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第六章 质量与密度
目 录/
1.
质量
2.
密度
3.
密度与社会生活
PART 01
质量
一、质量
1、定义:物体所含物质的多少叫质量。
2、符号:m
3、单位:
国际单位制:千克( kg )
常用单位:吨( t ) 克 ( g ) 毫克 ( mg )
生活中常用的质量单位:公斤、斤、两
一、质量
4、质量单位之间的换算关系
1 g=10-3 kg 1 mg=10-3 g=10-6 kg 1 t=103 kg
1千克=1公斤=2斤=20两
对质量的感性认识:
一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g
一头大象约 6t 一元硬币约6g
一头鲸约150t 一个中学生约50kg
一、质量
3.质量的理解:固体的质量不随物体的物态、位置、形状和温度而改变,所以质量是物体本身的一种属性。
例如:铁块熔化成铁水或者压成铁片;宇航员把它带入太空,质量均不变。
4、测量:
⑴ 日常生活中常用的测量工具:案秤、台秤、杆秤,
一、质量
⑵ 托盘天平的结构:
①平衡螺母:用来调节天平横梁平衡。
②指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断,而不必等到指针完全停止摆动,只要摆动幅度相同即可。
③标尺、游码、砝码:指示所称物体质量。
一、质量
托盘
平衡螺母
游码
镊子
横梁
砝码
分度盘
指针
⑵ 托盘天平的结构:
一、质量
⑶托盘天平的使用方法:
二十四个字:水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁平衡.
具体如下:
①“看”:观察天平的量程以及游码在标尺上的分度值。
②“放”:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处。
一、质量
③“调”:调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡(左偏右调,右偏左调)。
④“称”:把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡(左物右码)。
⑤“记”:被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值
一、质量
⑥注意事项:
每个天平都有自己的“称量”和“最小感量”,也就是所能称量的最大质量和最小质量。被测物体的质量不能超过称量或小于最小感量。
向托盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,并且要轻拿轻放,用后及时将砝码放回砝码盒里。
一、质量
潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘当中
天平和砝码应存在干燥、清洁的地方,不能把砝码弄湿、弄脏。
已调好的天平,当移动不同台面时,应重新调节横梁平衡,方可测量。
一、质量
⑦天平的使用——物体与砝码错位后的读数问题
左物右码 m物=m砝+m游
右物左码 m物=m砝-m游
一、质量
⑶ 方法:
A、直接测量:固体的质量
B、特殊测量:液体的质量、微小质量
怎样测一枚邮票的质量?
用天平测出100枚邮票的总质量M,则一枚邮票的质量
M=
累积法
PART 02
密度
二、密度
1、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、符号: ρ 3、公式: ρ=
4、单位:
ρ(密度):kg/m3 (千克每立方米)
m (质量):kg(千克)
V (体积):m3 (立方米)
二、密度
国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。
这两个单位比较:g/cm3单位大。
单位换算关系:
1g/cm3=103kg/m3
1kg/m3=10-3g/cm3
二、密度
水的密度为1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克
同种物质状态改变,密度改变(冰和水);
不同物质,密度一般不同,有个别的特殊情况(冰和蜡、 煤油和酒精)
二、密度
4、理解密度公式
⑴同种材料,同种物质, ρ不变,m与 V成正比,即ρ一定时,即体积大的质量大;
物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;
密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。
二、密度
4、理解密度公式
⑵质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比,即m一定时,,即密度大的体积反而小;
⑶不同物质组成的物体,在体积相同的情况下,质量m与密度ρ成正比,即V一定时,,即密度大的质量也大
二、密度
5、图象:
上图所示: ρ甲> ρ乙
V
m
ρ甲
ρ乙
上图所示: ρ乙> ρ甲
二、密度
6、测体积——量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵使用方法:
“看”:单位:毫升(ml)=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。
“放”:放在水平台上。
“读”:量筒里地水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
二、密度
6、测体积——量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵量筒的标度:毫升(mL)和升(L)
常用作液体的体积和容器的容积的单位:
1mL=1cm3
1L=1dm3
1L=1000mL
二、密度
⑶量筒的使用方法
读数时,量筒一定要放在水平台上,视线要与液面相平,若仰 视,读数会偏低;若俯视,
读数会 偏高。若液面(例如
水银面)为凸形,视线应与
凸形液面的最高处相平;
若液面(例如水面)为凹形,
视线应与凹形液面的最低处相平。
一、质量
7、测固体的体积:
①形状规则的固体
可直接用刻度尺测相关长度,并利用体积公式算出
正方体体积 圆柱体体积
长方体体积圆锥体体积
球体体积
一、质量
②不规则固体体积(不溶于水)
采用排液法测量,这里采用了一种
科学方法等效代替法。
具体方法是:先在量筒中倒入适量的水,
读出水面所对刻度V1,再将被测小石块
轻轻放入水中,读出此时读数V2,则
V2-V1即是该小石块的体积。
小石块放入
前水的体积
小石块和水
的总体积
一、质量
③漂浮的固体
“沉坠法”测体积
具体方法是将待测物体和密度较大的重物用细线拴在一起,先用手提待测物体上端的细线,将能沉入水中的物体浸没在量筒内的水中,读出体积V1;然后将拴好的两个物体一起浸入水中,读出体积V2;被测固体的体积V=V2-V1
一、质量
③漂浮的固体
“针压法”测体积
具体方法是先在量筒中倒入适量的水,读出水面所对刻度V1;用一细长针刺入被测物体并用力将其压入量筒的水中,读出体积V2;被测固体的体积V=V2-V1
一、质量
④较大的固体
具体方法是将烧杯装满水,且不溢出,此时把固体完全浸没在烧杯内的水中,且同时用另一容器接溢出的水,再用量筒测出溢出水的体积V,则V是被测固体的体积
二、密度
8、测液体密度:
⑴ 原理:
⑵ 步骤:
①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;
④得出液体的密度
二、密度
9、测固体的密度:
⑴ 原理:
⑵ 步骤:
①用天平测固体质量m;
②直接(或间接)测量出物体体积V;
③得出固体密度
二、密度
10、用天平和量筒测小石块密度:⑴ 原理:
⑵ 步骤:①用天平测小石块质量m;
②向量筒倒入适量的水,读出此时水的体积V1
③用细线将小石块系住,浸没在量筒的水中,读出水和石块的总体积V2;
④计算出石块的体积;
⑤求出小石块的密度
二、密度
注意事项:
(1)测液体密度时,若先称出空烧杯的质量,再称液体和烧杯的总质量,然后将液体全部倒入量筒,由于烧杯内液体倒不尽,会使得所测体积偏小,所测密度偏大,误差较大;
(2)测固体密度时,如果先测体积,会使得物体表面有液体残留,造成所测质量偏大,所测密度偏大,误差较大 。
二、密度
11、密度的应用:
⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。
⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式算出它的质量。
二、密度
⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=算出它的体积。
⑷判断空心实心,算空心部分体积时必须求出所用材料的体积,则有V空=V-V材
⑸合金类问题,有ρ合金=
PART 03
密度与社会生活
三、密度与社会生活
1、物体的密度与温度的关系
温度能够改变物质的密度。
在常见的物质中,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。
三、密度与社会生活
一般来说,同种物质温度越高密度越小,温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律。
即m一定时,V增大,减小;V减小,增大
三、密度与社会生活
2、应用——风的形成
形成:风就是空气的流动,它是由于气体密度发生变化而引起的。受热多的地区温度高,空气因膨胀密度变小而上升,则该地方气体变得稀薄,周围的冷空气(相对)过来补充,这就形成了风
利用:风力发电、取水、灌溉、磨面、推动帆船和滑翔机等。
三、密度与社会生活
3.特例——水的反常膨胀
水在4℃时密度最大;
温度高于4℃时,“热胀冷缩”,随着温度的
升高,水的密度越来越小;
温度低于4℃时,“热缩冷胀”,随着温度的
降低,水的密度也越来越小;
水凝固成冰时体积变大,密度变小。
三、密度与社会生活
4、鉴别物质的种类
求出物质的密度,对照密度表得出物质的种类
由于物质的密度受温度的影响,在对照密度表时存在误差,且有些物质的密度是相同的,因此实际鉴别时,还要结合物质的其它特征,如气味、颜色、硬度、透明度,有时甚至需要结合化学方法。
三、密度与社会生活
5、密度与材料
在交通和航空、航天领域中常用强度大、密度小的材料(合金或者玻璃钢)
在包装、装饰中常用密度小的材料
在新材料(纳米材料、记忆合金等)的研发过程中,密度仍然是科学家研究的核心问题之一
凡有等待,就有启程