2024-2025初中物理(人教2024版)八年级上册教学设计
单元教学课题 八年级物理上册第六章《质量与密度》 版本 人教版2024 年级 八年级
单元 质量与密度 教师 Xxx
单元内容 本单元教学内容:本章共4节,大致可以划分为六个小节 第一小节为《质量》:从课程主题 “质量” 出发,先引入对质量概念的讲解,通过生活实例能让学生更直观地理解。接着介绍质量的单位及换算,这是基础知识部分。然后重点阐述托盘天平的使用,包括结构认识、调节平衡、测量方法等,因为这是该节课程的重要技能点。通过实验操作可以加深学生对知识的理解和掌握,同时强调物理与生活的联系,提高学生的学习兴趣。 第二小节《密度》:通过生活中常见的不同物质体积相同但质量不同、质量相同但体积不同等现象,引导学生思考物质的特性。接着引出密度概念,即物质质量与体积的比值,它能反映物质的一种特性。学生将学习密度的公式 ρ = m/V 及其单位,如千克每立方米等,理解密度单位的含义。为后续解决实际问题奠定基础。 第三小节为《测量液体和固体的密度》:对于液体密度测量,学生将学习使用量筒测量液体体积,利用天平测量液体与容器总质量、空容器质量,通过差值法得出液体质量,再依据密度公式计算。在固体密度测量中,针对规则固体可直接测量相关尺寸计算体积,对于不规则固体则用排水法等测量体积,同时用天平测质量,最后代入公式求密度。通过实验,培养学生的动手能力和科学探究精神,让学生深刻理解密度概念在实际测量中的应用。 第四小节为《物质密度的特殊测法》:在常规测量方法基础上拓展,针对一些特殊情况,如形状不规则且易吸水的固体、粉末状固体、密度小于水的固体、易溶于水的固体以及黏稠液体等物质的密度测量。通过巧妙利用替代法、排沙法、悬垂法、饱和溶液法等特殊方法,让学生理解在不同情境下如何灵活运用物理知识解决密度测量问题,进一步加深对密度概念和测量原理的理解,培养创新思维和实践能力。 第五小节为《密度的应用》:在鉴别物质方面,通过测量未知物体密度与标准密度表对比来确定物质类别。在求质量上,已知密度和体积时,利用公式 m=ρV 可算出质量,比如计算大型工件质量。求体积时,根据 V=m/ρ,可解决如不规则且质量易测物体体积的求解问题。此外,密度知识在材料选择、判断物体是否空心等方面也有重要应用,帮助学生深刻体会密度在解决实际问题中的关键作用。 第六小节为《质量、密度的综合应用》:通过多种类型的问题,让学生掌握利用质量和密度公式解决复杂情境问题的能力。比如判断物体是实心还是空心,可结合质量、密度和体积关系进行分析。在混合物质问题中,依据总质量、总体积和各自密度来求解相关参数。同时,在解决一些涉及物质变化(如物态变化)但质量不变的情况时,利用密度变化求出体积变化等。通过实际案例和练习,提升学生综合运用知识的能力,培养科学思维。 本单元内容的逻辑结构: 本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动,学生自主探究、小组活动、网络共享资源。 本单元教学重点: 1.质量的概念和单位 (1)理解质量是物体所含物质的多少,它是物体的一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置等因素而改变。例如,将一块橡皮泥捏成不同形状,其质量不变;把一杯水从室内拿到室外,质量也不变。 (2)掌握质量的国际单位是千克(kg),以及常见的单位换算,如 1t=1000kg,1kg =1000g,1g=1000mg。学生要能熟练在不同质量单位之间进行换算。 2.天平的使用 (1)熟悉托盘天平的基本结构,包括横梁、指针、分度盘、游码、平衡螺母、托盘等部分。 (2)掌握天平的使用步骤:放(将天平放在水平台上)、调(调节横梁平衡,通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央)、称(左物右码,通过增减砝码和移动游码使天平平衡)、读(物体质量等于砝码质量与游码示数之和)。能够正确使用天平测量物体的质量,并且了解使用天平的注意事项,如不能超过天平的称量范围,保持天平干燥、清洁等。 3.密度的概念、公式和单位 (1)理解密度是物质的一种特性,同种物质的密度一般相同,不同物质的密度通常不同。密度等于质量与体积的比值,即。通过实验探究不同物质质量与体积的关系,例如,比较相同体积的不同物质(如铜块和铝块)的质量,或者相同质量的不同物质的体积,从而引出密度概念。 (2)掌握密度的单位,国际单位是千克每立方米(),常用单位还有克每立方厘米(),并且知道它们之间的换算关系。能够运用密度公式进行简单计算,如已知物体的质量和体积求密度,或者已知密度和体积求质量,以及已知密度和质量求体积。 4.密度的测量(液体和固体) (1)液体密度的测量:学会使用量筒测量液体的体积,掌握用量筒读数的正确方法(视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平)。利用天平测量液体和容器的总质量,再减去空容器的质量得到液体的质量,最后根据密度公式计算液体的密度。 (2)固体密度的测量:对于规则固体,可以通过测量其几何尺寸计算体积,再用天平测量质量,计算密度。对于不规则固体,掌握用排水法测量体积(如用量筒和水测量小石块的体积),结合天平测量的质量求出密度。在实验过程中,理解测量原理和步骤,能够正确操作仪器,减小误差。 5.密度知识的应用 (1)鉴别物质:根据物质的密度特性,通过测量物体的密度,与已知物质的密度值进行比较,判断物体是由什么物质组成的。例如,通过测量一个金属块的密度,判断它是铁、铜还是铝等金属。 (2)计算质量和体积:在实际问题中,已知物体的密度和体积,可以计算其质量();已知物体的密度和质量,可以计算其体积()。比如计算大型雕塑的质量、不规则矿石的体积等。 本单元教学难点: 1.对密度概念的理解 (1)密度是一个比较抽象的概念,学生可能难以理解为什么密度是物质的一种特性,以及同种物质密度一定、不同物质密度一般不同的含义。需要通过大量的实例和实验让学生体会,例如,不同大小的铁块,它们的密度是相同的;而铁和铝即使质量和体积相同,密度也是不同的。 (2)理解密度与质量、体积的关系。要让学生明白密度是物质本身的性质,不随质量和体积的变化而变化,而质量和体积是可以相互独立变化的,三者之间的关系通过体现,但不能简单地认为密度与质量成正比、与体积成反比。 2.密度测量实验中的误差分析和特殊情况处理 (1)在测量液体和固体密度的实验中,存在多种可能产生误差的因素。例如,测量液体密度时,液体在容器壁上残留会导致质量测量不准确;测量固体体积时,使用排水法如果固体吸水或者表面有气泡,会影响体积测量的精度。学生需要学会分析这些误差来源,并采取相应的措施减小误差,如多次测量取平均值、改进测量方法等。 (2)对于一些特殊物质密度的测量,如易吸水固体(如木块)、密度小于水的固体(如石蜡)、易溶于水的固体(如白糖)等,需要采用特殊的测量方法,这对学生来说是一个挑战。他们需要理解特殊方法的原理,如用排沙法代替排水法测量易吸水固体体积、用悬垂法测量密度小于水的固体体积、用饱和溶液法测量易溶于水的固体密度等。 3.密度相关的复杂计算和综合应用问题 (1)在解决密度的综合应用问题时,往往涉及到多个物理量和物理过程,如物体是空心还是实心的判断问题。对于空心物体,需要考虑空心部分体积对整体质量和体积的影响,通过比较物体实际密度与材料密度、物体质量与相同体积实心物体质量、物体体积与相同质量实心物体体积等方法来判断。 (2)在混合物质密度问题中,需要根据混合前后质量和体积的关系进行计算。例如,两种不同密度的液体混合,要考虑混合后总体积的变化(可能不是简单的体积相加,因为分子间存在间隙),这些复杂的计算和综合应用问题需要学生具备较强的逻辑思维能力和对密度概念的深入理解。
2024新课标要求 1.2.1 通过实验,了解物质的一些物理属性,如弹性、磁性、导电性和导热性等,能用语言、文字或图表描述物质的物理属性。 1.2.2 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。 1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 1.2.4 了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。 4.1.1用托盘天平测量物体的质量。 4.1.2 测量固体和液体的密度,
单元学情 一、知识基础 1.在学习本单元之前,学生已经在前面的物理课程中对力学有了初步的了解,例如对力、长度、时间等基本物理量有了一定的认识,并且掌握了一些基本的测量工具和测量方法,这为学习质量和密度相关知识奠定了一定的基础。 2.学生在数学上已经学习了比例关系、基本运算等内容,能够为理解密度公式及其计算提供必要的数学支持。但对于密度概念中涉及的比值定义法,学生可能需要更多的引导来理解其物理意义,因为这是他们首次接触这种物理概念的定义方式。 二、认知能力 1.八年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在学习质量的概念时,他们能够比较容易地理解质量是物体所含物质的多少这一基于直观感受的定义,但对于密度这种抽象的物质特性的理解可能会存在困难。需要通过大量的实例、实验和对比分析来帮助他们逐步建立抽象概念。 2.学生在观察和分析实验现象方面有一定的能力,但在设计实验、分析实验误差以及从实验结果中归纳总结出一般性规律等方面还需要进一步培养。例如在密度测量实验中,学生可能能够按照给定的步骤完成操作,但对于实验误差产生的原因以及如何改进实验方法可能缺乏深入的思考。 三、学习特点 1.这个阶段的学生对物理实验充满兴趣,好奇心强,喜欢通过亲自动手操作来探索物理现象。因此,可以充分利用实验教学,如使用天平测量物体质量、通过探究实验得出密度概念以及测量不同物质的密度等实验,激发学生的学习积极性和主动性。 2.学生在学习过程中可能会对知识的理解出现片面性。比如在学习密度与质量、体积的关系时,容易错误地认为密度与质量成正比、与体积成反比。需要教师在教学过程中通过多种方式纠正这种错误观念,引导学生正确理解密度是物质的固有属性。 四、可能遇到的困难 1.在学的使用过程中,学生可能会在调节天平平衡(尤其是调节横梁平衡螺母)、读数(特别是游码读数)以及区分左物右码等操作环节出现问题。由于天平操作步骤较为精细,任何一个环节的失误都可能导致测量结果错误,需要教师给予充分的指导和足够的练习时间。 2.对于密度概念中涉及的物质特性以及密度公式的灵活运用,学生可能会感到困惑。在解决密度相关的复杂问题,如判断物体是空心还是实心、混合物质密度计算等问题时,学生可能会因缺乏清晰的解题思路和方法而感到困难,需要教师通过逐步引导、讲解典型例题等方式帮助学生克服这些困难。 3.在密度测量实验中,对于特殊物质(如易吸水、易溶于水、密度小于水的物质等)密度的测量方法,学生可能很难理解和掌握。这些特殊方法需要学生打破常规思维,理解其中的物理原理和创新点,对学生的思维能力和知识迁移能力要求较高。
