1、第六章 质量与密度61 质量【知识与技能】1知道质量概念及质量的单位。2通过实际操作，掌握天平的使用方法。3学会测量固体的质量。【过程与方法】1通过观察、动手、比较，形成对质量概念的初步认识。2通过观察和操作，让学生学会托盘天平的使用方法。3在天平的使用过程中，让学生进一步体会使用测量工具的基本方法。【情感态度与价值观】1通过对托盘天平的调节和使用，培养学生认真操作，自觉遵守操作规范的良好习惯和实事求是的科学态度。2通过介绍杆秤等测量质量的工具，对学生进行爱国主义教育，激发学生的民族自豪感。3通过了解质量的广泛应用，培养学生学习物理的兴趣。【情景导入】生活中我们经常听到电视上有报道某某商品有“
2、质量”问题，某某产品“质量”合格，这里所指的“质量” ，与我们物理学中所讲的“质量”是不是同一个概念？学习内容一：质量和质量的测量阅读课本 P108 至 P111 文字内容，插图，基本概念、定义用红笔做上记号。【自学检测】1一切物体由物质组成，一个铁锤比一个小铁钉所含的铁物质要多，物理上质量是用来表示物体所含物质多少，而生活中某产品的质量是指产品优劣等级。2质量通常用字母 m 表示， 质量的国际单位是千克，符号是 kg常用的质量单位还有克毫克和吨，1kg1000g，1t 1000kg。【合作探究】教师巡视督促指导一、质量的理解1冰块熔化成水，状态变化了，所含物质多少 质量没有变化；2泥团捏成泥
3、人，形状变化了，所含物质多少 质量没有变化；3飞船飞向月球，位置变化了，所含物质多少 质量没有变化；4将一铁块加热，温度变化了，所含物质多少 质量没有变化。结论：质量是物体的一种属性，一个物体的质量不随物体的形状状态位置和温度的变化而变化。二、质量的测量1实验室里我们通常用天平测物体质量，生活中常用杆秤电子秤测物体质量。2观察托盘天平构造，认清天平各部分的名称和配套砝码的质量及个数。1底座；2.横梁；3.托盘；4.标尺；5.平衡螺母；6.指针；7.分度盘；8.游码。天平参数称量_ 感量_100g 砝码_个 50g 砝码_个20g 砝码_个 10g 砝码_个5g 砝码_个3练习天平的使用：你所用
4、的天平能不能测出你自己的质量？为什么？阅读第 109 页天平的使用说明，思考并完成下列问题：天平使用的注意事项：测物体质量不能超过天平的称量(称量就是指天平一次可以测量的最大质量，底座铭牌上标注有的称量)。向盘中加减砝码要用镊子夹取，轻拿轻放，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿弄脏。潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中(为什么不能直接放到天平的盘中？如何解决这个问题？)。三、利用托盘天平测量固体(小铁块) 质量一放：将天平放在水平桌面上；二调：将游码拨到标尺的零刻度线处，再调节平衡螺母，使横梁平衡；三测：将被测物体放在天平左盘，估计一下物体质量，用镊子按先大后小向天平右盘依次试加砝码，若所
5、有合适的砝码都用上后，天平仍不平衡，则需调节游码，使横梁平衡；四读：右盘砝码质量加上游码示数等于物体质量；五收：测量完毕，将物体取下，用镊子将砝码放回砝码盒，游码归零，以备下次使用。四、如何测量小瓶中的水的质量？【展示交流】【精讲点拨】天平使用方法技巧：1调节平衡螺母，当指针指在分度盘中线(水平平衡) 或指针左右摆幅相等 (动态平衡)时，天平横梁就是平衡的；(指针左偏右调 ，右偏左调)2测量时要遵循左盘放被测物体，右盘放砝码(左物右码) 的原则。3加砝码应先加大砝码后加小砝码(先大后小) 。4调节游码相当于在天平的右盘中加减小砝码。5读物体质量时，应该先读大砝码再读小砝码(先大后小) ，游码示
