第六章 質(zhì)量與密度

第六章質(zhì)量和密度武老師教師制作第一節(jié)質(zhì)量一、質(zhì)量1.對質(zhì)量的理解（1）物體與物質(zhì)的區(qū)別物體是由水、金屬、木頭等材料構(gòu)成的，這些材料叫做物質(zhì)。由物質(zhì)組成的實物叫做物體。桌子是物體，而桌子是木頭做的，木頭則稱之為物質(zhì)。（2）定義：質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，通過用字母m表示。（3）質(zhì)量是物體本身的一種屬性。質(zhì)量不隨物體的位置、形狀、溫度、狀態(tài)的改變而改變。例如：一塊冰由于溫度升高，化成了水，它的形狀、狀態(tài)、體積都改變了，但它的質(zhì)量不變。例如：一副杠鈴，無論是放在地球上還是帶到月球上，其質(zhì)量并不隨地理位置的改變而改變。2.質(zhì)量的單位（1）在國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克（kg），其他單位有噸（t）、克（g）、毫克（mg）等。（2）不同單位之間的換算關(guān)系：（千進(jìn)位）1t=1000kg,1kg=1000g，1g=1000mg（3）對質(zhì)量的單位要形成具體的概念。如1個雞蛋的質(zhì)量約為50g，一個成年人的質(zhì)量約為60kg。二、質(zhì)量的測量1、測量工具日常生活常見的有桿秤、磅秤、電子秤等學(xué)校實驗室、工廠化驗室常用的有托盤天平、物理天平；近代精密的測量質(zhì)量的儀器是電子天平。2.天平的構(gòu)造天平的主要部件有：底板、托盤（學(xué)生天平是掛盤）、橫梁、指針、標(biāo)尺、游碼、分讀盤、平衡螺母。（學(xué)生天平重垂線上裝有小錘、底板上有小錐體）。3.天平的調(diào)節(jié)使用托盤天平前必須對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的步驟是：（1）天平應(yīng)水平放置（放在水平臺上）；（2）把游碼放在標(biāo)尺左端零刻度線處；（3）調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針在分度盤的中央，這時橫梁平衡。4.使用方法：（1）放：把天平放在水平臺面上。注意觀察砝碼盒中砝碼的組成及橫梁標(biāo)尺上的分度值。（2）移：游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處。注意一定要用鑷子，不要用手。（3）調(diào)：調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處。（4）稱：被測物體放在左盤中，用鑷子向右盤加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，直到天平恢復(fù)平衡。①簡稱“左物右碼”。②如果指針偏向分度盤一側(cè)，此時只能通過加減砝碼或移動游碼，絕對不允許動平衡螺母。③向盤中加減砝碼要用鑷子，不能用手接觸砝碼。④放砝碼要從大到小，即根據(jù)估計值先加所需的最大質(zhì)量的砝碼。⑤潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放入天平托盤中。（5）被測物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值。在記錄時一定要有單位。5.測量質(zhì)量的特殊方法（1）輔助法：就是利用其他器材來間接地測量被測物理量的方法。①適用類型：在測量液體、潮濕的東西或化學(xué)藥品時，我們不能直接把它們放到天平托盤里，因此可以用輔助法來測量。②操作方法：先找一個合適的容器測量出空容器的質(zhì)量m1，再把被測物體放到容器中，測出它們的總質(zhì)量m2，則被測物體的質(zhì)量m物=m2-m1。測量腐蝕性較小的固態(tài)化學(xué)藥品的質(zhì)量時，還可以在天平的左右盤里各放一張質(zhì)量相等的紙，這樣就可以直接測出藥品的質(zhì)量，這也屬于輔助法的一種。（2）轉(zhuǎn)化法：在測量物體的質(zhì)量時，有些物體不易直接測量出它們的質(zhì)量，可以采用轉(zhuǎn)化法，通過測量我們能夠測量的量來求得被測物體的質(zhì)量。①類型一：累計法。在測量微小物體（如大頭針、郵票等）的質(zhì)量時，由于不能直接測量單個物體的質(zhì)量，可以采用測量n個同樣物體的質(zhì)量的總和m總，再根據(jù)m物=m總/n得到被測物體的質(zhì)量。類型二：取樣法。