单元目标 1.了解质量是物体所含物质的多少,是物体本身的属性,不随形状、状态、位置等外界条件的改变而改变。 2.掌握质量的单位(千克、克等)及其换算关系。 3.理解密度是物质的一种基本特性,它反映了物质单位体积的质量。 4.掌握密度的计算公式(ρ=m/V),并能利用该公式进行密度的计算。 5.通过实验探究,理解同种物质的质量与体积成正比的关系。 6.熟练使用天平和砝码进行质量的测量。 7.学会使用刻度尺等工具测量物体的体积。 8.通过设计实验方案,进行质量与密度的实验探究,培养实验设计和操作能力。 9.学会分析实验数据,得出实验结论。 10.通过学习质量、密度的概念及其测量,培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。 11.通过实验操作和观察实验现象,培养学生的实践操作能力和观察能力。 12.鼓励学生提出新的问题,进行自主学习和探究学习,培养学生的创新意识和探究精神。 13.通过分析质量和密度的案例,培养学生的问题解决能力。 14.通过小组讨论、合作实验等方式,培养学生的合作与交流能力。 15.通过与生活实例相结合的教学方式,激发学生对物理学科的兴趣和热情。 16.培养学生严谨、求实的科学态度,以及尊重事实、尊重证据的科学精神。
核心素养 1.物理观念: 两个概念——质量、密度。 一个公式——。 2.科学思维:两种方法——图像法、比值定义法。 3.科学探究:四个实验——用天平测量固体和液体的质量、探究同种物质的质量与体积的关系、测量盐水的密度、测量小石块的密度。 4.科学态度与责任:通过认识天平建立平等、公平、公正的意识;在使用天平和量筒的过程中,养成爱护仪器的良好品质。
达成评价表 水平等级水平标准描述自评互评等级一1.理解质量的概念,知道质量是物体所含物质的多少。 2.了解质量是物体的一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。 3.熟悉质量的单位及单位换算,能对生活中物体的质量有大致的估计。 4.掌握托盘天平的基本结构和使用方法,会用托盘天平测量物体的质量。等级二1.理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性,能运用密度公式进行简单计算。 2.记住密度的单位及单位换算,能识别不同物质密度表中的信息。 3.会通过实验探究同种物质质量与体积的关系,理解密度与质量、体积无关。等级三1.学生能够掌握测量液体和固体密度的原理和方法。 2.学会使用天平、量筒等仪器准确测量液体和固体的质量和体积。 3.能根据测量数据计算液体和固体的密度,并正确记录实验结果。等级四1.学生能够理解并掌握几种物质密度特殊测法的原理和方法。 2.学会运用特殊测法准确测量易吸水固体、密度小于水的固体、易溶于水的固体和黏稠液体等特殊物质的密度。 3.熟练使用天平、量筒等基本测量工具,提高实验操作技能。等级五1.学生能够深入理解密度在鉴别物质、计算质量和体积等方面的应用原理。 2.熟练运用密度公式解决与密度相关的实际问题,包括判断物体是否空心、计算空心部分体积、求解混合物质密度等复杂情况。 3.学会通过查阅密度表获取物质密度信息,并能运用这些信息进行相关计算和分析。等级六1.学生能够熟练运用质量和密度的知识解决复杂的综合问题,包括多种物质混合、物体空心与实心的复杂情境、质量和密度在特殊条件下的变化等。 2.进一步掌握质量、密度公式(、、)在不同情境下的灵活运用,能准确分析题目中的已知条件和所求问题,建立合适的物理模型。 3.学会从实际问题中提取关键信息,将其转化为物理量和物理关系,提高解决实际问题的能力。
单元分课时规划和活动实施表 本章共分六个小节,建议11课时: 第一小节 质量 1课时 第二小节 密度 1课时 第三小节 测量液体和固体的密度 2课时 第四小节 物质密度的特殊测法 2课时 第五小节 密度的应用 1课时 第六小节 质量、密度的综合应用 2课时 复习和总结 2课时
第1小节 质量
学习内容 第1小节 质量
课型课时 理论研究型 1课时
课时目标 一、物理观念 1.初步认识质量的概念,理解质量是物体所含物质的多少,是描述物体惯性大小的物理量。 2.知道质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态、空间位置的改变而改变。 二、科学思维 1.通过观察、实验和推理,培养学生逻辑思维和抽象思维能力,使学生能够从具体现象中抽象出质量的概念。 2.引导学生理解质量单位(如千克、克等)的含义,并学会进行单位换算,培养学生的量纲意识和精确思维。 三、科学探究 1.学会使用天平这一基本测量工具,掌握天平的正确使用方法和注意事项,能够准确测量物体的质量。 2.通过实验探究,体验不同物体的质量差异,培养学生的实验设计和操作能力,以及观察、记录和分析实验数据的能力。 四、科学态度与责任 1.培养学生严谨、求实的科学态度,尊重实验事实,不伪造数据,不盲目接受他人结论。 2.引导学生关注生活中的物理现象,用物理知识解释生活中的实际问题,培养学生的应用意识和创新精神。 3.培养学生的责任感和环保意识,认识到测量质量在日常生活和工业生产中的重要性,以及准确测量对于保障产品质量和安全的重要性。
达成评价 教学达成良好,学生深刻理解质量概念,熟练进行单位换算,掌握天平使用方法,实验操作规范,表现出浓厚的兴趣和严谨的科学态度。
驱动性问题 观察并思考(3分钟): 这些物体有什么相同之处?(铁钉与铁锤、石子与石头、纸与书分别是同一种物质) 那铁钉与铁锤、石子与石头、纸与书又有什么不同之处呢?(物体所含物质不同,引出课题——质量)
学习活动 1.质量的概念(3 分钟) 讲解:通过举例说明,如一个大苹果和一个小苹果,大苹果所含的苹果物质多,小苹果所含的苹果物质少。进一步指出质量就是物体所含物质的多少。 活动:让学生列举生活中其他能体现物体所含物质多少不同的例子,如一杯水和一桶水,加深对质量概念的理解。
2.质量是物体的基本属性(5 分钟) 实验演示 1:将一块橡皮泥捏成不同的形状,用天平测量其质量,让学生观察质量是否变化。 实验演示 2:把一杯水从液态加热变成气态(通过加热装置,展示水蒸气,但强调在密封环境下进行质量测量),用特殊方法测量前后质量,观察质量有无改变。 实验演示 3:将一个物体从教室一端拿到另一端,询问学生质量是否改变。 总结:引导学生总结质量是物体的一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。
3.质量的单位(5 分钟) 讲解:介绍质量的国际单位是千克(kg),并展示千克原器的图片或相关资料。同时介绍常用单位吨(t)、克(g)、毫克(mg),以及它们之间的换算关系:1t = 1000kg,1kg = 1000g,1g = 1000mg。 联系生活:列举生活中常见物体质量的单位,如一个鸡蛋大约 50g,一头大象质量约为 5t 等,帮助学生建立对质量单位大小的概念。
4.托盘天平的结构和使用方法(5 分钟) 展示与讲解:拿出托盘天平,向学生展示其各个部分的结构,包括横梁、指针、分度盘、游码、平衡螺母、托盘等,并介绍每个部分的作用。 使用步骤演示:边演示边讲解托盘天平的使用步骤。 放:把天平放在水平台上。 调:游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,表示横梁平衡。 称:把被测物体放在左盘,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。 读:被测物体的质量等于盘中砝码总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。
5.学生实验(12 分钟) 学生分组:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。 实验任务:每个小组使用托盘天平测量给定物体(如小木块、小铁块、文具等)的质量。 教师巡视指导:在学生实验过程中,教师巡视各小组,及时纠正学生在使用天平过程中出现的错误,如天平未调平、砝码用手直接拿取、读数错误等问题,确保学生能正确使用天平测量物体质量。
6.课堂小结(5 分钟) 引导回顾:与学生一起回顾本节课所学内容,包括质量的概念、质量是物体的属性、质量的单位以及托盘天平的结构和使用方法。 重点强调:再次强调质量概念的理解要点和天平使用过程中的关键步骤,如天平的调节和读数方法。
及时性评价 学生课堂表现积极,对质量概念理解透彻,能准确进行单位换算,天平使用操作规范,整体学习效果良好。
作业设计 1.书面作业:课本上相关的练习题,如让学生填写质量单位、计算物体质量等。 2.实践作业:让学生回家后用天平测量一些家里常见物体的质量,并记录下来,下节课进行分享。
板书小结
第2小节 密度
学习内容 第2小节 密度
课型课时 理论研究型 1课时
课时目标 一、物理观念 1. 理解密度的概念:通过课堂学习和实验,学生能够明确密度的定义,即单位体积内物质的质量,认识到密度是物质的一种固有属性。 2. 掌握密度的计算公式:学生能够熟练运用密度公式(ρ=m/v)进行相关的计算,包括计算物质的密度、根据密度和质量计算体积等。 二、科学思维 1. 培养实验设计和数据分析能力:通过实验探究物质的质量与体积的关系,学生能够设计出合理的实验方案,采集数据,并进行有效的数据分析,归纳出同种物质的质量与体积成正比的关系。 2. 理解密度概念的科学思维方法:学生将学习如何通过同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特征)来定义密度概念,从而培养科学思维方法。 三、科学探究 1. 进行实验探究:学生能够按照实验步骤,使用天平、量筒等实验器材,测量不同物质的质量和体积,并通过计算得出它们的密度。 2. 观察和分析实验现象:在实验过程中,学生能够仔细观察实验现象,如物质的浮沉状态等,并分析这些现象与密度之间的关系。 四、科学态度与责任 1. 培养实事求是的科学态度:在实验和计算过程中,学生能够保持严谨的态度,尊重实验数据,不伪造或篡改实验结果。 2. 增强对物理现象的好奇心和探究欲:通过学习密度这一物理概念,学生能够更加关注日常生活中的物理现象,如轮船的浮沉、潜水艇的上下潜行等,并尝试用所学知识进行解释。 3. 培养社会责任感:了解密度在日常生活中的应用,如通过密度判断物体的质量、质地等,使学生能够意识到物理知识在解决实际问题中的重要性,从而增强社会责任感。
达成评价 学生理解密度概念,掌握密度公式,能准确测量并计算物质密度,体现科学思维和探究能力。自评、和小组互评。
驱动性问题 观察并思考 体积相同的铁、铜、铝 物体的质量和体积之间有什么内在的联系呢?不同物质的这种联系是否相同?