6、数应以游码左端对应的刻度线为准。【即时练习】1一个初中生的质量约为 50_；一头大象的质量约为 6_；一个鸡蛋的质量约为 50_；一张纪念邮票的质量约为 50_。2P112 第 1、3、4 题学习内容二：质量的测量技巧【自学检测】P112 第 2 题：如何称出一个大头针的质量？一个大头针，一张邮票，这样的物体质量太小，小于我们使用的天平的最小测量值，利用天平无法直接测出它的质量，我们可以换精密的测量工具但是我们现在只有这台普通的天平和足量的大头针。你能否想一种方法测出一个大头针的质量吗？【合作探究】教师巡视督促指导一、如何测一个大头针的质量？先_。再_。则每个大头针的质量 m_(字母表达式)。
7、这种“测多算少”测量方法在物理上叫做“累积法” ，你能否为本次测量过程容易出错的地方提出一些建议？二、如果要测量盐水的质量，怎样设计实验步骤？下面是两种测量盐水的质量的实验方法。第一种：先在烧杯中装一定量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量为 m1，将盐水倒出，测出烧杯的质量 m2，则倒出盐水的质量为 m1m 2。第二种：先测出空烧杯的质量为 m1，再往烧杯中装入适量的盐水，测出烧杯和盐水总质量 m2，则烧杯中盐水质量为 m2m 1。【展示交流】【精讲点评】用“累积法”测量微小物体质量的要求：所选的物体规格相同，数量适当。【即时练习】1用天平测出一粒米的质量，可采用的方法是(A )A先测出一百粒米的
8、质量， 再通过计算求得B先测出一粒米和铁块的质量，再减去铁块的质量C把一粒米放在天平盘中仔细认真的测量D把一粒米放在天平盘中， 反复多次测量，再求平均值2一架天平，测量前左盘低右盘高，未经调节，称得一铁块的质量是 50 克，那么铁块的实际质量应比 50 克大(填“ 大”或“小”) ；若用一个已生锈的砝码去测量一个物体质量 ，则测量的结果与真实值相比偏小(填“大”或“小”) 。【巩固练习】见课内训练62.1 密度【知识与技能】1通过实验探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系。2知道密度定义、公式和单位，理解密度的物理意义，会查密度表。【过程与方法】1通过实验，探究密度是物质的特性。2学会
9、利用实验数据列表和绘制图象，进一步认识密度是物质的特性。3学会用查表的方法了解各种物质的密度。【情感态度与价值观】1关心日常生活中物质的密度值。2通过了解同种物质的密度是质量和体积的比值，增强对科学探究的兴趣，感悟密度对科技进步的影响。【情景导入】怎样把外观一模一样的铝块和铁块区分开？如：颜色，硬度。自然界的物质很多，不同的物质有很多不同的特性，我们就是根据这些不同的特性来区分不同物质的。学习内容：密度认识阅读课本 P113 至 116 文字内容，插图，基本概念、定义用红笔做上记号，记住水的密度值。【自学检测】1生活经验告诉我们，由相同物质构成的物体，如果体积越大，质量越大，用密度表示物质的这
10、种特性。2某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫密度，计算公式是 m /V，其中 m表示质量，V 表示体积， 表示密度。4密度的国际单位是千克每立方米，用符号表示是 kg/m3，常用的密度单位还有克每立方厘米，用符号表示是 g/cm3，它们的换算关系为：1g/cm 310 3kg/m3。【合作探究】教师巡视督促指导一、物质的质量与体积的关系1提出问题：同一种物质，它的质量与体积有什么关系？猜想：同种物质组成的物体的质量与它的体积成正比。2设计实验：(1)实验方法：用体积不同的长方体铝块进行实验，分别测出它们的质量和体积。(2)画出实验表格质量 体积 质量 /体积铝块 1铝块 2铝块 3换用等