在某種條件下，測量較大物體的質(zhì)量時，可以采用取樣法。如：測量已知總長度的銅線的質(zhì)量，若銅線的質(zhì)量太大而無法測量，我們可以測量其中一小段銅線的質(zhì)量，在根據(jù)銅線的長度計算出它的總質(zhì)量。四、測量質(zhì)量的其他工具實驗室常用天平測量物體的質(zhì)量，而生活中測量質(zhì)量的儀器有很多。常用的有案秤、桿秤、臺秤、電子秤等。第二節(jié)密度一、物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系1.探究目的：探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系2.猜想或假設(shè)：同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積具有正比關(guān)系；不同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比不等。3.探究方法：取兩塊形狀規(guī)則的鋁塊和干松木塊，用天平測量出它們的質(zhì)量，用刻度尺測量它們的邊長后算出體積，計算出它們的質(zhì)量和體積比4.實驗數(shù)據(jù)5.分析數(shù)據(jù)：利用描點法作出質(zhì)量——體積圖象，我們得到過原點的兩條直線6.得出結(jié)論：同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積具有質(zhì)量越大體積越大的關(guān)系，即同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積成正比；不同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積之比一般不相等。二、密度1.密度的概念：單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。2.公式：。其中表示密度，m表示質(zhì)量，V表示體積。即某種物質(zhì)的密度等于該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。3.密度的單位：在國際單位制中密度的單位是kg/m3，讀作“千克每立方米”，常用單位g/cm3，讀作“克每立方厘米”。1kg/m3=10-3g/cm34.意義：純水的密度為1.0×103kg/m3，表示每立方米純水的質(zhì)量為1×103kg。5.測量：用天平測量質(zhì)量，用量筒測量體積，然后利用密度的計算公式：即可求出6.密度是物質(zhì)的特性，對同一種物質(zhì)來說，在一定條件下，密度是一個常數(shù)。7.密度表：人們利用實驗的方法在常溫常壓下測出了常見物質(zhì)的密度，并將它們列成密度表。分析可得下列結(jié)論：①通常情況下，不同物質(zhì)的密度是不同的，固體、液體、氣體物質(zhì)作比較，固體物質(zhì)的密度多數(shù)較大，而氣體物質(zhì)的密度較小。②密度相同的不一定是同種物質(zhì)。③氣體密度的大小跟溫度和氣壓有關(guān)。溫度和氣壓變化時，氣體的密度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。④常溫常壓下，水的密度是三、密度公式的應(yīng)用：1.密度公式及其變形公式，。2.密度計算：由密度公式可知，V、m三個量中只要知道其中的兩個量就可以計算出第三個量。3.密度計算要做到“四有”：有必要的文字說明、有公式、有運算過程、有單位。4.密度計算的一般步驟：①確定已知條件并統(tǒng)一各物理量的單位；②分析未知量所對應(yīng)的條件；③選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計算。第三節(jié)測量物質(zhì)的密度一、量筒的使用方法和注意事項1.量筒：量筒是用來測量液體體積的儀器。2.量筒和量杯的使用方法（1）使用時一定要放在水平桌面上，不能傾斜使用。（2）使用前要觀察它的最小分度值和量程，其中“mL”表示“毫升”。3.量筒和量杯的讀法量筒中液面若是凹形的，讀數(shù)時視線要與凹液面相平，以凹形底部為準(zhǔn)。若是凸液面，視線應(yīng)與凸液面相平，以凸形頂部為準(zhǔn)。4.關(guān)于量筒仰視與俯視的問題：（1）仰視時視線斜向上，視線與筒壁的交點在液面下，所以讀到的數(shù)據(jù)偏低，實際值偏高。（2）俯視時視線斜向上，視線與筒壁的交點在液面上，所以讀到的數(shù)據(jù)偏高，實際值偏低。5.測固體的體積（1）規(guī)則固體的體積的測量：可以通過刻度尺測量其邊長、直徑等物理量，再通過公式計算得出。