学习活动 1. 探究同种物质质量与体积的关系(8 分钟) 实验设计指导: 介绍实验器材(如不同体积的同种物质的物体,如铝块,天平、量筒等)。 指导学生设计实验表格,包括物体的体积、质量等项目。 强调测量质量和体积的方法(天平测量质量,量筒测量规则或不规则物体体积的方法)。 学生分组实验:学生分组进行实验,测量不同体积同种物质的质量,并记录数据。教师巡视,指导学生正确操作实验仪器,确保实验数据的准确性。 数据分析与讨论:学生完成实验后,各小组汇报数据。引导学生分析数据,发现同种物质质量与体积的比值是一个定值,不同物质质量与体积的比值一般不同。
2. 密度概念的建立(8 分钟) 讲解:通过对实验数据的分析,引出密度的概念。密度就是某种物质组成的物体的质量与它的体积之比,用公式表示为。 强调要点:向学生强调密度是物质的一种特性,它反映了物质的一种本质属性,同种物质的密度一般是相同的,不随质量和体积的变化而变化,不同物质密度一般不同。例如,一杯水和一桶水,水这种物质不变,密度就相同;而铁和铝是不同物质,密度不同。 类比理解:将密度与生活中的其他特性类比,如人的指纹,每个人的指纹是独特的,就像每种物质的密度是独特的一样,帮助学生理解密度作为物质特性的含义。
3. 密度的单位(4 分钟) 讲解:根据密度公式,介绍密度的单位。在国际单位制中,密度的单位是千克每立方米(kg/m3),常用单位还有克每立方厘米(g/cm3),并讲解它们之间的换算关系(1kg/m3=10-3g/cm3)。 举例说明:给出一些常见物质密度的数值及单位,如铜的密度是8.9g/cm3,换算成国际单位为8.9×103kg/m3,让学生对密度单位有更直观的认识。 介绍密度表:展示物质密度表,引导学生观察表中不同物质密度的大小,了解常见物质密度的大致范围,进一步体会密度是区分不同物质的一个重要依据。
4. 简单计算示例(5 分钟) 类型一:已知质量和体积求密度(2 分钟) 例题:一块金属块质量为54g,体积为20cm3,求它的密度。 解题步骤讲解:根据密度公式,将质量m=54g,体积V=20cm3代入公式,可得密度,再引导学生将单位换算成国际单位2.7×103kg/m3。 类型二:已知密度和体积求质量(2 分钟) 例题:已知某种液体的密度是1.0×103kg/m3,体积为5m3,求液体的质量。 解题步骤讲解:根据,将ρ=1.0×103kg/m3,V=5m3代入可得。 类型三:已知密度和质量求体积(1 分钟) 例题:一块质量为10kg的冰,已知冰的密度为0.9×103kg/m3,求冰的体积。 解题步骤讲解:根据,将m=10kg,ρ=0.9×103kg/m3代入可得
5.课堂练习(8 分钟) 给学生布置几道不同类型的密度计算练习题,让学生在课堂上独立完成。练习题可包括已知不同物质的质量和体积求密度、已知密度和某一物理量求另一物理量等类型,题目难度适中,具有一定的代表性。 学生完成练习后,让部分学生上台展示解题过程,教师进行点评和讲解,针对学生在解题过程中出现的问题(如单位换算错误、公式应用错误等)及时纠正和强调。
6.课堂小结(5 分钟) 引导回顾:与学生一起回顾本节课的主要内容,包括探究同种物质质量与体积关系的实验过程和结论、密度的概念、密度公式及其单位、密度是物质的特性以及密度公式的三种应用类型。 重点强调:再次强调密度概念的理解要点,特别是密度与质量、体积无关这一难点,以及在应用密度公式进行计算时要注意单位的统一。
及时性评价 学生课堂表现积极,对密度概念理解透彻,实验操作规范,能准确测量并计算不同物质的密度,展现出良好的科学思维和探究能力。
作业设计 1.书面作业:课本上相关的练习题,包括一些计算密度、质量、体积的题目,以及对密度概念理解的简答题。 2.拓展作业:让学生查阅资料,了解密度在生活中的其他应用实例,并写一篇简短的报告,下节课进行分享。
板书小结
第3小节 测量液体和固体的密度
学习内容 第3小节 测量液体和固体的密度
课型课时 理论研究型 2课时
课时目标 一、物理观念 掌握测量物质密度的基本原理,理解密度是物质的一种固有属性,不随物质的质量和体积的变化而变化。 学会利用密度公式间接测量物质的密度,加深对密度概念的理解。 二、科学思维 通过实验设计和操作,培养学生的演绎推理能力和逻辑思维能力。 引导学生分析实验误差,培养批判性思维和解决问题的能力。 三、科学探究 学生能够熟练使用天平、量筒等测量工具,准确测量物质的质量和体积。 经历设计实验方案、进行实验、记录数据、分析实验结果的全过程,提升科学探究能力。 四、科学态度与责任 培养严谨认真、实事求是的科学态度,要求学生规范操作实验步骤,准确记录实验数据。 通过小组合作完成实验,培养学生的团队协作精神和沟通能力,以及主动与他人合作的精神。
达成评价 熟练掌握测量液体和固体密度的方法,能准确操作实验器材,有效分析数据,体现科学探究精神和团队合作能力。
驱动性问题 复习提问:回顾密度的概念和公式,提问学生如何知道一种物质的密度呢?引导学生思考需要测量质量和体积。 展示实物:展示一些液体(如水、盐水)和固体(如小石块、铁块),提出本节课的任务 —— 测量这些液体和固体的密度。
学习活动 1.测量液体密度(10 分钟)(第一课时) (1)测量原理:讲解测量液体密度的原理是,需要分别测量液体的质量和体积。 (2)实验器材:介绍实验所需器材,包括天平、量筒、烧杯、被测液体(以水为例)。 (3)实验步骤: ①测质量: 调节天平平衡。 用天平测量空烧杯的质量,并记录。 将适量液体倒入烧杯中,用天平测量烧杯和液体的总质量,记录数据。 计算液体质量。 ②测体积:将烧杯中的液体倒入量筒中,读取量筒中液体的体积(注意量筒读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平)。 ③计算密度:根据,将测量得到的质量和体积代入公式计算液体密度。 (4)教师演示:教师在讲台上完整演示测量液体密度的实验过程,边演示边强调操作要点和注意事项,如天平的使用规则、液体倾倒时不能有残留等。
2. 学生分组实验(15 分钟) 学生分组:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。每个小组选择一种液体和一种固体(可以是教师准备的不同液体,如盐水、酒精等)进行密度测量实验。 实验操作:各小组学生根据所学的实验步骤,分工合作,进行实验。在实验过程中,教师巡视各小组,指导学生正确使用仪器,及时发现并纠正学生操作中的问题,如天平调平错误、量筒读数错误、液体残留导致质量测量不准确等问题。 数据记录与处理:要求学生认真记录实验数据,并根据公式计算密度。鼓励学生多测几次取平均值,以减小误差。
3. 误差分析与讨论(10 分钟) 小组讨论:各小组完成实验后,组织学生讨论在实验过程中可能出现的误差以及对测量结果的影响。例如,测量液体密度时液体残留等情况。 全班交流:每个小组派代表发言,汇报本小组讨论的结果。教师对学生的发言进行总结和补充,引导学生分析误差产生的原因,并提出减小误差的方法,如测量液体质量时采用差量法尽量减少残留等。
4.测量固体密度(15 分钟)(第二课时) 规则固体密度测量(以正方体铁块为例): 测量原理:同样依据,对于规则固体,可以通过测量边长计算体积。 实验步骤: 用天平测量铁块的质量。 用刻度尺测量铁块的边长a,根据正方体体积公式计算铁块体积V=a3。 代入密度公式计算铁块密度。 不规则固体密度测量(以小石块为例): 测量原理:,这里用排水法测量小石块体积。 实验步骤: 调节天平平衡,测量小石块质量m。 在量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1。 用细线系住小石块,缓慢浸没到量筒水中,记下此时量筒中水面的示数V2,则小石块体积V=V2-V1。 根据密度公式计算小石块密度。 教师演示:分别演示规则和不规则固体密度测量实验,重点演示排水法操作细节,如小石块如何放入量筒才能保证水不溅出、如何准确读数等。
5. 学生分组实验(15 分钟) 学生分组:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。每个小组选择一种液体和一种固体(可以是教师准备的不同固体,如铜块、铁块和形状各异的石块、木块等)进行密度测量实验。 实验操作:各小组学生根据所学的实验步骤,分工合作,进行实验。在实验过程中,教师巡视各小组,指导学生正确使用仪器,及时发现并纠正学生操作中的问题,如天平调平错误、量筒读数错误、液体残留导致质量测量不准确等问题。 数据记录与处理:要求学生认真记录实验数据,并根据公式计算密度。鼓励学生多测几次取平均值,以减小误差。
6. 误差分析与讨论(5 分钟) 小组讨论:各小组完成实验后,组织学生讨论在实验过程中可能出现的误差以及对测量结果的影响。例如,测量固体体积时固体表面吸附气泡等情况。 全班交流:每个小组派代表发言,汇报本小组讨论的结果。教师对学生的发言进行总结和补充,引导学生分析误差产生的原因,并提出减小误差的方法,如测量固体体积前将固体表面擦拭干净等。
7.课堂小结(5 分钟) 知识回顾:与学生一起回顾测量液体和固体密度的实验原理、方法、步骤以及实验中需要注意的事项。 强调重点:再次强调密度公式在实验中的应用,以及在实验过程中对质量和体积测量的准确性要求,对误差分析和减小误差方法的重要性。
及时性评价 学生在本节课中积极参与实验,熟练掌握了测量液体和固体密度的方法,实验操作规范且准确。通过团队合作,学生有效分析数据并得出结论,展现出良好的科学探究精神和团队协作能力。
作业设计 1.书面作业:完成课本上相关的练习题,包括根据实验数据计算密度、分析实验误差等类型的题目。 2.拓展作业:让学生思考如果要测量易吸水固体(如海绵)或易溶于水固体(如白糖)的密度,应该如何改进实验方法,下节课进行讨论。
板书小结
第4小节 物质密度的特殊测法
学习内容 第4小节 物质密度的特殊测法
课型课时 理论型 2课时
课时目标 一、物理观念 1. 理解密度的概念:学生能够深入理解密度的定义,即单位体积内物质的质量,并明确密度是物质的一种固有属性。 2. 掌握特殊测法:学生能够掌握并理解物质密度的特殊测法,如比重法、水桶法等,并理解这些方法的原理和适用条件。 二、科学思维 1. 逻辑思维:通过对比不同物质的密度和特殊测法的应用,学生能够培养逻辑思维,理解密度与物质性质之间的关系。 2. 问题解决能力:学生能够运用所学的密度知识和特殊测法,解决实际生活中的问题,如鉴别物质、计算物体的质量与体积等。 三、科学探究 1. 实验操作能力:通过本节课的实验操作,学生能够熟练使用天平、量筒等测量工具,掌握测量固体和液体密度的方法。 2. 科学探究方法:学生能够理解科学探究的基本方法,如观察、实验、记录数据、分析现象等,并能够运用这些方法探究物质的密度特性。 3. 创新能力:在掌握基本测法的基础上,学生能够尝试创新,探索更多测量物质密度的方法。 四、科学态度与责任 1. 严谨的科学态度:在实验过程中,学生能够保持严谨的科学态度,认真记录数据、分析现象,并尊重实验结果。 2. 协作精神:在小组实验中,学生能够积极与同学合作,共同完成任务,培养团队协作精神。 3. 环保意识:通过了解密度与物质的关系,学生能够认识到保护环境的重要性,并能够在日常生活中践行环保理念。 4. 社会责任感:学生能够理解密度知识在日常生活和工业生产中的应用,并能够在未来的学习和工作中,运用所学知识为社会做出贡献。
达成评价 学生掌握物质密度特殊测法,实验操作规范,能准确测量并分析结果,体现科学探究精神。
驱动性问题 1.复习回顾:回顾常规测量液体和固体密度的方法(,用天平测质量、用量筒测体积),并提出问题:“如果遇到一些特殊的物质,常规方法可能无法准确测量它们的密度,那我们该怎么办呢?” 2.展示特殊物质:通过图片或实物展示一些特殊物质,如易挥发的酒精(满杯法适用)、形状不规则且易吸水的海绵(排水法或替代法适用)、密度小于水且易漂浮的石蜡(悬坠法适用)、易溶于水的白糖(饱和溶液法适用)等,引出本节课要学习的物质密度特殊测法。