11、体积的铁块作实验样品，分别测出每个铁块的质量，计算铁块质量与体积的比值，完成实验表格。质量 体积 质量 /体积铁块 1铁块 2铁块 3结论：相同体积的不同物质，质量一般不同。同种物质的质量与体积之比相同。不同物质的质量与体积之比不同。(3)以体积 V 为横坐标，质量 m 为纵坐标，在方格纸上分别将铝块、铁块的质量与体积关系描点并作图象。(4)观察所作的图象和对比实验数据，都得到了近似的一条直线 ，说明：同种物质的质量跟体积的比值一定，即质量与体积成正比。不同物质，其质量与体积的比值一般不同。如果一块砖的体积为 V，质量为 m，则这块砖质量与体积的比值为 m/V；将两块相同的砖叠放在一起，其体积
12、为 2V，质量为 2m，质量与体积的比值为 m/V。二、密度1在密度表中：常温常压下是指_，水的密度是 1.0103kg/m3，固体的密度表中，铝的密度是 2.7103kg/m3，其物理意义是 1 立方米铝的质量是 1103kg。2固态液态气态的物质的密度大小有什么特点？3冰和水都是由同一种物质水分子组成的，它们的密度不相同。4不同物质它们的密度一定不同吗？请举例说明。【展示交流】【精讲点拨】1密度是物质的一种特性，公式 m /v 是密度的定义式，它反映的是密度与质量和体积的比值之间的定量关系，不能说物质的密度与质量成正比，与体积成反比。2(易错题) 氧气瓶内装有气态氧，现有一瓶氧气正在使用
13、，氧气瓶内氧气的质量减小，体积不变，氧气的密度减小。【即时练习】1如图是甲乙两种物质质量跟体积关系的图象，那种物质的密度较大？2一块橡皮，使用一段时间后，没发生改变的物理量是(C )A质量 B体积C密度 D无法判断3自学 P115 例题后，完成 P116 第 1、2、3、4、5 题( 分组板演，集体更正)。【巩固练习】见课内训练62.2 密度的计算【知识与技能】1根据物质的质量和体积通过密度公式 m /v，计算物质的密度或对照密度表来鉴别物质。2会根据密度公式 m/v 及变形式 mV 和 Vm/ 计算物体质量或体积。【过程与方法】采用启发的教学方法，配合讲授、讨论、展示等多种教学方法综合优化，
14、使学生成为学习的主体，不断提高学生的分析计算能力。【情感态度与价值观】培养学生的合作精神，以及在交流与讨论中所持的正确态度。学习内容：密度和质量体积的计算【自学检测】1已知质量和密度，你能求出物体的体积吗？试着写出求体积的公式：Vm/。2已知密度和体积，你能求出物体的质量吗？试着写出求质量的公式：mV 。【合作探究】教师巡视督促指导一、等体积变换问题一个空瓶质量为 200g，装满水后总质量 700g，若用这个瓶来装另一种液体，装满后总质量是 600g，该液体的密度是少？提示：此题中瓶子装满水与装满待测液体的体积有什么关系？写出解答过程。二、物体空实心的判断问题体积是 30cm3 的铝球，质量是
15、 27g，这个铝球是空心的还是实心的？(请用三种方法) 若是空心，则空心部分体积为多大？提示：比密度：计算平均密度与密度表中铝的密度比较。比质量：计算体积为 30cm3 的铝球质量与实际质量相比较。比体积：计算质量为 27g 的铝球体积与实际体积相比较。三、平均密度问题有一工艺品(实心)，由金和铜两种材料制成(两种合金混合后的各自体积保持不变)，其质量为 1983.4 克，体积为 106 立方厘米，则此合金中金、铜的质量各多少？( 金19.3g/cm 3， 铜 8.9g/cm 3)【展示交流】【精讲点拨】1合作探究第一题有数学“等体积变换”思想，即同一容器分别装满两种不同液体时的体积相同。2求
16、解混合物的问题，要注意以下几点：(1)混合前后总质量不变； (2)混合前后总体积不变( 一般情况)；(3)混合物的平均密度等于总质量除以总体积；此类问题难度较大，正确把握上述三点是解此类型题的关键。【即时练习】1有两种不同材料制成的体积相同的甲乙两种实心球，在天平右盘放 2 个甲球，在左盘放 3 个乙球，天平恰好平衡，则甲、乙密度比为 32。2将密度为 0.8g/cm3 的甲种液体 40cm3 和密度为 1.2g/cm3 的乙种液体 20cm3 混合，混合后的体积变为原来的 90%， 求混合液的密度。【巩固练习】见课内训练63.1 用天平和量筒测量物质的密度【知识与技能】1深入理解密度的概念，
