砝码和游码的位置如图乙所示,矿石的质量为____ g。
物码放反了
用手直接拿砝码
水平
左
43.4
11.用天平测一个图钉的质量,下列做法比较准确的是( )
A.把一个图钉放在天平上仔细测量
B.用天平一次测出100个图钉的质量,再除以100
C.把一个图钉放在一只烧杯里,称出总质量,再减去烧杯的质量
D.先称出100个图钉的质量,再测出101个图钉的质量,通过相减求得
12.甲乙两个量筒的分度值分别是1cm3和2cm3,用它们来测量等质量煤油的体积,如图所示。某同学的读数分别是13.8cm3和13.9cm3。则下列分析正确的是( )
A.甲量筒的分度值是1
B.两次读数不同是因为煤油体积不同
C.两量筒的分度值不同,不影响误差大小
D.乙量筒的分度值小,因此精确度更高
B
D
13.人们常说“铁比棉花重”,这句话的实际含义是( )
A.铁的质量比棉花大 B.铁的体积比棉花大
C.铁的密度比棉花大 D.棉花的体积比铁大
C
14.对于密度的公式 ,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量越大,其密度就越大
B.物体的体积越大,其密度就越小
C.密度与质量成正比,与体积成反比
D.密度与物体的质量、体积无关
15.一块冰全化成水后,其质量_______,体积_______,密度________。
不变
变小
变大
D
课 堂 检 测
16.在探究物质的质量与体积关系的实验中,得出甲乙两种物质的质量与体积的关系如图所示。由图可知ρ甲______ρ乙(选填“>”“<”或“=”);若取等体积的甲和乙,则______(选填“甲”或“乙”)的质量大。
>
甲
18 .由同种材料制成的甲、乙两个金属球,其中只有一个是空心的,它们的质量分别为128g、72g,体积分别为16cm3、12cm3,则下列说法正确的是( )
A.甲是空心球,乙是实心球
B.实心球的密度是6g/cm3
C.空心球的密度是8g/cm3
D.空心球的空心部分体积为3cm3
D
17 .小明的爷爷从古玩市场买回了一枚“银元”,小明想帮爷爷辨别它是不是由纯银制造而成的,则小明应该通过实验测量该“银元”的( )
A .质量 B.体积 C.熔点 D.密度
D
课 堂 检 测
19.甲、乙两个实心物体密度之比3:4,体积之比为2:3,则甲、乙的质量之比为( )
A:1:2 B:2:1
C:9:8 D:8:9
A
20.如图所示是某品牌盒装牛奶,已知该牛奶的密度是1.2×103kg/m3,则牛奶的质量为______g。喝掉一半后,牛奶的密度将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
300
不变
21.小明发现寒冷的冬天放在室外的盛水缸常常被冻裂,如图所示,是什么原因呢?请你先帮他做个计算:一满缸水的质量为90kg。 已知ρ水=1.0×103kg/m3, ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)这缸水的体积;
(2)当水全部结为冰时,冰的体积;
(3)请你找出水缸被冻裂的原因。
解:(1)由得这缸水的体积:
(2)水全部结冰时,冰的质量和水的质量相等,
90kg,
由得冰的体积:
(3),水结冰后体积增大,所以水缸会被胀破。
再见
67
1. 下列说法正确的是( )
A.登月舱从地球到月球,质量变小
B.同一块铁做成铁锤质量大,做成铁丝质量小
C.玻璃杯打破后,形状发生了变化,但质量不变
D.水凝固成冰后,质量变大
$$