（2）形狀不規(guī)則的固體體積的測量：①排水法（體積小的、密度比水大的固體）A。向量筒中加適量的水，讀出水的體積V1；B。把固體浸沒在量筒里的水中，測量出水和固體的總體積V2；C。計算出固體的體積V=V2-V1.②溢水法（體積大的、密度比水大的固體）當(dāng)物體體積較大無法放入量筒中時，可把它放入裝滿水的燒杯（最好用溢水杯）中，燒杯中有部分水被溢出，把溢出的水收集起來倒入量筒中讀出示數(shù)即為該物體的體積V③針壓法（密度比水小的固體）對于漂浮在水面的硬度較小的物體，例如石蠟，可以用細(xì)長的針將其壓入水中，由于針很細(xì)，它排開水的體積可以忽略不計，所以固體體積V＝V２－V１。這種方法和測量密度大于水的物體體積情況基本相同。④沉墜法（密度比水小的固體）用細(xì)線先系住被測物塊，再在被測物塊下系一金屬塊或其他密度較大的重物；接著向量筒中倒入適量的水，并把助沉物先浸沒在水中，讀出這時液面的示數(shù)V１；然后再把被測物塊和助沉物一起浸沒在水中，讀出這時液面的示數(shù)V２；則所測固體的體積為V＝V２－V１。二、測量固體的密度１。實驗原理：２。實驗步驟：（１）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（２）測出石塊的質(zhì)量m；（３）向量筒中注入適量的清水，并測得水的體積為V１；（４）將石塊用細(xì)線拴好，完全浸沒在水中，測出石塊和水的總體積為V２；（５）計算石塊的體積V＝V２－V１；（６）計算出石塊的密度

三、測量液體的密度１。實驗原理：２。實驗步驟：（１）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（２）在玻璃杯中盛鹽水，稱出它們的質(zhì)量m1；（３）把玻璃杯中的鹽水倒入量筒中一部分，記下量筒內(nèi)鹽水的體積V；（４）稱出玻璃杯和杯中剩下鹽水的質(zhì)量m２；（５）根據(jù)密度公式求出鹽水的密度四、密度測量中的一些特殊情況１。有天平無砝碼器材：量筒、燒杯２個、天平、細(xì)線、石塊、水（１）將兩只相同的燒杯分別放在調(diào)節(jié)好的天平的左盤上；（２）在左盤的燒杯中放入石塊，在右盤的燒杯中注入水，并用滴管細(xì)致地增減水的質(zhì)量，直到天平橫梁重新平衡，則左盤中石塊的質(zhì)量和右盤中水的質(zhì)量相等，即m水＝m石（３）將右盤燒杯中的水倒入量筒，測得這些水的體積為V水，則水的質(zhì)量為m水＝，所以石塊的質(zhì)量為m石＝m水＝（４）把左盤燒杯值的石塊輕輕放入量筒中，并全部浸沒在水面以下，測出此時水和石塊的總體積V１；（５）石塊的密度：２、有量筒無天平器材：水槽、燒杯、量筒、足夠多的水和細(xì)線、石塊、筆（１）用天平測石塊的質(zhì)量為m1；（2）瓶中裝滿水，測出質(zhì)量為m2；（3）將石塊放入瓶中，溢出一部分水后，測出瓶、石塊及剩余水的質(zhì)量m3；（4）推導(dǎo)及表達(dá)式：m排水=m1+m2-m3，V石=V排=（m1+m2-m3）/水的密度，石頭密度=m1/V石=m1水的密度/（m1+m2-m3）3.有量筒無天平（曹沖稱象）器材：水槽、燒杯、量筒、足夠多的水和細(xì)線、石塊、筆（1）用細(xì)線系住石塊，將其放入燒杯內(nèi)，然后將燒杯放入盛有水的水槽內(nèi)，用筆在燒杯上記出液面；（2）取出燒杯內(nèi)的石塊，往里緩慢倒入水，直到量筒內(nèi)液面達(dá)到標(biāo)記的高度；（3）將燒杯內(nèi)的水倒入量筒內(nèi)，讀取示數(shù)為V1；（4）在量筒內(nèi)裝有適量的水，示數(shù)為V2，然后通過細(xì)線將石塊放入液體內(nèi)，測得此時示數(shù)為V3；（5）表達(dá)式：石塊密度=V1/（V3-V2）水的密度第四節(jié)密度與社會生活一、密度與溫度1.氣體密度與溫度的關(guān)系物質(zhì)的密度往往要隨溫度的改變而改變，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，分子間距離變大，體積增大，又因氣體質(zhì)量不變，所以氣體密度變小。當(dāng)氣體溫度降低時，氣體密度變大。2.液體密度與溫度的關(guān)系（1）液體溫度升高時，體積膨脹，密度變??；液體溫度降低時，體積縮小，密度變大。（2）水不是簡單地遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律。4℃的水密度最大。溫度高于4℃時，隨著溫度升高體積變大，密度越來越??；溫度低于4℃，隨溫度的降低體積變大，密度也越來越小。水凝固成冰時，體積變大，密度變小，人們把水