17、认识量筒，会使用量筒测物体体积。2通过探究活动学会测量液体和固体的密度。【过程与方法】1实验法：会通过实验，间接地利用公式 m /V 测量物体的密度。2观察法：用正确的方法给天平和量筒读数。【情感态度与价值观】培养学生严谨的科学态度。学习内容：密度的测量学习指导：阅读课本 P117 至 118 文字内容，插图，基本概念、定义用红笔做上记号。【自学检测】1形状规则物体，如：长方体金属块体积可以用刻度尺测量。不规则形状物体，如：牛奶，小石块的体积可以用量筒(填仪器名称) 测量。2量筒的容积单位一般是 mL，也有使用 cm3 作单位的。它们之间的换算关系是1mL1cm 3。3用天平和量筒测物质的密度
18、的实验原理是：m /V。【合作探究】教师巡视督促指导一、量筒的使用1你所用的量筒量程是_，分度值是_。2观察示数时应注意什么问题呢？应使视线与液面的凹面相平。3测形状不规则物体(不吸水 )的体积排水法。在量筒中倒入适量的水，记下对应的刻度值 V1，然后将铁块浸没入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值 V2，V 2 与 V1 的差值就是铁块的体积。“适量”的含义：放入物体后物体能没入水面下且水面不超过量筒量程。二、测水的密度1如何来测水的体积？先测出一定量的水的体积：将水倒进量筒中，记下示数 V。2水质量怎样测呢？方法：可以先测一个空烧杯的质量 m1，然后将量筒中的水倒入烧杯，测出烧杯和水的总
19、质量 m2，那么水的质量 mm 2m 1.这样水的质量和体积已全部测出来了，则水的密度( m2 m1)/V。3还有没有别的办法？怎么测呢？具体说一下，几种方法哪种更合理？为什么？方法：取一只量筒，先测出它的质量 m1，然后往量筒中装水，测出量筒和水的总质量 m2.那么水的质量 mm 2 m1 同时，由量筒中液面的示数直接把水的体积读出来，两者相除即得水的密度。方法：在烧杯内装适量的盐水，用天平测出总质量 m1，将烧杯中盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水体积 V，用天平测出烧杯和剩余盐水质量 m2，则盐水密度为( m1m 2)/V。第种方法好，第种主要是测得的盐水质量偏小，第种将量筒放在天平上测质量
20、时，由于量筒重心高，易掉落损坏器材。三、测小石块的密度1先用天平测出小石块的质量 m。2测小石块的体积，先用量筒量取一定量的水，记下示数 V1，将小石块全部浸入水中，再记下这时的示数 V2.所以小石块的体积为 V2V 1。3用质量 m 除以体积 V 即可得到小石块的密度。反思：能不能先测体积，后测质量呢？为什么？如果先测小石块体积，则小石块要沾上水，在使用天平测质量时天平是不能沾上水的，同时小石块沾上水后质量有可能会变大，因此应先测质量后测体积。【展示交流】【精讲点拨】物理实验的方法设计原则：1简便性原则：方案原理简单、操作简便，各量易于测定。2可行性原则：实验方案的实施要安全可靠，不会对人身
21、和器材造成危害；所需装置和器材要易于置备，不能超出现有条件，不能脱离实际。3精确性原则：不同的实验方案，其实验原理、所需装置和器材以及实验重复性等方面所引起的误差是不同的。在选择方案时，应对各种可能的实验方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的实验方案。三条原则通常要综合考虑。【即时练习】1完成 P119 第 1 题，要求：写出实验步骤把所测物理量用相应字母表示并写出铝箔厚度表达式。2分组完成 P119 第 2、3 题，注意第 2 题结果处理方式。3在课本上完成 P119 第 4 题。【巩固练习】见课内训练63.2 变式测量物质密度【知识与技能】1替代法测密度。2其它方法测密度。【自学检测
