第二章物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度

二、物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量與密度

要點(diǎn)考點(diǎn)聚焦

1.了解物質(zhì)世界從微觀到宏觀的大致尺度（學(xué)生看38頁(yè)小資料）。2.會(huì)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)估測(cè)長(zhǎng)度，會(huì)正確使用測(cè)量工具，會(huì)估讀和誤差分析。3.會(huì)用量筒測(cè)體積。4.理解質(zhì)量的概念，能對(duì)常見物品的質(zhì)量進(jìn)行估測(cè)，會(huì)用托盤天平測(cè)量物體的質(zhì)量。5.理解密度概念，掌握利用天平和量筒等工具測(cè)量物體密度的方法，能用密度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，能用密度知識(shí)解釋生活中的一些現(xiàn)象。會(huì)進(jìn)行密度單位的換算。質(zhì)量與密度質(zhì)量密度質(zhì)量的概念質(zhì)量單位質(zhì)量的測(cè)量工具托盤天平的使用方法質(zhì)量的特殊測(cè)量概念單位公式密度測(cè)量物體內(nèi)含有物質(zhì)的多少，是物體的的一種屬性與位置，溫度，狀態(tài)，形狀等均無(wú)關(guān)千克，克，噸天平、桿秤等單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，是物質(zhì)本身的一種特性，與質(zhì)量，體積，形狀，位置等均無(wú)關(guān)kg/m3.g/cm3ρ＝m/V特殊測(cè)量常規(guī)測(cè)量密度的應(yīng)用固體密度的測(cè)量液體密度的測(cè)量形狀規(guī)則的固體密度測(cè)量形狀不規(guī)則的固體密度測(cè)量知識(shí)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度單位測(cè)量米、千米、分米、厘米、毫米、微米、納米測(cè)量工具特殊測(cè)量刻度尺使用方法誤差刻度尺的使用方法一看：根據(jù)實(shí)際需要選擇測(cè)量工具，并觀察量程、分度值、0刻度線是否磨損；二放：沿著被測(cè)物體的長(zhǎng)度放置，且刻度線緊貼被測(cè)物體，不能歪斜，若0刻度線已磨損應(yīng)從看得清楚的刻度線開始量；三讀：視線要與尺面垂直，并要估讀到分度值的下一位四記：要有數(shù)字和單位1.定義：測(cè)量值與真實(shí)值之間總存在的差別。2.錯(cuò)誤與誤差：錯(cuò)誤是可避免的，誤差是真實(shí)存在的，是不可避免的3.減小誤差的方法：多次測(cè)量求平均值誤差1、（2007·天津市）四位同學(xué)分別用同一把最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)量同一支鉛筆的長(zhǎng)度，記錄的數(shù)據(jù)如下，其中錯(cuò)誤的是（）A.171.2mm B.1.712dm C.0.01712km D.0.1712mC2.小張用一把毫米刻度尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，先后測(cè)量了5次，記錄結(jié)果如下：①8.2cm②8.21cm③8.19cm④8.32cm⑤8.21cm,其中記錄錯(cuò)誤的是____，該物體的長(zhǎng)度是______，該數(shù)值準(zhǔn)確值為_______，估計(jì)值為______，有效數(shù)字有______①8、2、30.038.28.23cm長(zhǎng)度的特殊測(cè)量1、累計(jì)法：細(xì)銅絲的直徑，一張紙的厚度等2、變曲為直法：硬幣的周長(zhǎng)，地圖上鐵路線的長(zhǎng)度等3、輔助法：硬幣的直徑，球的直徑單位之間的換算：1千克=1000克；1克=1000毫克１噸＝1000千克；【例1】質(zhì)量為1.5×105mg的物體可能是()A.