【核心素养】人教版八年级上册+第六章+《质量与密度》知识清单(学生版)+(教师版)
展开一、质量
1. 定义:物体所含物质的多少叫做质量。常用符号m表示。
2. 单位:
(1)国际主单位:千克,符号kg;常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
(2)单位换算:1t=103kg 1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg
3. 质量是物体本身的一种属性
物体的质量不随它的形状、物态、位置和温度而改变,是物体本身的一种属性。
4. 质量的测量工具
(1)生活中测量质量的常用工具:杆秤、磅秤、案秤、电子秤、台秤等。
(2)学校实验室、工厂化验室及科研中常用的测量工具:托盘天平和电子天平。
二、天平的使用
1. 天平的主要构造:分度盘、横梁、标尺、游码、指针、平衡螺母、托盘等。每架天平都配有一盒配套的砝码。
2. 天平的使用步骤
(1)把天平放在水平台面上;
(2)用镊子把游码拨到横梁标尺左端的“0”刻线处;
(3)调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央的刻度线处(左偏右调,右偏左调);
(4)把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码(加砝码先大后小)。如果最小砝码放进右盘后,天平横梁仍不平衡,可调节游码在横梁标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。
(5)天平平衡时,盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,就等于被测物体的质量。
(6)把物体取下,用镊子把砝码放回砝码盒内,把游码拨回零刻度线处。
3. 使用天平的注意事项
(1)每架天平都有自己的“称量”和“感量”。“称量”即能测量的最大质量,“感量”就是能测量的最小质量,即横梁标尺上1小格表示的质量数。被测物体的质量超过天平的“称量”会损坏天平;小于物体的“感量”,将无法测出质量。
(2)已调好的天平,当位置移动后应重新调节横梁平衡。
(3)向右盘中加减砝码时,要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(4)保持天平干燥、清洁,潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中,应使用烧杯或者白纸间接称量。
第2节 密度
一、同种物质的质量与体积的关系
同种物质的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一个定值。对于不同物质,这个比值一般不同,说明这个比值反映的是物质的某种特性,通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质。
二、密度
1. 定义:物理学中,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:(1)ρ=m/V,密度在数值上等于单位体积的某种物质的质量。
(2)变形公式:求质量m=ρV; 求体积V=m/ρ。
3. 单位
(1)基本单位:千克/米3(kg/m3)。质量单位用kg、体积单位用m3时,则密度单位是kg/m3。
(2)常用单位: 克/厘米3(g/cm3)。质量单位用g、体积单位用cm3时,则密度单位是g/cm3。
(3)单位换算:1g/cm3=103kg/m3
4. 密度的物理意义
密度是物质的一种特性,它表示单位体积的某种物质的质量。如水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的水的质量为103kg。
5. 对密度是物质的特性的理解
(1)每种物质都有它确定的密度。同种物质,密度一般是不变的,与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关(选填“有关”或“无关”) 。
(2)密度与物质的种类有关,不同物质的密度一般是不同的(选填“相同”或“不同”)。
(3)密度与物质的温度和状态有关。
①同种物质的密度受温度变化的影响。物质在温度变化时,体积会发生改变(如热胀冷缩),而质量不变,因此物质的密度会改变(均选填“改变”或“不变”)。
②物质发生物态变化时,质量不变,体积会变化,所以密度会变化(均选填“改变”或“不变”)。例如水结冰后,密度变小(0.9g/cm3)。
6. 常见固体、液体、气体的密度值
(1)物质的密度值都是有条件的。如“常温常压”、“0℃,标准大气压” 等,若这些条件(温度,压强)改变,密度也会有所变化。
(2)通常情况下,不同物质的密度是不同的。大部分固体的密度较大,液体的密度次之,气体的密度最小。但也有例外,如水银的密度为13.6×103kg/m3,比许多固体的密度都大,油类的密度一般比水的密度小;氢气是密度最小的气体等。
(3)密度相同的不一定是同种物质,如常温常压下冰和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
第3节 测量物质的密度
一、量筒的使用
1. 量筒的用途:量筒是测量液体体积的仪器,也可用排水法测量形状不规则的固体的体积。
2. 量筒上的标度
(1)单位:量筒上的标度单位是毫升(mL)。
1毫升(mL)=1厘米3 (cm3) 1升(L)=1分米3 (dm3)
(2)量筒的最大测量值(量程)
最上面的刻度线指示的数值即为量程。如图所示,量筒的量程为0~50 mL。
(3)量筒的分度值
量筒上相邻两条刻度线之间的体积数为量筒的分度值。如图所示,量筒的分度值为1 mL。
3.量筒的使用方法
(1)选:在测量前应根据被测物体的体积(一次性完成测量比较好)和测量精度的要求来选择合适的量筒,使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。
(2)放:使用量筒测量体积时应将量筒放在水平桌面上。
(3)读:量筒内的液面大多数是凹液面,如水、酒精等形成的液面;也有的液面是凸液面,如水银面。读数时,视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平(图乙正确)。俯视或仰视的读数均不准确;若俯视,读数会偏大(图甲所示);若仰视,读数会偏小(图丙所示)。