22、】1将一质量为 158g 的金属块投入盛满水的溢水杯中，金属块完全浸没，测出溢出水的质量为 20g。由此可知，金属块的体积是_cm 3，金属块的密度是_kg/m 3。2量筒也能测质量。若已知物质的密度，用量筒测出其_，即可利用公式_求出物体的质量。【合作探究】教师巡视督促指导一、替代法测密度小明用天平大杯小杯和密度为 的水测一石块密度。1用天平测出石块质量，天平平衡时如图所示，石块的质量 m 石 _。2小明测量石块的体积步骤如下：A测出空小杯的质量 m1。B把装了水的大杯和空的小杯如图放置。C把石块缓缓放入大杯中， 大杯中部分水溢进小杯。D测出承接了溢出水的小杯的总质量 m2。请你指出步骤 B
23、 的错误之处：_。3用本题中出现过的物理量的符号表示石块体积为_；石块密度为_(设步骤 B 中的错误已改正)。二、特殊物质密度的测量1漂浮的物质蜡放在水中会漂浮，如何测蜡的密度？(1)用天平测出蜡的质量 m。(2)用量筒测量密度小于水的不规则物体( 如蜡块)的体积，方法如下：压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入量筒水中，前后水面所对应的刻度的差值就是蜡块的体积。沉锤法：用细线将一铁块系在蜡块下面，让铁块先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值 V1，然后铁块和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2，V 2 与 V1 的差值就是蜡块的体积。则蜡的密度表达式为：_。2吸水的物
24、质块砖的密度又该如何测量？(1)用天平先称出它的质量 m。(2)在量筒中放入一定量的水，将砖块用细线吊着没入量筒里的水中 ，让它充分吸水。(3)待砖块吸足水后，通过增、减水量，使量筒内的水面与某个整数刻度线相齐 ，记下这个数值 V1。(4)把砖块从量筒中提出水面滴干后，再观察此时量筒中剩余的水量 V2。(5)那么，砖块的体积 V_。(6)求得砖块的实际体积，再根据测得的砖块质量，就可计算出砖块的密度_。3测溶解于水的物质的密度饱和溶液法像白糖、食盐这样溶解于水的物质，其体积也无法直接用排水法测量，可用“饱和溶液法”测量出它的体积，进而测量出它的密度。下面以食盐为例，介绍这种测量方法：(1)用天
25、平测量出适量的食盐的质量，记作_。(2)在量筒中加入适量的水，然后加入足量的食盐，充分搅拌 ，直至食盐不再溶解( 量筒底有少量食盐晶体为止)，此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液，读出溶液和剩余食盐晶体的总体积，记作_。(3)把测量好的食盐加入量筒中，读出此时溶液和食盐的总体积 ，记作_，则食盐的体积为 V_。(4)食盐的密度为：_ 。【展示交流】【精讲点拨】1在缺少量筒的情况下，用替代的方法，也能测出物质的密度，例如在缺少量筒的情况下，常用水的体积来替代被测物体的体积。而水的体积是用天平先称出其质量后，运用V 水 m 水 / 水 计算得来，就不需要用量筒测体积了。2吸水物质的体积也可以用排面粉法
26、或排沙法，易溶于水的颗粒状物质的体积也可以直接倒入量筒中测量。【即时练习】1不用量筒，只用天平，如何称出 20 毫升的水？2不用天平，只用量筒，如何量出 100 克水来？【当堂练习】见训练案基础部分。64 密度与社会生活【知识与技能】1密度与温度的关系。2密度与物质鉴别。【过程与方法】1通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度高，密度变小；温度低，密度变大。2学会利用密度这一重要属性鉴别物质。【情感态度与价值观】培养学生严谨的科学态度，充分把密度知识与社会生活紧密相连。【视频导入】观看龙卷风视频学习内容：密度与社会生活阅读课本 P120 至 P122 文字内容，插图，基本概念、定义用红笔