一頭牛B.一只老母雞C.一本書D.一頭大象【例2】下列說(shuō)法中正確的是()A.一物體被移到月球上質(zhì)量將變小B.1kg鐵的質(zhì)量比1kg棉花的質(zhì)量大C.一塊冰熔化成水，其質(zhì)量減小D.將一鐵塊拉制成鐵絲，它的質(zhì)量不發(fā)生變化CD托盤天平的結(jié)構(gòu)：橫梁、指針、分度盤、平衡螺母、標(biāo)尺、游碼。橫梁是天平的核心，是一個(gè)等臂杠桿。指針指在分度盤的中央是天平橫梁平衡的標(biāo)志。平衡螺母是用來(lái)調(diào)節(jié)天平平衡的。移動(dòng)游碼可以從它的標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值讀出相應(yīng)的數(shù)值，相當(dāng)于向右盤加了這么大數(shù)值的小砝碼。正確使用時(shí)，應(yīng)將物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤。使用前應(yīng)注意：1、天平的量程；2、天平的最小刻度天平調(diào)平：1、把天平放在水平的桌面上，把游碼放在“0”刻度上。2、調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤的中央(或在中央刻度線左右擺動(dòng)幅度相等)，這是天平平衡了。使用天平測(cè)量物體：1、把物體放在已調(diào)節(jié)好的天平左盤，估計(jì)被測(cè)物體的質(zhì)量，用鑷子向右盤加減砝碼（從大到?。?，最后移動(dòng)游碼，直至天平再次橫梁平衡。2、這時(shí)天平右盤中的砝碼的總質(zhì)量加上游碼的讀數(shù)，要寫明單位。即為物體的質(zhì)量。例題1.使用托盤天平時(shí)，應(yīng)先把天平放在_____臺(tái)上，把游碼放在標(biāo)尺左端的________處，此時(shí)如果天平橫梁不平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)橫梁右端的_________，使指針指在標(biāo)尺的中央.某同學(xué)用調(diào)節(jié)好的天平稱一金屬塊的質(zhì)量，金屬塊應(yīng)放在天平的___盤里，如果他在另一盤里放有砝碼20g的2個(gè)，10g的1個(gè)，游碼撥到如圖3-3-6所示的位置時(shí)，天平恰好平衡，這一金屬塊的質(zhì)量為_____g.圖3-3-6.水平零刻度線平衡螺母左51.4思考：有些同學(xué)讀成51.8g，為什么？2.若在調(diào)節(jié)天平時(shí)游碼沒有放在零刻線處，用這架天平稱量物體時(shí)，稱量結(jié)果將比物體質(zhì)量的真實(shí)值_____.若調(diào)節(jié)平衡的天平使用已磨損的砝碼稱量時(shí)，測(cè)量結(jié)果將比物體質(zhì)量的真實(shí)值______.(填“偏大”或“偏小”)偏大偏大3.物理實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常需要進(jìn)行測(cè)量。如用天平測(cè)質(zhì)量，某同學(xué)調(diào)節(jié)好天平之后，將物體放在右盤，通過(guò)加減砝碼和移動(dòng)游碼使天平重新恢復(fù)平衡，讀出砝碼和游碼示數(shù)之和為112g，則物體的實(shí)際質(zhì)量是_______g.108質(zhì)量的幾種特殊測(cè)量1、如果物體放在了右盤這時(shí)左盤中砝碼的質(zhì)量為m1，游碼的質(zhì)量為m2則物體的質(zhì)量為2、被稱物體的質(zhì)量太?。喝缫粋€(gè)大頭針的質(zhì)量3、調(diào)節(jié)不平衡的天平如何準(zhǔn)確的測(cè)出物體的質(zhì)量4、如何用不等臂的的天平測(cè)出物體的準(zhǔn)確質(zhì)量m1-m2用累計(jì)法測(cè)出n個(gè)大頭針的質(zhì)量1、向較輕的盤中放一些小物件，使天平平衡后再測(cè)量2、利用左右互稱法用左右互稱法法密度(2)公式mVρ