4. 使用量筒的注意事项
(1)被测液体的体积不能超过量程。
(2)在测量范围内,应选择分度值较小的量筒,目的是提高精确度,减小测量误差。
(3)不能对量筒加热,也不能用量筒测量高温以及有腐蚀性的液体。
5. 用量筒测量小石块体积的方法(排水法)
(1)用烧杯将适量的水倒入量筒内,读出水的体积V1(左图);
(2)将待测小石块用细线拴住,轻轻地浸没于量筒内的水中;
(3)正确读出水面上升后的总体积V2(右图);
(4)计算被测石块的体积V=V2-V1=60 cm3-50 cm3=10 cm3
(5)“适量”意思是指:①水量不能过多,以免放入物体后有水溢出;②水要浸没物体。
二、测量固体的密度
(1)实验原理:ρ=m/V
(2)实验器材:天平、量筒、小石块、细线、水
(3)实验步骤
①用天平测量出小石块的质量m。
②在量筒中放入适量的水,读出量筒中水的体积为V1。
③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中,读出小石块和水的总体积为V2。
(4)实验数据记录
石块的
质量m/g
量筒内水的体积V1/cm3
量筒内石块和水的总体积V2/cm3
石块的
体积V/cm3
石块的密度
ρ/g·cm-3
(5)利用密度公式计算小石块的密度为ρ=m/(V2-V1)。
三、测量液体的密度
1.实验原理:ρ=m/V
2.实验器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯、盐水。
3. 设计并进行实验
(1)在烧杯中倒入适量的盐水,测量烧杯和盐水的总质量m1。
(2)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒内盐水的体积V。
(3)测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。
(4)实验数据记录表格:
烧杯和盐水的总质量m1/g
烧杯和剩余盐水的质量
m2/g
量筒中盐水的质量
m/g
量筒中
盐水的体积
V/cm3
盐水的密度
ρ/g·cm-3
(5)根据公式计算盐水的密度ρ=(m1- m2)/V
第4节 密度与社会生活
一、密度与温度
1. 物质密度与温度的关系
一定质量的气体,其密度受温度的影响较大。当其温度升高时,密度变小;当其温度降低时,密度变大。
自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大,温度降低时体积变小的性质,物质的这种性质可简称为“热胀冷缩”。在我们常见的物质中,气体的热胀冷缩最显著,它的密度受温度的影响也最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。
2. 风的形成
风就是空气的流动,风的形成是温度引起空气的热胀冷缩所致。当气体受热膨胀时,体积变大,根据密度公式ρ=m/V 可知密度变小,所以气体会上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。地面附近的风总是从低温地区吹向高温地区。
3. 冬天自来水管被冻裂的原因
从密度表中,我们可以查到冰的密度比水的密度小,水冻成冰后,因为质量不变,根据V=m/ρ可知,体积增大,所以就把水管胀裂了。
4. 水的反常膨胀现象
(1)水的热膨胀规律
分析图3所示图像可知,4℃以上的水是热胀冷缩,而0℃~ 4℃的水是热缩冷胀,把这种现象称为反常膨胀。
图3 水的体积-温度图像 图4 水的密度--温度图像
(2)水的密度与温度的关系
分析图3所示图像,水的质量不变,在温度4℃时体积最小,由ρ=m/V可知,密度最大。温度高于4℃时,随着水温的升高,密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小(如图4所示)。
结论:在温度为4℃时,水的密度最大。
(3)与水的反常膨胀有关的现象
①水在4℃时的密度最大,下沉到水底。如图5所示:水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天,水面冰封了,但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温,利于生物存活。
②各种饮料都含有水分,由于水在4℃时的密度最大,体积最小,所以储存或运输在温度为4℃时最安全的。
二、密度与物质鉴别
1. 鉴别物质的种类
(1)鉴别原理:物质的密度是物质的特性,同种物质密度是相同的,不同物质的密度一般是不同的。例如,鉴别奥运“金牌”是否纯金制作的,只要根据ρ=m/V测出了金牌的密度,再与密度表中金的密度进行比较,如果计算值和理论值吻合,说明是纯金制作的,否则就不是。
(2)注意:用测密度的方法鉴别金牌,这种鉴别方法并不是绝对可靠。
从前面的密度表可知,一些不同物质的密度可能是相同的。例如酒精和煤油都是液体,它们的密度都0.8×103㎏/m3,所以这种鉴别方法不是绝对可靠的。要准确的鉴别物质,既要看密度,还要看颜色、气味、硬度等。
2. 密度在社会生活中的其他应用
(1)测量密度,确定矿藏种类。勘探队员在野外勘探时,通过采集的样品的密度等信息,可以确定矿藏的种类及经济价值。
(2)根据密度,鉴别产品优劣。例如用盐水选种,把种子放到盐水里,饱满的种子因为密度大而沉到盐水底。瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。
(3)根据密度大小选择合适的材料
根据m=ρV可知,在体积相同时,密度越小,质量越小,密度越大,质量越大。
①航空器材中,常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料,是为了减小自身的质量。
②机器底座、压路机的滚筒常常选用密度大的材料来制作,是为了增加质量,从而增大重力。
③拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时,要求道具的质量要小,人们常选用密度很小的泡沫塑料做道具。
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