学习活动 1. 满杯法测液体的密度(6 分钟) (1)原理讲解:对于易挥发的液体,常规测量体积的方法可能因挥发导致误差。满杯法是先将容器装满水,测量水的质量m1和体积V(),然后将水倒出,擦干容器,装满被测液体,测量液体质量m2,根据计算液体密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量空容器质量m0。 ②将容器装满水,用天平测量容器和水的总质量m1,测出水的质量m水=m1-m0,根据求出容器的容积V(这里可复习水的密度ρ=1.0×103kg/m3或1.0g/cm3)。 ③将水倒掉,擦干容器,再装满被测液体,用天平测量容器和液体的总质量m2,则液体质量m液=m1-m0。 ④根据计算液体密度。 教师演示:在讲台上演示满杯法测液体密度的实验过程,边演示边强调操作要点,如容器要装满、天平的使用规范、质量测量的准确性等。
2. 排水法测物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:适用于形状不规则且不溶于水的固体。当固体放入装满水的容器中时,溢出的水的体积等于固体的体积。通过测量溢出水的质量m_溢},根据溢水求出固体体积,再用天平测量固体质量,最后根据计算固体密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量固体质量m。 ②将容器装满水,放在一个更大的空容器中。 ③把固体轻轻放入装满水的容器中,使水溢出到外面的大容器中,用天平测量溢出水和大容器的总质量m总,再测量大容器质量m容,则溢出水的质量m溢=m总-m容。 ④根据求出固体体积V,进而计算固体密度。 教师演示:演示排水法测固体密度的实验,重点演示如何保证水装满容器、固体放入时不溅水以及准确测量溢出水的质量。
3. 标记法测物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:对于一些形状不规则又无法直接放入量筒或量杯测量体积,可使用烧杯注入一定水,做好标记1;将物体缓慢浸没入烧杯的水中,再次做好标记2。然后把物体取出,用量筒或量杯量度一定量水注入烧杯,使烧杯中的水从标记1到标记2,量筒或量杯倒出的水即为物体的体积V;用天平测出质量m,利用可知物体的密度。 (2)实验步骤: ①在烧杯中注入适量水,标记水面位置1。 ②将物体浸没入水中,标记水面位置2。 ③用量筒或量杯量取一定量水,使烧杯中水面从标记1到标记2,量筒倒出水的体积即为物体的体积V。 ④用天平测量物体的质量,用求出物体的密度。 (3)简单演示:简要演示标记法的操作要点,如标记的准确性的操作注意事项。
4.针压法测物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:针对密度小于水且不吸水的固体,它在水中漂浮,无法直接用排水法测体积。用一根细针将物体压入水中,使其完全浸没,此时物体排开水的体积等于物体体积。测量物体质量m,通过量筒测量物体浸没时排开水的体积V,根据计算物体密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量物体质量m。 ②在量筒中倒入适量的水,记录水的体积V1。 ③用细针将物体慢慢压入水中,直到物体完全浸没,记录此时量筒中水的体积V2,则物体体积V=V2-V1。 ④根据密度公式计算物体密度。 教师演示:演示针压法实验,强调细针的使用方法(不能用力过大使物体损坏或量筒破裂)和准确读数。
5.悬坠法测物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:对于密度小于水的固体,如石蜡。用密度较大的物体(如铁块)将其坠入水中,测量石蜡和铁块的总体积与铁块单独的体积,两者之差就是石蜡的体积V。同时测量石蜡质量m,根据计算石蜡密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量石蜡质量m。 ②用细线将石蜡和铁块相连,先将铁块浸没在量筒的水中,记录此时量筒中水的体积V1。 ③再将石蜡和铁块一起浸没在水中,记录此时量筒中水的体积V2,则石蜡的体积V=V2-V1。 ④根据密度公式计算石蜡密度。 教师演示:再次强调悬坠法实验的要点,如细线长度合适、防止石蜡与量筒壁接触、准确读数等。
6.饱和溶液法测量物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:对于易溶于水的固体,如白糖。利用其饱和溶液,因为在饱和溶液中该物质不再溶解,可像在水中一样测量体积。测量固体质量m,将固体放入饱和溶液中,用合适方法(如排水法原理,用饱和溶液替代水)测量固体体积V,根据计算固体密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量固体(以白糖为例)质量m。 ②配制该固体的饱和溶液(可提前准备好展示给学生)。 ③在量筒中倒入适量的饱和溶液,记录溶液的体积V1。 ④将白糖放入饱和溶液中,记录此时溶液和白糖的总体积V2,则白糖的体积V=V2-V1。 ⑤根据密度公式计算白糖密度。 简单演示:演示配制饱和溶液的过程和用饱和溶液测量体积的操作。
7.替代法测物质的密度(6 分钟) (1)原理讲解:对于易吸水的固体,如海绵。用不吸水的细沙替代水来测量体积。将海绵埋入细沙中,测量海绵和细沙的总体积,减去细沙单独的体积,得到海绵体积V。测量海绵质量m,根据计算海绵密度。 (2)实验步骤: ①用天平测量海绵质量m。 ②在量筒中装入适量的细沙,记录细沙的体积V1。 ③将海绵轻轻放入细沙中,使海绵完全被细沙掩埋,记录此时细沙和海绵的总体积V2,则海绵的体积V=V2-V1。 ④根据密度公式计算海绵密度。 教师演示:演示替代法实验,强调细沙填充要均匀、海绵放入操作要轻柔。
8.学生分组实验(20 分钟) (1)学生分组与任务分配:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。每个小组选择 2 - 3 种特殊测法进行实验,每种测法测量一种相应的特殊物质密度(教师提前准备好实验材料,如酒精、海绵、石蜡、白糖等和实验仪器)。 (2)实验操作与指导:各小组学生根据所选的特殊测法和物质,设计详细的实验方案,并在实验前向教师汇报,经教师审核通过后开始实验。在实验过程中,教师巡视各小组,及时指导学生操作,解答学生在实验过程中遇到的问题,如天平调平、量筒读数、特殊物质的处理(如防止酒精挥发、白糖溶解等),同时注意观察学生的实验规范和安全情况。 (3)数据记录与处理:要求学生认真记录实验数据,并根据相应的密度公式计算密度。鼓励学生多次测量取平均值,以减小误差。
9.误差分析与讨论(10 分钟) (1)小组讨论:各小组完成实验后,组织学生讨论在实验过程中可能出现的误差以及对测量结果的影响。例如,在满杯法中液体残留或挥发可能导致质量测量误差;排水法中固体表面有气泡会使体积测量偏大;标记法中标记不准确、截断物体时的损耗影响测量结果;针压法中针的体积对测量体积的影响;悬坠法中细线体积和石蜡与铁块间空气未排尽导致体积误差;饱和溶液法中饱和溶液浓度不准确或固体表面吸附溶液影响体积测量;替代法中细沙填充不均匀等问题。 (2)全班交流:每个小组派代表发言,汇报本小组讨论的结果。教师对学生的发言进行总结和补充,引导学生分析误差产生的原因,并提出减小误差的方法,如在满杯法中尽量减少液体残留和挥发、排水法中用细毛刷清除固体表面气泡、标记法中多次核对标记准确性、针压法中选择细针并估算其体积对结果的影响、悬坠法中尽量排尽空气和选择细线、饱和溶液法中准确配制饱和溶液和擦拭固体表面、替代法中摇晃量筒使细沙填充更均匀等。
10.课堂小结(5 分钟) (1)知识回顾:与学生一起回顾本节课所学的七种物质密度特殊测法,包括每种方法的原理、适用物质、实验步骤、误差来源和减小误差的方法。 (2)重点强调:再次强调在进行特殊物质密度测量时,要根据物质的特性准确选择合适的方法,同时要注意实验操作的规范性和准确性,以确保测量结果的可靠性。鼓励学生在遇到新的特殊测量问题时,要善于运用所学原理和方法,灵活创新地解决问题。
及时性评价 学生积极参与实验,对物质密度的特殊测法表现出浓厚兴趣。他们规范操作实验器材,准确测量数据,并能迅速分析结果,体现了良好的科学探究精神和问题解决能力。
作业设计 1.书面作业:完成课本上相关的练习题,包括根据特殊测法的原理计算特殊物质密度、分析实验误差等类型的题目。 2.拓展作业:让学生思考还有哪些特殊物质或特殊情况需要特殊的密度测量方法,并尝试设计相应的实验方案,下节课进行交流。
板书小结
第5小节 密度的应用
学习内容 第5小节 密度的应用
课型课时 课外实作型 1课时
课时目标 一、物理观念 1.理解密度公式的应用:学生能够利用密度公式进行计算,掌握如何利用密度、质量和体积之间的关系解决实际问题。 2.掌握密度在物质鉴别中的应用:理解密度是物质的一种固有属性,并学会运用密度知识来鉴别不同物质。 3.认识密度在社会生活中的应用:了解密度在工业生产、日常生活和科学研究中的重要作用,如材料选择、物体设计等。 二、科学思维 1.运用密度知识进行分析:通过具体实例,学生能够运用密度知识分析和解决实际问题,如判断物体的实心或空心状态。 2.培养逻辑推理能力:在运用密度知识进行物质鉴别的过程中,培养学生的逻辑推理能力和科学判断能力。 三、科学探究 1.通过实验探究密度应用:通过实验测量不同物质的密度,并探究如何利用密度来间接测量物体的质量和体积。 2.提高实验操作能力:在实验过程中,学生能够熟练使用天平、量筒等实验器材,提高实验操作能力。 3.提升科学探究能力:通过探究密度的应用,学生能够提出问题、设计实验、收集数据并进行分析,从而提升科学探究能力。 四、科学态度与责任 1.了解密度知识的应用价值:通过学习和探究密度的应用,学生能够认识到物理知识在解决实际问题中的价值,增强学习物理的兴趣和动力。 2.培养严谨的科学态度:在实验操作和数据分析过程中,学生能够保持严谨的科学态度,尊重实验事实,尊重科学规律。 3.增强社会责任感:了解密度知识在工业生产、环境保护等方面的应用,能够增强学生的社会责任感,为未来的可持续发展贡献自己的力量。
达成评价 学生在本节课中充分展示了对密度应用的理解,能够准确运用密度公式解决实际问题,实验操作规范且准确。通过讨论和小组合作,学生展现了良好的科学思维和团队协作精神,体现了对物理学习的积极态度。
驱动性问题 1.展示生活场景:通过多媒体展示一些生活中与密度应用相关的图片或视频,如鉴别黄金真伪、选择建筑材料、计算油罐车装油体积等场景。 2.提出问题:提问学生这些场景中是如何运用密度知识的,引导学生思考密度在实际生活中的应用,从而引出本节课的主题 —— 密度的应用。
学习活动 1. 密度在鉴别物质中的应用(10 分钟) (1)原理讲解:不同物质的密度一般不同,通过测量物体的密度,与已知物质的密度表进行对比,可以鉴别物质。讲解如何查阅密度表获取信息。 例题讲解:展示一块金属块,已知其质量为270g,体积为100cm3,让学生通过计算其密度,并查阅密度表,判断该金属块是何种金属。 (2)解题步骤:根据密度公式,计算该金属块密度,查阅密度表可知该金属块可能是铝。 (3)拓展思考:引导学生思考如果测量有误差,如何更准确地鉴别物质,如可以多次测量取平均值、结合物质的其他特性(如颜色、硬度等)鉴别。
2. 密度在计算质量和体积中的应用(20 分钟) 公式回顾:回顾密度公式及其变形公式和。 类型一:已知密度和体积求质量(6 分钟) 例题:某建筑工程需要使用一种密度为2.5×103kg/m3的沙石,现要使用5m3的沙石,求这些沙石的质量。 解题步骤:根据,将ρ=2.5×103kg/m3,V=5m3代入可得。 类型二:已知密度和质量求体积(6 分钟) 例题:有一块质量为3kg的冰块,已知冰的密度为0.9×103kg/m3,求冰块的体积。 解题步骤:根据,将m=3kg,ρ=0.9×103kg/m3代入可得。 强化练习:给学生布置几道类似的简单练习题,让学生在课堂上快速完成,巩固公式应用(8分钟)。
3.密度在判断物体空心和计算空心部分体积中的应用(9 分钟) (1)原理讲解:对于一个物体,如果它是空心的,其实际密度会小于材料密度;从质量角度看,相同体积的空心物体质量小于实心物体质量;从体积角度看,空心物体体积大于相同质量实心物体体积。通过这三种方法都可以判断物体是否空心。 (2)例题讲解:有一个铝球,质量为540g,体积为300cm3,判断该铝球是空心还是实心(已知铝的密度为2.7g/cm3)。 ①方法一(比较密度):计算物体的实际密度,因为1.8g/cm3<2.7g/cm3,所以铝球空心。 ②方法二(比较质量):假设物体实心,铝球的实心质量应为,因为810g>540g,所以空心。 ③方法三(比较体积):根据物体质量和材料密度计算实心部分体积,铝球540g铝的实心体积为,因为200cm3<300cm3,所以空心。 计算空心部分体积:空心部分体积等于总体积减去实心部分体积,即V空=300cm3-200cm3=100cm3。 总结方法:引导学生总结判断空心的三种方法和计算空心部分体积的步骤。