＝某種物質(zhì)單位體積的的質(zhì)量(1)定義：

密度是_____的一種特性，它的大小由這種物質(zhì)_____決定，而與這種物質(zhì)的形狀、大小_____.物質(zhì)本身無(wú)關(guān)(3)單位kg/m3g/cm3常用單位m=ρVmρV

＝ρ水＝___________kg/m3＝_____g/cm31.0×1031.01g/cm3＝___________kg/m31.0×103換算關(guān)系1克／厘米31千克／米3＞密度表記住水的密度：ρ水=1.0103千克/米3

物理意義：

表示每立方米水的質(zhì)量是1.0103千克。密度表:

1、每種物質(zhì)都有它確定的密度，對(duì)某種物質(zhì)而言，密度是一個(gè)常數(shù)，即密度與該物質(zhì)的質(zhì)量多少，體積大小，形狀，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；但對(duì)于有熱脹冷縮性質(zhì)的物體，當(dāng)溫度變化時(shí)，體積有所變化，因此一般物體溫度升高時(shí)，密度減少；溫度降低時(shí)，密度增大。2、不同的物質(zhì)有不同的密度，故密度是物質(zhì)的特征之一。例題例1.關(guān)于密度公式ρ=m/V的說(shuō)法中正確的是()A.物質(zhì)的密度跟它的質(zhì)量成正比B.物質(zhì)的密度跟它的體積成反比C.物質(zhì)的密度跟它的質(zhì)量成正比，且跟它的體積成反比D.物質(zhì)密度跟它的質(zhì)量、體積大小無(wú)關(guān)例2.用鋁、鐵、銅分別制成體積相同的實(shí)心球，質(zhì)量最大的是()A.鋁球B.鐵球C.銅球DC【例3】對(duì)幾塊形狀和體積各不相同的實(shí)心銅塊，下列說(shuō)法中正確的是()A.質(zhì)量大的銅塊密度大B.體積小的銅塊密度大C.幾塊銅塊的密度都相同D.需要知道銅塊的質(zhì)量和體積才能判斷C典型例題解析【例4】如圖3-3-1所示是A、B兩種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積V的關(guān)系圖，由圖可知，A、B兩種物質(zhì)的密度ρA、ρB和水的密度ρ水之間的關(guān)系是()A.ρA＞ρB＞ρ水B.ρB＞ρA＞ρ水C.ρA＞ρ水＞ρBD.ρ水＞ρA＞ρBC圖3-3-1五．密度公式的應(yīng)用：1．計(jì)算物質(zhì)的密度：ρ＝m/V例：有一枚第十一屆亞運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣，它的質(zhì)量為16.1克，體積為1.8厘米3，試求制成這枚紀(jì)念幣的金屬密度，是何種金屬？計(jì)算密度．鑒別物質(zhì)解:根據(jù)密度公式得：ρ=——

mV

=————=

8.9克/厘米31.61克

1.8厘米32．計(jì)算物體的體積：V=m/ρ

例：用天平稱得一捆細(xì)銅絲的質(zhì)量是445克，已知銅的密度是8.9×103千克/米3，這捆細(xì)銅絲的體積是多少？

可以計(jì)算一些體積難以測(cè)量的物體（如沙子、等一些形狀不規(guī)則的物體）解：由公式ρ=m/v得

v=m/ρ=445克/8.9克/厘米3=50厘米3注：如果知道銅絲的橫截面積和它們還可以計(jì)算出這捆銅絲的長(zhǎng)度。3．計(jì)算物體的質(zhì)量：m=ρV例：人民英雄紀(jì)念碑的碑心石是體積為42.6米3的一整塊花崗巖，花崗巖的密度是2.6×103千克/米3，碑心石的質(zhì)量是多少？解：由公式ρ=m/v得m=ρV＝2.6×103千克/米3×42.6米3=110.76×103千克答：碑心石的質(zhì)量是110.76×103千克。