27、做上记号，记住水的反常膨胀特点。【自学检测】1物体通常具有热胀冷缩的性质，即温度升高时，体积变大；温度降低时，体积缩小，质量不变，根据密度公式可知，温度升高时，物质的密度通常变小，温度降低时，物质的密度通常变大。气体(填“固体 ”“液体”或“气体”) 的密度受温度的影响最大。2水具有反常膨胀的性质，水凝固成冰时，体积变_，密度变_，水在_时密度最大。3课本上完成 P123 第 2 题。【合作探究】教师巡视督促指导一、密度与温度的关系1在点燃的酒精灯火焰上方罩一大小适当的薄塑料袋，松手后看到什么现象？(有条件利用孔明灯演示)2观看飓风图片，思考并讨论生活中的风是如何形成的？分析：生活中的风就是空
28、气在受热时体积变大，密度减小而上升。热空气上升后，温度低的空气就从四面八方流过来，形成风。3装满水的水壶在水快烧开时，为什么总有一些水会溢出来？分析：在给水加热的过程中(不考虑汽化) ，水的温度在升高 ，水的质量(m)不变，水溢出来了说明水的体积(V) 在变 大，根据公式 m/ v 可知随着水的温度升高，水的密度( )在减小。由上面的一些现象可以得出：温度能够改变物质的密度。4(水管胀破图片)在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好 ，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成输水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂？怎样防止水管破裂？( 结合自学
29、检测第 3 题：等质量的的水结成冰后的体积变化计算过程分析)二、密度与物质鉴别1你能用密度知识来鉴别一块奖牌是用什么材料做的吗？怎样做？这种鉴别方法是不是绝对可靠？为什么？2出示题目：一铁球的质量是 2.2kg，体积是 0.4103 m3，试鉴定此球是空心还是实心的？( 铁 7.9g/cm 3)读题后讨论：2.2kg 指的是哪部分物质质量？0.410 3 m3 是哪部分物质的体积？在不破坏铁球的前提下，如何鉴别铁球是不是空心？你能想出哪几种办法？3密度的特殊用途根据需要选取材料铅可用作鱼网的网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，因为它们的密度大。铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车
30、的外壳，泡沫塑料制作救生器件，因为它们的密度比较小。【展示交流】【精讲点拨】1自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时体积减小的性质(水例外) ， 物质的这种性质叫做热胀冷缩。2 “空心”理解成真空，空心部分无物质。3物质与物体有区别：物体是由物质构成的。物体是一个实际物体，物质则是一个宏观概念。如金是物质，而金戒指金牌是物体。【即时练习】1北方居民家取暖用的暖气片应该按在什么位置？2观察下图填空：在 04水的密度会随温度的升高而_，水温大于 4水的密度随着温度的降低而_，我们把水的这个特性叫做水的_。在_时水的密度最大，由于_，所以在在严寒的冬天，河面封冻，较深的河底却能保持_的水温，鱼儿仍然可以自由自在的游。3在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等。下列属于主要从密度角度考虑选取材料的是(B)A炒菜时用铁锅不用铝锅B用塑料泡沫做成拍摄电影时倒塌房屋的墙体C体温计中用水银做测温液体D发高烧病人用稀释后的酒精擦拭身体【巩固练习】见课内训练
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