4.小组合作探究(15 分钟) (1)小组分组与任务布置:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。每个小组完成一道混合物质密度计算问题,如两种不同密度的液体混合(已知两种液体的密度、质量或体积,求混合后液体的密度),或者一种固体和一种液体混合等情况。 (2)小组讨论与计算:各小组学生讨论解题思路,根据所学的密度知识建立物理模型,进行计算。教师巡视各小组,参与学生讨论,引导学生思考混合过程中质量和体积的变化情况,特别是当不同物质混合时可能存在的分子间间隙对体积的影响。 (3)小组汇报与评价:每个小组派代表汇报本小组的解题思路和答案,其他小组可以进行质疑和讨论。教师对各小组的表现进行评价,对学生的解题方法进行总结和完善,强调在计算混合物质密度时要全面考虑各种因素。
5. 课堂小结(5 分钟) 知识梳理:与学生一起回顾本节课密度在鉴别物质、计算质量和体积、判断物体空心和计算空心部分体积以及混合物质密度计算等方面的应用。 重点强调:再次强调在解决密度应用问题时要准确理解题意,灵活运用密度公式及其变形公式,注意分析问题的思路和方法,特别是在处理复杂问题如空心问题和混合物质密度问题时要考虑全面。
及时性评价 学生积极参与讨论,对密度的应用有了更深入的理解。他们通过实验操作,准确测量并计算了物质的密度,展现了良好的实践能力和科学探究精神。同时,学生之间的合作也体现了团队协作的重要性。
作业设计 1.书面作业:完成课本上相关的练习题,包括各种类型的密度应用问题,如鉴别物质、计算质量和体积、判断空心和混合物质密度计算等,要求学生认真书写解题步骤。 2.拓展作业:让学生寻找生活中更多密度应用的实例,并尝试用所学知识进行分析和解释,下节课进行分享。
板书小结
第6小节 质量、密度的综合应用
学习内容 第6小节 质量、密度的综合应用
课型课时 理论研究型 2课时
课时目标 一、物理观念 1.质量的理解: 学生能够准确理解质量是物体所含物质的多少,这一属性不随物体的形状、状态、空间位置的改变而改变。 2.密度的理解: 学生能够理解密度是物质的一种固有属性,与质量和体积密切相关,并能正确解释密度公式(ρ=m/V)的含义。 3.质量与体积的关系: 学生能够掌握同种物质质量与体积之间的正比关系,理解这一关系在密度计算中的应用。 4.特殊条件下的质量和密度: 学生能够理解并应用质量和密度在特殊条件(如温度、压力变化)下的变化规律。 二、科学思维 1.问题解决能力: 学生能够运用质量和密度的知识解决游码作用、砝码磨损、砝码与物体放反等实际问题。 2.逻辑推理能力: 学生能够通过逻辑推理,理解累积法和除皮法在测量质量中的应用,以及这些方法如何减少测量误差。 3.批判性思维: 学生能够批判性地分析密度图像问题,从中提取信息并进行合理的推断。 4.创新能力: 学生能够运用所学知识,创新性地解决合金问题、空实心及复杂空心问题等复杂问题。 三、科学探究 1.实验设计与操作: 学生能够设计并实施实验,探究质量和密度的测量方法,包括天平、量筒等仪器的正确使用。 2.数据收集与分析: 学生能够准确收集实验数据,并运用科学方法进行数据分析,得出合理的结论。 3.实验误差分析: 学生能够识别并分析实验中的误差来源,提出改进措施以提高实验的准确性。 4.科学探究精神: 学生能够保持对科学探究的热情和好奇心,积极参与实验活动,勇于探索未知领域。 四、科学态度与责任 1.科学态度: 学生能够形成严谨的科学态度,尊重实验事实,不盲目相信或否定实验结果。 2.责任感: 学生能够认识到科学知识的社会价值和责任,积极将所学知识应用于解决实际问题。 3.环保意识: 学生能够关注环境问题,理解物质属性对环境保护的重要性,并能在日常生活中采取环保措施。 4.交流与合作: 学生能够积极参与小组讨论和实验活动,与同伴交流想法和实验结果,共同解决问题。
达成评价 学生熟练掌握质量、密度的综合应用,能准确处理游码、砝码问题,灵活运用累积法、除皮法测质量,理解密度图像,解决空实心及合金等复杂问题,展现出良好的物理素养和问题解决能力。
驱动性问题 1.知识回顾与提问:带领学生回顾质量、密度的基本概念、公式(、、)以及天平的使用方法,通过提问如 “天平使用时游码如何读数”“密度是物质的什么特性” 等简单问题,检查学生的知识掌握情况。 2.引入主题:展示一些涉及质量、密度综合应用的复杂问题场景图片或视频,如用天平测量微小物体质量的特殊方法(累积法)、判断复杂空心物体是否合格的工业场景、根据密度图像分析物质混合情况等,提出这些场景需要综合运用质量和密度知识来解决问题,从而引出本节课内容。
学习活动 1.游码的作用、砝码磨损和物体放反问题(7 分钟) (1)游码作用讲解:展示天平结构,讲解游码相当于在右盘中添加小质量砝码,游码向右移动,相当于在右盘增加相应质量。结合天平平衡原理左右游码示数m左=m右+m砝进行说明。 (2)砝码磨损影响分析:当砝码磨损后,其实际质量变小。例如,标有10g的砝码磨损后质量变为9g,测量物体时,若使用该砝码使天平平衡,会导致测量结果偏大,因为我们仍按10g计算,实际物体质量小于读数值。 (3)砝码物体放反问题处理:正常天平使用是左物右码,若放反,根据天平平衡公式,物体质量等于砝码质量减去游码示数。通过具体例子演示,如砝码质量为20g,游码示数为2g,物体质量应为18g。
2. 累积法和除皮法测质量(5 分钟) (1)累积法原理:对于质量微小的物体,如一枚大头针,可采用累积法测量。把多个相同的微小物体累积起来,测量它们的总质量,再除以物体个数,得到单个物体质量。例如,测量50枚大头针质量为5g,则一枚大头针质量为5g÷50=0.1g。 (2)除皮法原理:在测量一些需要去皮的物体(如装有液体的容器,我们只关心液体质量)时,先测量容器和物体的总质量,然后按去皮键(或记录容器质量),再加入或取出物体,此时显示的质量变化值就是物体的质量。通过实际操作演示电子天平除皮功能,加深学生理解。
3. 质量与体积的关系、密度的理解(6 分钟) 质量与体积关系回顾:通过公式,强调对于同种物质,质量与体积成正比;不同物质,密度不同,在体积相同时,质量与密度成正比。结合不同物质(如铁块和木块)等体积、等质量情况下的对比,加深理解。 密度理解深化:再次强调密度是物质的特性,与质量、体积无关。举例说明,如将一块铁分成两块,每块铁的密度不变。同时讲解密度在鉴别物质、选择材料等方面的应用,如鉴别黄金真伪可通过测量密度。
4. 气体密度问题(4 分钟) 气体密度特点:讲解气体密度受温度、压强影响较大。一般情况下,温度升高,气体体积膨胀,密度变小;压强增大,气体体积压缩,密度增大。通过生活中的例子,如热气球升空(利用热空气密度小)、给自行车打气(打气筒内气体压强增大,密度变大)进行说明。 气体密度计算问题:给出一定质量的气体在不同条件下(如温度、压强变化)的问题,引导学生根据理想气体状态方程(简单介绍)或密度公式结合体积变化情况进行计算。例如,一定质量的气体在标准状况下密度为ρ1,当温度升高、压强不变时,体积变为原来的n倍,求此时密度ρ2(ρ2=ρ1/n)。
5.复杂空心问题(5 分钟) 复杂空心问题(空心部分填充其他物质)分析:对于空心部分填充其他物质的情况,要分别分析外壳和填充物质的质量、体积关系。如空心铁球,外壳铁的质量m1、密度ρ1,空心部分填充密度为ρ2的物质,总质量m、总体积V,可列出方程m=m1+ρ2(V-V1)(V1为铁外壳体积),求解相关量。
6.质量和密度在特殊条件下的应用(5 分钟) (1)物态变化中的质量和密度:以水为例,讲解物态变化过程中质量不变,但密度改变。如冰熔化成水,质量m不变,冰的密度ρ冰=0.9g/cm3,水的密度ρ水=1.0g/cm3,根据,体积会变化。给出一块冰质量为900g,求熔化成水后的体积变化情况(冰体积V冰=900g÷0.9g/cm3=1000cm3,水体积V水=900g÷1.0g/cm3=900cm3,体积减小)。 (2)温度对物体质量和密度的影响(除气体外):对于固体和液体,温度变化时,质量不变,但体积一般会热胀冷缩,从而导致密度变化。如一般金属温度升高时,体积膨胀,密度略有减小。通过简单的热膨胀系数概念介绍,让学生了解其对密度的影响机制。
7.合金问题(4 分钟) 合金密度计算原理:合金是由两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成。计算合金密度时,先求出合金的总质量(各成分质量之和)和总体积(若各成分在混合过程中体积不变,可将各成分体积相加),再根据密度公式计算。例如,有质量为m1、密度为ρ1的金属A和质量为m2、密度为ρ2的金属B制成合金,合金密度。 实际合金问题分析:给出具体的合金问题,如某种铜锌合金,已知铜和锌的质量比、各自密度,求合金密度,引导学生根据上述原理进行计算。
8.图像类型与解读:常见的密度图像有质量 - 体积图像(m-V图像)、密度 - 温度图像(ρ-T图像)等。在m-V图像中,同种物质是一条过原点的直线,斜率表示密度;不同物质直线斜率不同,斜率越大,密度越大。对于ρ-T图像,展示气体、液体、固体随温度变化的密度图像特点,如气体密度随温度升高而降低,固体和液体密度在一定温度范围内变化较小等。 图像问题解题思路:通过分析图像上的点、线、斜率等信息,解决相关问题。如根据m-V图像判断物质种类、求密度;根据ρ-T图像分析物质在不同温度下密度变化对实际应用的影响(如选择合适的温度计液体)。
9.小组合作探究(15 分钟) (1)小组分组与任务布置:将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人。给每个小组布置一道质量、密度综合应用的问题,涵盖本节课所讲的多个知识点,如涉及砝码磨损、空实心判断与气体密度变化、合金密度计算等复杂情况的问题。 (2)小组讨论与求解:各小组学生讨论解题思路,分析问题中的物理量和关系,尝试建立物理模型并求解。教师巡视各小组,参与学生讨论,适时引导学生思考方向,鼓励学生尝试不同方法,帮助学生突破思维障碍。 (3)小组汇报与评价:每个小组派代表汇报本小组的解题思路、过程和答案,其他小组可以提问、质疑和讨论。教师对各小组的表现进行评价,总结解题过程中的优点和存在的问题,对重点问题和易错点再次强调和讲解。
10.课堂小结(5 分钟) (1)知识总结:与学生一起回顾本节课质量、密度综合应用的主要内容,包括游码作用、砝码问题、累积法和除皮法、质量体积关系、各种特殊情况下密度问题、合金问题和密度图像问题的知识点和解题方法。 (2)重点强调:再次强调在解决综合问题时要仔细分析题目条件,明确物理量之间的关系,灵活运用质量和密度公式,考虑特殊情况对结果的影响。鼓励学生在课后多做相关练习题,加深对知识的理解和应用能力。
及时性评价 学生在本节学习中,能够迅速理解游码作用,准确分析砝码磨损及放反问题,灵活运用累积法、除皮法测质量,对密度概念有深刻认识,并能解决空实心及合金等复杂问题,表现出色。
作业设计 1.书面作业:布置课本上相关的综合练习题,涵盖本节课所讲的各种类型的质量、密度综合应用问题,要求学生认真书写解题步骤,注意解题规范。 2.拓展作业:让学生寻找一个生活中的质量、密度综合应用实例,分析其中涉及的知识点和物理原理,并尝试用所学知识进行更深入的解释和计算,下节课进行分享。
板书小结
大单元学习评价量规表
《物态变化》大单元学习评价指标(总分100分) 权重 评价等级及分值 得分
一级指标 二级指标 优良(10-8) 一般 (8-6分) 需要改进(6-0分) 生评 师评 小计
活动态度(15%) 学习兴趣 0.5 对本课题有非常浓厚的学习兴趣 对课题有较高的学习兴趣 对课题知识学习兴趣一般
学习态度 1 学习态度认真负责,努力实现预定任务 认真参与,在同伴协助下努力实现预定任务 认真参与,在同伴协助下实现未能预定任务
