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第5章 质量与密度 5.1 质量 新课导入 浩瀚无垠的宇宙,有星体与微粒、高山与大海、植物与动物 它们皆由物质组成。 组成物体的物质有多有少,如一盒粉笔比一支粉笔所含的物质多。我们应如何描述物体所含物质的多少? 一、质量的含义 请把下列物体进行分类,并说出分类的依据。 一切物体都是由物质组成的,但组成物体的物质有多有少。 一、质量的含义 物理学中,把物体所含物质的多少叫做物体的质量(mass),用字母m表示。 物体的质量与物体的状态、形状、所处的空间位置等因素是否有关系呢?请举例说明你的论点。 例:(1)橡皮泥变形 (2)冰融化成水 (3)航天员从地球到太空 质量是物体的一个基本属性,它与物体的状态、形状、所处的空间位置无关。 一、质量的含义 拓展: 在爱因斯坦的相对论体系中,质量会随物体速度的变化而变化,当物体速度接近光速时,其质量会变得很大,这一结论已在粒子加速器实验中得到证实。 不过,日常生活中,由于物体的运动速度远小于光速,因此,可认为物体质量不随其速度、状态、形状和所处位置的改变而变化。 一、质量的含义 二、质量的单位 1. 质量的单位与换算 国际单位制:千克,用符号 kg表示。 常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg) 单位换算:1 t =103kg 1 kg=103g 1 g=103mg 2. 国际千克原器 现保存在巴黎国际计量局中的国际千克原器,是底面直径和柱高均为39mm的铂铱合金圆柱体,以它的质量作为1kg 的标准。这种作为测量标准的具体实物,其质量可能因外界环境因素而发生微小变化,影响标准的准确性,因此科学家们采用了新的标准来重新定义“千克”。 2018年,第26届国际计量大会决定正式让国际千克原器退役,改以普朗克常数作为新标准来重新定义“千克”。这种改变会对高精度检测等产生影响。 3. 一些常见物体的质量 二、质量的单位 约50 mg 约40 g 约200 g 约500 g 约3 kg 约50 kg 约800 kg 约2 t 二、质量的单位 5. 物体质量的数量级 在自然界中,一些物体的质量可以通过测量知道,还有一些物体的质量只能通过理论推算得到。 如图是一些典型物体质量的数量级。 物体质量的数量级 按照从小到大的顺序排列(单位是kg): 电子:9.1 10-31; 中子(质子):10-27⁓10-28; 分子:10-26;细菌:10-11; 邮票:10-5;人:101;远洋轮船:107; 月球:7.36 1022;地球:5.98 1024; 太阳:1.99 1030;银河系:1041; 宇宙:1053。 练习: 二、质量的单位 t mg kg g 1g=103mg 1kg=103g 1t=103kg 一头象质量约6_ 一张邮票质量约50_ 一羊的质量大约是50_ 一枚1元硬币质量约10_ 三、质量的测量 如果需要粗略了解物体的质量,我们可进行估测。但若要准确知道物体的质量,则需用测量工具进行测量。 三、质量的测量 托盘天平是实验室测量物体质量