可以計(jì)算質(zhì)量難以測(cè)量的物體(如金字塔、人民英雄紀(jì)念碑等）典型例題解析【例5】一個(gè)鐵球，它的質(zhì)量是624.1g，它的體積是100cm3，試問(wèn)這個(gè)鐵球是實(shí)心的，還是空心的?如果空心，空心部分的體積是多大?解法一：根據(jù)密度公式ρ球=m球/V球==6.241g/cm3=6.241×103kg/m3∵ρ鐵=7.9×103kg/m3∴ρ球＜ρ鐵，故球是空心的.設(shè)空心部分體積為ΔVΔV=V球-V鐵=V球-m鐵/ρ鐵=100cm3-=21cm3典型例題解析解法二：若鐵球是實(shí)心的，則m鐵=ρ鐵·V鐵=7.9g/cm3×100cm3=790g∵m球＜m鐵∴球是空心的空心部分體積ΔV=(m鐵-m球)/ρ鐵==21cm3解法三：若球?yàn)閷?shí)心的，則V鐵=m球/ρ鐵==79cm3∵V球＞V鐵∴球是空心的空心部分體積ΔV=V球-V鐵=100cm3-79cm3=21cm3典型例題解析【例6】用鹽水選種需用密度為1.1×103kg/m3的鹽水，現(xiàn)配制了500mL的鹽水，稱得它的質(zhì)量為0.6kg，這樣的鹽水是否合乎要求?如果不合要求，應(yīng)加鹽還是加水?加多少?解：設(shè)配制鹽水的密度為ρρ=m/V==1.2×103kg/m3∵ρ＞1.1×103kg/m3∴這樣的鹽水不合要求，應(yīng)加水.設(shè)加入水的體積為V水后能使鹽水的密度達(dá)到1.1×103kg/m3.ρ混=m總/V總==1.1×103kg/m3=解得V水=0.5×10-3m3=500cm3=500mL所以應(yīng)加500mL的水，才能使該鹽水密度符合要求.(1)如何測(cè)固體(如小石塊)的密度參照上面的三幅圖，請(qǐng)敘述測(cè)石塊密度的步驟，設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格，寫出密度的表達(dá)式。1、用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m2、用量筒測(cè)出水的體積V13、將石塊放入量筒中，測(cè)出水和石塊的總體積V2石塊的密度ρ（克/厘米3）小石塊的體積V（厘米3）小石塊和水的總體積V2（厘米3）小石塊放入量筒前水的體積V1

（厘米3）小石塊的質(zhì)量m（克）石塊密度的表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄608020502.5（2）如何測(cè)液體(如鹽水)的密度1、用天平測(cè)出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m12、將一部分鹽水倒入量筒中，讀出量筒中鹽水的體積V

3、用天平測(cè)出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2上面的三幅圖是改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)將下面的步驟補(bǔ)充完整，并練習(xí)設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格。燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1(克)

燒杯和杯內(nèi)剩余鹽水的質(zhì)量m2(克)量筒中鹽水的質(zhì)量m＝m1—

m2(克)量筒中鹽水的體積v(厘米3)鹽水的密度(克/厘米3)鹽水密度的表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄ρ=m/v=m1－m2/v1.0520216241典型例題解析【例7】測(cè)量某種液體密度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3-3-2所示，在下列各橫線上填上正確的數(shù)據(jù)，并填入正確的實(shí)驗(yàn)步驟：①A.測(cè)出玻璃杯和所剩液體的質(zhì)量m2=_______g；B.讀出量筒中液體的體積V=_____cm3；C.測(cè)出玻璃杯和液體的質(zhì)量m1=_______g；D.算出液體的密度為ρ=_____g/cm3；E.算出量筒中液體的質(zhì)量m=m1-m2=__________g.②以上步驟按正確的操作順序排列應(yīng)是________________.圖3-3-232.54071.00.9638.5CAEBD或CBAED典型例題解析【例8】某課外興趣