合作交流(20%) 与人合作 1 主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学 基本能和同学配合,做好自己分内工作 有需要时才和同学合作,喜欢个人学习
与人沟通 1 态度谦虚,认真倾听同学意见,能合作解决问题 会倾听同学意见,基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见,不喜欢和同学合作解决问题
收集资料(30%) 资料查找收集整理 1.5 能熟练运用多种搜集方法搜集资料,并有系统有条理整理资料 比较熟练运用多种搜集方法搜集资料,基本能整理好资料 运用的搜集方法单一,不太会整理资料
资源运用 1.5 根据资料内容的需要恰当合理地使用了各种媒体 能使用多种媒体,使用基本合理没有太大的不合理之处 能使用多种媒体但使用不恰当
小组成果展示(35%) 汇报交流 2 物理概念规律运用准确,语句通顺,表情丰富 物理概念规律运用较准确,语句比较通顺 没有使用物理概念规律机械运动,过于口语化
自作小实验物件展示 1.5 实验物件内容丰富资料符合课题 实验物件内容较丰富、资料较符合课题 实验物件内容不充分、资料比较单一
总计:
总体评价:第六章 质量与密度
第1节 质量
[基础达标练]
知识点一、质量
1.(23-24八年级下·广东清远·期中)请给下列物体质量的数值填上合适的单位。
(1)成年人的质量约是60 ;
(2)一个苹果的质量约是150 ;
(3)一个鸡蛋的质量约是60 ;
2.(24-25八年级上·上海·期中)小明生病了,医生给他开了药。小明在用药前仔细阅读了说明书。其中“用法用量”上注明“按体重一日20mg/kg”。小明的体重是40kg,每粒药的规格是0.2g,则小明一日应服药 g,若每日服药2次。则每次服用 粒。
3.(2023·内蒙古呼和浩特·中考真题)我们常以生活中的某些常识为“尺”进行估测,下列估测最接近实际的是( )
A.初三学生平均身高约为1m
B.一颗鸡蛋的质量约为1g
C.人对50m外的高山喊一声,从发声到听到回声所用的时间约为1s
D.初三学生大拇指指甲的面积约为
4.(2024·陕西榆林·模拟预测)如图所示,《天工开物》中记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼—浇铸—脱模—打磨”的过程。下列说法中错误的是( )
A.熔炼过程中,金属温度不断升高,直到全部变为液态
B.浇铸过程中,金属向外放热,内能不断降低
C.整个铸造过程中,金属经历了熔化和凝固两种物态变化
D.打磨过程中,铜钟的质量不断减小
5.(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)为了培育新品种,神舟十七号航天员将试验用的种子带入太空,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A.种子的质量变小 B.种子的质量变大
C.种子的质量不变 D.在太空时种子的质量为零
6.(23-24八年级上·福建莆田·期末)下列实例中,物体的质量发生变化的是( )
A.篆刻印章 B.钢条拉长 C.月球土壤带到地球 D.冰化成水
知识点二、质量的测量工具及托盘天平的使用
7.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)在使用托盘天平时,某实验小组无论怎样调平衡螺母,天平横梁总是左高右低,经小组思考讨论,他们往左托盘中放入了一颗0.1g小石子,终于把天平横梁调至水平平衡,接下来按照正常测量过程测量物体质量,待天平平衡后砝码及游码位置如图所示,则该物体的真实质量为( )
A.62g B.61.9g C.62.4g D.62.3g
8.(24-25八年级上·上海·期中)某同学在调节托盘天平平衡时,忘记将游码拨回标尺的“0”刻度(位于1.2g处),通过调节平衡螺母使横梁平衡,然后他将被测物体放在左盘,右盘中放20g和10g砝码各一个后,天平恰好恢复平衡,则被测物体的质量为( )
A.28.8g B.30.0g C.30.6g D.31.2g
9.(23-24八年级下·河北秦皇岛·期末)如图所示,为判断茶叶是否足量,将从商店购买的0.5kg茶叶放到体重秤称量,以下说法正确的是( )
A.茶叶质量不足0.5kg B.茶叶质量超过0.5kg
C.茶叶质量正好0.5kg D.不能做出正确判断
10.(23-24八年级上·宁夏吴忠·期末)使用已调好的托盘天平来称量某物体的质量时,若指针稍偏左,以下操作正确的是( )
A.向右移动游码 B.在盘中减砝码
C.向左调平衡螺母 D.向右调平衡螺母
[能力提升练]
11.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)使用托盘天平测物体的质量时,下列对测量结果的分析正确的是( )
A.调节时,忘记将游码归零,测量值偏小
B.测量时,指针偏向分度盘的左边就读数,测量值偏小
C.测量时,砝码磨损了,测量值偏小
D.结束时,发现右托盘缺了一小块(测量前就存在),测量值偏大
12.(2022·江苏扬州·中考真题)小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是( )
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
13.(2020·河北保定·模拟预测)有关天平的使用,下列说法正确的是( )
A.把已调节好的天平移到另一处使用,不需要重新调节
B.判断天平横梁是否平衡时,一定要等到指针完全静止下来
C.从砝码盒中取放砝码时,必须使用镊子
D.称量过程中可以调节平衡螺母
14.(23-24八年级上·四川宜宾·期末)(多选)用托盘天平测物体的质量时,下列情况中会出现测量结果比真实值偏大的是( )
A.读数时按游码右侧所对的刻度读数 B.测量过程使用了已被磨损的砝码
C.指针静止时偏向分度盘左边就读数 D.测量过程使用粘有脏东西的砝码
15.(2024·吉林长春·模拟预测)2024年3月20日,鹊桥二号中继星在中国文昌航天发射场成功发射。以地面为参照物,火箭在上升过程中是 (选填“运动”或“静止”)的;若嫦娥六号采集了一些月壤,返回地球后其质量 。
16.(2024·安徽·一模)小明利用实验室器材测量石块的密度。天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲所示;将最小砝码取出,指针位置如图乙所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线。
17.(2024·辽宁大连·一模)小明想用天平测量一块小石头的质量。他将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的零刻线处,调节天平的平衡螺母,当天平的指针指在 处时,天平处于平衡状态。他将小石块放在天平的左盘,通过向右盘加减砝码、移动游码直到天平恢复平衡后,所用砝码和游码的位置如图所示,则小石头的质量是 g。
18.(23-24八年级下·江苏扬州·期中)在用天平测量质量时,如果所用砝码磨损,则测量值与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);称量前调节天平,指针偏向分度盘中线左侧就停止调节,则测量值与真实值相比 ;称量前调节天平,游码没有移到标尺的零刻度线处,则测量值与真实值相比 。
19.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,测量某金属块的质量。在天平调平的过程中发现指针如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向 调节,直到指针指到中线处。测量物体质量时,被测物体放在天平的左盘进行测量,待天平平衡时,右盘砝码及游码示数如图乙,物体质量为 g。
20.(24-25八年级上·上海闵行·期中)但小布发现误差较大,于是在学习了用“托盘天平测量物体质量”的实验和“累积法”后,决定利用托盘天平来算出盒内棉签的数量。
(1)小布先将天平放在 桌面上,然后将游码移至标尺的 。在调节天平平衡时,发现天平的指针偏向分度盘的左侧,如图(a)所示。为使天平平衡,应将横梁左端或者右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)小布正确使用托盘天平完成整盒棉签的质量测量。当天平再次平衡后,所加的砝码有200g、50g各一个,游码移动的位置如图(b)所示,那么整盒棉签的质量是 千克;
(3)然后小布将棉签倒出,在用天平测量空盒质量时,误将空盒放在了天平的右盘,而把砝码放在了左盘。天平调平后,所用砝码是20g、10g各一个,此时游码对应的刻度是4.8g。读数时小布才发现砝码和物体的位置放反了,小布经过思考,没有重新称量也读出了空盒的质量,空盒的实际质量是 g;
(4)接着他数出了20枚棉签,测出其总质量为12g,则这盒棉签的数量大致是 枚。
21.(23-24八年级下·广东汕头·期末)小明同学在用天平测物体质量的实验中:
(1)首先把天平放在水平台上,将游码归零,发现如图甲所示情况 调节;天平平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,存在的错误是 ;
(2)小明重新进行正确的操作,天平平衡后,托盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示,则物体的质量为 g。
22.(22-23八年级上·安徽淮南·期末)下面三图是使用托盘天平时的实验情景:
(1)请你指出图甲中存在的两处错误 ; ;
(2)纠正错误后,进行正确测量,在右盘中逐渐添加砝码,当加一个最小的砝码时,发现天平指针指向如图乙所示位置(偏向右侧),接下来的操作是: ;
(3)天平平衡时砝码和游码的示数如图丙所示,则被测物体的质量为 g。
[高频考题实战练]
23.(2024·山西·中考真题)如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A.一支铅笔 B.一本物理教科书 C.一个篮球 D.一名中学生
24.(2024·甘肃兰州·中考真题)“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射,历经数小时的飞行后与“天和”核心舱成功对接,以上升的火箭为参照物,地面是 (选填“运动”或“静止”)的。“天舟四号”货运飞船在加速上升远离地球的过程中,它的质量 (选填“逐渐减小”“保持不变”或“逐渐增大”)。
25.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。第六章 质量与密度
第1节 质量
[基础达标练]
知识点一、质量
1.(23-24八年级下·广东清远·期中)请给下列物体质量的数值填上合适的单位。
(1)成年人的质量约是60 ;
(2)一个苹果的质量约是150 ;
(3)一个鸡蛋的质量约是60 ;
【答案】(1)kg (2)g (3)g
【解析】(1)一个成年人约120斤左右,1kg等于2斤,所以一个成年人的质量约60kg。
(2)三个苹果的质量约为1斤,即500g,所以一个苹果的质量约为150g。
(3)一般八个鸡蛋为一斤,即500g,所以一个鸡蛋的质量约是60g。
2.(24-25八年级上·上海·期中)小明生病了,医生给他开了药。小明在用药前仔细阅读了说明书。其中“用法用量”上注明“按体重一日20mg/kg”。小明的体重是40kg,每粒药的规格是0.2g,则小明一日应服药 g,若每日服药2次。则每次服用 粒。
【答案】 0.8 2
【解析】[1][2]按体重一日20mg/kg,小明的体重是40kg,则小明一日应服药
每日服药2次,每次服药0.4g,每粒药的规格是0.2g,则每次服用
3.(2023·内蒙古呼和浩特·中考真题)我们常以生活中的某些常识为“尺”进行估测,下列估测最接近实际的是( )
A.初三学生平均身高约为1m
B.一颗鸡蛋的质量约为1g
C.人对50m外的高山喊一声,从发声到听到回声所用的时间约为1s
D.初三学生大拇指指甲的面积约为
【答案】D
【解析】A.初三学生平均身高约为1.6m,故A不符合题意;
B.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤等于500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故B不符合题意;
C.人对50m外的高山喊一声,从发声到听到回声所用的时间约为
故C不符合题意;
D.初三学生大拇指指甲的长和宽都在1cm左右,面积在
s=a2=(1cm)2=1cm2
左右,故D符合题意。
故选D。
4.(2024·陕西榆林·模拟预测)如图所示,《天工开物》中记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼—浇铸—脱模—打磨”的过程。下列说法中错误的是( )
A.熔炼过程中,金属温度不断升高,直到全部变为液态
B.浇铸过程中,金属向外放热,内能不断降低
C.整个铸造过程中,金属经历了熔化和凝固两种物态变化
D.打磨过程中,铜钟的质量不断减小
【答案】A
【解析】A.铜是晶体,熔化过程中吸热温度不变,故A错误,符合题意;
B.浇铸过程中,是液态到固态,凝固放热,内能不断降低,故B正确,不符合题意;
C.整个铸造过程中,金属经历了先熔化成液态的铜水,再凝固成固态的铜块,故C正确,不符合题意;
D.打磨过程中,有质量损失,铜钟的质量不断减小,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)为了培育新品种,神舟十七号航天员将试验用的种子带入太空,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A.种子的质量变小 B.种子的质量变大
C.种子的质量不变 D.在太空时种子的质量为零
【答案】C
【解析】质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。种子从地面带入太空,只是位置发生变化,所含物质的多少不变,所以质量不变。故ABD错误,C正确。
故选C。
6.(23-24八年级上·福建莆田·期末)下列实例中,物体的质量发生变化的是( )
A.篆刻印章 B.钢条拉长 C.月球土壤带到地球 D.冰化成水
【答案】A
【解析】A.篆刻印章,将物体的部分篆刻掉,质量减少,物质的质量发生变化,故A符合题意;
B.钢条拉长,钢条的形状发生变化,但组成物质的多少不变,质量不变,故B不符合题意;
C.月球土壤带到地球,空间位置发生变化,但物质的多少不变,质量不变,故C不符合题意;
D.冰化成水,物态发生变化,组成物质的多少不变,质量不变,故D不符合题意。
故选A。
知识点二、质量的测量工具及托盘天平的使用
7.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)在使用托盘天平时,某实验小组无论怎样调平衡螺母,天平横梁总是左高右低,经小组思考讨论,他们往左托盘中放入了一颗0.1g小石子,终于把天平横梁调至水平平衡,接下来按照正常测量过程测量物体质量,待天平平衡后砝码及游码位置如图所示,则该物体的真实质量为( )
A.62g B.61.9g C.62.4g D.62.3g
【答案】A
【解析】往左托盘中放入了一颗0.1g小石子后,天平横梁调至水平平衡,此时小石子起到了平衡螺母的作用,对物体质量的测量没有影响;由图可知,天平的标尺分度值为0.2g,游码对应的刻度值为2g,则该物体的真实质量为
m=50g+10g+2g=62g
故选A。
8.(24-25八年级上·上海·期中)某同学在调节托盘天平平衡时,忘记将游码拨回标尺的“0”刻度(位于1.2g处),通过调节平衡螺母使横梁平衡,然后他将被测物体放在左盘,右盘中放20g和10g砝码各一个后,天平恰好恢复平衡,则被测物体的质量为( )
A.28.8g B.30.0g C.30.6g D.31.2g
【答案】B
【解析】虽然游码未归零,但天平在测量前是平衡的,且游码最初的位置是在1.2g处,测量中右盘中放20g和10g砝码各一个后,天平再次平衡,则此时左右两盘中的质量是相同的,并未受到游码的影响,所以物体的实际质量为30g,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(23-24八年级下·河北秦皇岛·期末)如图所示,为判断茶叶是否足量,将从商店购买的0.5kg茶叶放到体重秤称量,以下说法正确的是( )
A.茶叶质量不足0.5kg B.茶叶质量超过0.5kg
C.茶叶质量正好0.5kg D.不能做出正确判断
【答案】D
【解析】由图可见,该体重秤的分度值是1kg,也就是说一小格表示1kg;茶叶的质量是0.5kg,小于秤的分度值,称量起来误差太大,因此不能做出正确的判断。建议选用分度值较小的秤进行测量。
故选D。
10.(23-24八年级上·宁夏吴忠·期末)使用已调好的托盘天平来称量某物体的质量时,若指针稍偏左,以下操作正确的是( )
A.向右移动游码 B.在盘中减砝码
C.向左调平衡螺母 D.向右调平衡螺母
【答案】A
【解析】AB.使用已调好的托盘天平来称量某物体的质量时,若指针稍偏左,则右盘中砝码的总质量略小于物体质量,此时应该向右盘中加入砝码或者向右移动游码,故A符合题意,B不符合题意;
CD.平衡螺母用来在测量前将天平调节平衡,将物体放到天平上进行测量时,不能再调节平衡螺母,故CD不符合题意。
故选A。
[能力提升练]
11.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)使用托盘天平测物体的质量时,下列对测量结果的分析正确的是( )
A.调节时,忘记将游码归零,测量值偏小
B.测量时,指针偏向分度盘的左边就读数,测量值偏小
C.测量时,砝码磨损了,测量值偏小
D.结束时,发现右托盘缺了一小块(测量前就存在),测量值偏大
【答案】B
【解析】A.调节时,忘记将游码归零,则左盘偏重,右盘添加砝码比真实值添加偏多,故测量值偏大,故A错误;
B.称量时,指针偏向分度盘的左边,则左盘偏重,右盘添加砝码比真实值添加偏少,故测量值偏小,故B正确;
C.砝码被磨损,砝码的实际质量减小,但是标注的质量不变,计算时是按照标注的质量计算的,所以测量值会偏大。故C错误;
D.结束时,发现右托盘缺了一小块(测量前就存在),由于测量前天平平衡,故测量值等于真实值,故D错误。
故选B。
12.(2022·江苏扬州·中考真题)小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是( )
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
【答案】C
【解析】A.在测量物质的质量过程中,不能移动平衡螺母,故A不符合题意;
B.先通过增加减砝码和移动游码测量出空烧杯的质量,再增加20g的砝码,是为了称量20g水的质量,此时不能够移动游码,故B不符合题意;
CD.如图2,指针右偏,砝码盘偏重,说明左边水的质量不够20g,故需要用滴管向烧杯中加水,故C符合题意;故D不符合题意。
故选C。
13.(2020·河北保定·模拟预测)有关天平的使用,下列说法正确的是( )
A.把已调节好的天平移到另一处使用,不需要重新调节
B.判断天平横梁是否平衡时,一定要等到指针完全静止下来
C.从砝码盒中取放砝码时,必须使用镊子
D.称量过程中可以调节平衡螺母
【答案】C
【解析】A.调节好的天平移到另一位置使用,还要重新调节天平的横梁平衡,故A错误;
B.指针完全静止下来或指针左右偏转的格数都能判断天平是否平衡,故B错误;
C.从砝码盒中提取砝码时,必须用镊子夹取,故C正确;
D.天平在测量过程中,不可以在调节平衡螺母,应通过增加砝码和移动游码使横梁重新平衡,故D错误。
故选C。
14.(23-24八年级上·四川宜宾·期末)(多选)用托盘天平测物体的质量时,下列情况中会出现测量结果比真实值偏大的是( )
A.读数时按游码右侧所对的刻度读数 B.测量过程使用了已被磨损的砝码
C.指针静止时偏向分度盘左边就读数 D.测量过程使用粘有脏东西的砝码
【答案】AB
【解析】A.按游码右端所对的刻度读数,会使游码对应的值偏大,造成测量的结果偏大,故A符合题意;
B.磨损的砝码质量变小,就必须多添加或多移动游码的位置才能使天平平衡,从而使测量的读数变大,故B符合题意;
C.指针静止时,偏向分度盘左边就读数,则左偏物体质量大于右盘砝码质量和游码对应刻度之和,所以测量结果会偏小,故C不符合题意;
D.测量过程使用粘有脏东西的砝码,则砝码质量偏大,仍按砝码示数读数,所以测量结果会偏小,故D不符合题意。
故选AB。
15.(2024·吉林长春·模拟预测)2024年3月20日,鹊桥二号中继星在中国文昌航天发射场成功发射。以地面为参照物,火箭在上升过程中是 (选填“运动”或“静止”)的;若嫦娥六号采集了一些月壤,返回地球后其质量 。
【答案】 运动 不变
【解析】[1]火箭在上升过程中离地面越来越远,火箭相对地面位置发生了变化,故以地面为参照物,火箭是运动的。
[2]物体的质量不随位置而改变,月壤从月球带回地球只是位置变了,其质量不变。
16.(2024·安徽·一模)小明利用实验室器材测量石块的密度。天平调平衡后,在测量小石块质量时,往右盘加减砝码过程中,加入最小砝码后,天平指针位置如图甲所示;将最小砝码取出,指针位置如图乙所示,接下来正确的操作是 ,直至指针对准分度盘中央刻度线。
【答案】向右移动游码
【解析】当加入最小砝码后,指针指在分度盘中央刻度线的右侧,说明砝码总质量偏大;将最小砝码取出后,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时砝码总质量偏小,可以通过向右移动游码,使天平平衡。所以,接下来正确的操作是向右移动游码,直至指针对准分度盘中央刻度线。
17.(2024·辽宁大连·一模)小明想用天平测量一块小石头的质量。他将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的零刻线处,调节天平的平衡螺母,当天平的指针指在 处时,天平处于平衡状态。他将小石块放在天平的左盘,通过向右盘加减砝码、移动游码直到天平恢复平衡后,所用砝码和游码的位置如图所示,则小石头的质量是 g。
【答案】 分度盘中央刻度线 26.2
【解析】[1]调节天平平衡时,当天平的指针指在分度盘中央刻度线时,说明天平处于平衡状态。
[2]用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码质量与游码质量之和,所以小石头的质量是
18.(23-24八年级下·江苏扬州·期中)在用天平测量质量时,如果所用砝码磨损,则测量值与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);称量前调节天平,指针偏向分度盘中线左侧就停止调节,则测量值与真实值相比 ;称量前调节天平,游码没有移到标尺的零刻度线处,则测量值与真实值相比 。
【答案】 偏大 偏大 偏大
【解析】[1]砝码磨损,会导致砝码质量减小,而测量时还是按照砝码所标的质量读数,所以测量值与真实值相比偏大。
[2]指针偏向分度盘中线左侧就测量物体的质量,说明天平左侧偏重,根据“左物右码”的原则,测量时需要往右盘添加更大的砝码或者是向右调节更多的游码才能使天平平衡,所以测量值比真实值偏大。
[3]称量前调节天平,游码没有移到标尺的零刻度线处,而读数时把游码上已有的刻度算进去,所以导致测量值比真实值偏大,
19.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,测量某金属块的质量。在天平调平的过程中发现指针如图甲所示,为使天平平衡,应将平衡螺母向 调节,直到指针指到中线处。测量物体质量时,被测物体放在天平的左盘进行测量,待天平平衡时,右盘砝码及游码示数如图乙,物体质量为 g。
【答案】 右 26.4
【解析】[1]如图,天平分度盘的指针向左偏,说明天平左边较重,应将平衡螺母向右调节,直到指针指到中线处。
[2]如图,标尺分度值为0.2g,物体的质量为
m=20g+5g+1.4g=26.4g
20.(24-25八年级上·上海闵行·期中)但小布发现误差较大,于是在学习了用“托盘天平测量物体质量”的实验和“累积法”后,决定利用托盘天平来算出盒内棉签的数量。
(1)小布先将天平放在 桌面上,然后将游码移至标尺的 。在调节天平平衡时,发现天平的指针偏向分度盘的左侧,如图(a)所示。为使天平平衡,应将横梁左端或者右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)小布正确使用托盘天平完成整盒棉签的质量测量。当天平再次平衡后,所加的砝码有200g、50g各一个,游码移动的位置如图(b)所示,那么整盒棉签的质量是 千克;
(3)然后小布将棉签倒出,在用天平测量空盒质量时,误将空盒放在了天平的右盘,而把砝码放在了左盘。天平调平后,所用砝码是20g、10g各一个,此时游码对应的刻度是4.8g。读数时小布才发现砝码和物体的位置放反了,小布经过思考,没有重新称量也读出了空盒的质量,空盒的实际质量是 g;
(4)接着他数出了20枚棉签,测出其总质量为12g,则这盒棉签的数量大致是 枚。
【答案】(1) 水平 零刻线 右 (2)0.2534 (3)25.2 (4)380
【解析】(1)[1][2]使用天平时,先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至横梁标尺左端的零刻线处。
[3]由图(a)所示天平指针位置,指针左偏,应右调,则应将天平横梁上的平衡螺母向右调节直至天平平衡。
(2)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和,根据题意知道,整盒棉签的质量是
(3)小布在用天平测物体的质量时,误将空盒放在了天平的右盘,而把砝码放在了左盘。天平调平后,所用砝码是50g、20g各一个,此时游码对应的刻度是3.2g。读数时小明才发现砝码和物体的位置放反了,小布经过思考,没有重新称量也读出了空盒的质量,空盒的实际质量是
(4)根据题意知道,一根棉签的质量
这盒棉签的数量大致是
21.(23-24八年级下·广东汕头·期末)小明同学在用天平测物体质量的实验中:
(1)首先把天平放在水平台上,将游码归零,发现如图甲所示情况 调节;天平平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,存在的错误是 ;
(2)小明重新进行正确的操作,天平平衡后,托盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示,则物体的质量为 g。
【答案】(1) 左 用手拿砝码 (2)76.8
【解析】(1)[1]图中指针向右偏,说明右侧偏重,所以应将平衡螺母向左调,直至指针指示分度盘中央。
[2]使用调平测量物体的质量时,为了防止污染砝码,加减砝码要用镊子,不能用手拿,所以错误之处是用手拿取砝码。
(2)游码的分度值为0.2g,物体的质量
22.(22-23八年级上·安徽淮南·期末)下面三图是使用托盘天平时的实验情景:
(1)请你指出图甲中存在的两处错误 ; ;
(2)纠正错误后,进行正确测量,在右盘中逐渐添加砝码,当加一个最小的砝码时,发现天平指针指向如图乙所示位置(偏向右侧),接下来的操作是: ;
(3)天平平衡时砝码和游码的示数如图丙所示,则被测物体的质量为 g。
【答案】 用手拿砝码 物体与砝码放错了位置 见解析 52.4
【解析】(1)[1][2]如图,用天平称量物体的质量时,物体应放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,图中将待测物体放在天平的右盘而砝码放在左盘是错误的;用手直接拿砝码,会腐蚀砝码,影响砝码的准确度。
(2)[3]由图乙可知,当加一个最小的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,说明砝码的质量偏大,所以接下来的操作是:去掉最小的砝码,向右移动游码,直至天平平衡。
(3)[4]由图丙可知,标尺的分度值是0.2g,游码对应的刻度值为2.4g,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值,即
m=50g+2.4g=52.4g
[高频考题实战练]
23.(2024·山西·中考真题)如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A.一支铅笔 B.一本物理教科书 C.一个篮球 D.一名中学生
【答案】D
【解析】A.一支铅笔的质量约在10g,与68kg相差较大,故A不符合题意;
B.一本物理教科书的质量约在200g,与68kg相差较大,故B不符合题意;
C.一个篮球的质量约为550g,与68kg相差较大,故C不符合题意;
D.一名中学生的质量约为60kg,最接近68kg,故D符合题意。
故选D。
24.(2024·甘肃兰州·中考真题)“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射,历经数小时的飞行后与“天和”核心舱成功对接,以上升的火箭为参照物,地面是 (选填“运动”或“静止”)的。“天舟四号”货运飞船在加速上升远离地球的过程中,它的质量 (选填“逐渐减小”“保持不变”或“逐渐增大”)。
【答案】 运动 保持不变
【解析】[1]以上升的火箭为参照物,地面与火箭的位置发生了变化,故地面是运动的。
[2]物体的质量不随位置的变化而改变,“天舟四号”货运飞船在加速上升远离地球的过程中,位置发生了变化,质量不变。
25.(2024·安徽·中考真题)某同学用托盘天平测一物块的质量。他按照正确的实验步骤进行操作,当天平平衡时,右盘内的砝码情况和游码在标尺上的位置如图所示,则物块的质量为 g。
【答案】61.0
【解析】由图可知,标尺的分度值为0.2g,则物块的质量等于砝码的质量加游码的示数,即
m=50g+10g+1g=61.0g八年级物理大单元设计
第六单元 质量与密度
单元检测题
(全卷共四个大题,满分100分,用时90分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试题卷上直接作答。
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。
3.考试结束,由监考人员将试题卷和答题卡一并收回。
一、选择题(本题共13个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共39分。)
1.关于生活中一些物理量的估测,下列数据最接近实际的是( )
A.一个物理书的质量大约250g B.水分子直径的数量级为10-8m
C.一只鸡蛋的质量约5g D.中学生的体积接近0.5m3
2.小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度为1.1g/cm3
3.一个钢瓶中装有一定质量的压缩气体,当从钢瓶中放出一部分气体后,瓶中剩余气体( )
A.质量和密度都减小 B.质量减小,密度不变
C.质量不变,密度减小 D.质量和密度都不变
4.关于密度公式的理解,下列说法正确的是( )
A.某种物质的密度跟质量成正比
B.某种物质的密度跟体积成反比
C.密度是物质的一种特性,与质量和体积无关
D.质量相同的不同物质体积越大,密度越大
5.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中③测出量筒中盐水的体积④测出烧杯和剩余盐水的质量⑤测出空烧杯的质量⑥根据实验数据计算盐水的密度以上实验步骤安排最合理的是
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥ C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
6.在测量液体密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种不同种类的液体,测量了各自的容器和液体的总质量(m)与液体体积(V),共测了四组数据,并画在坐标系中,如图所示。根据图像有以下四个判断,其中正确的是( )
A.A、B两点对应的液体密度
B.容器的质量为60g
C.A点对应的液体密度是D点对应液体密度的3倍
D.C点对应的液体密度约为
7.某同学做实验需要克酒精(酒精的密度为),不用天平,只用量筒,下列量取方法中正确的是()
A.用量筒量取毫升酒精 B.用量筒量取毫升酒精
C.用量筒量取毫米高的酒精 D.用量筒量取毫升的酒精
8.以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)将矿泉水瓶中的水倒完吹干,再装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将部分菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:① ② ③ ,你认为比较合理的表达式有:(为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
9.现有a、b两个小球,分别由=4g/cm 、=5g/cm 的两种材料制成,两小球质量之比为ma:mb=6:5。体积之比为Va:Vb=9:7。则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心的,则a球是空心的
B.若只有一个球是空心的,则空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为1:6
C.若两球均是空心的,a球的空心部分体积一定比b球的空心部分体积小
D.若只有一个球是空心的,将空心球的空心部分装上水,则该球实心部分的质量与所加水的质量之比为30:1
10.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上。现沿水平方向切去相同的高度△h后,甲、乙剩余部分的质量相等。下列判断正确的是( )
A.甲原来质量一定小于乙的质量 B.甲原来质量可能等于乙的质量
C.甲切去部分质量一定大于乙的质量 D.甲切去部分质量可能小于乙的质量
11.有一架托盘天平,没有游码,最小砝码为100毫克,用这架天平称量一个物体,当在右盘中加上36.20克砝码时,天平指针向左端偏1.5小格;如果在右盘中再加上100毫克的砝码时,天平指针则向右端偏3.5小格,那么所称物体的质量为
A.36.10 g B.36.22 g C.36.23 g D.36.60 g
12.不同浓度的酒精溶液在生活中有不同用途:95%的酒精常用作燃料(95%是指每100ml酒精溶液中含有95ml乙醇),70%~75%的酒精常用以消毒杀菌,40%~50%的酒精用以防止褥疮,25%~30%的酒精用以物理降温。医务人员利用纯水和乙醇配制了1000mL密度为0.9g/cm3的酒精溶液后,发现剩余的纯水和乙醇刚好可以配制浓度为75%的酒精溶液850g。假设配制过程中乙醇和水混合后总体积不变,ρ乙醇=0.8g/cm3。下列说法正确的是( )
A.1000mL密度为0.9g/cm3的酒精溶液质量为90g
B.浓度为75%的酒精溶液平均密度为0.75g/cm3
C.配制密度为0.9g/cm3的酒精溶液,参与配制的纯水和乙醇的质量之比为5:36
D.实验前纯水的总体积与乙醇的总体积之比为3:5
13.小明从下表提供的信息中,得出以下几个结论,其中不正确的是( )
几种物质的密度表
水 冰
酒精 铜
铁 铝
A.液体的密度可能比固体的密度大 B.一定质量水结成冰后,体积变大
C.体积相同的水和酒精的质量之比是 D.质量相等的铜和铝,体积之比是
二、填空题(本题共8个小题,每空1分,共16分。)
14.2020年12月18日,由中铁装备研制的国内最大直径的泥水、土压双模盾构机“紫瑞号”(如图所示)在成都基地正式下线。该设备开挖直径达到1247 (填单位符号),总重量约为2990 (填单位符号),是国内首次在密集卵石地层施工的超大直径泥水盾构机。
15.甲乙两个实心物体的质量之比是3:4,乙的体积是甲的2倍,则甲乙两物体的密度之比为 ;若将乙物体削去一半,则甲乙两物体密度之比为 。
16.如图所示,质量相同的酒精、纯水、盐水三种液体分别装在三个相同的玻璃杯中,则 杯所装液体是盐水;将其中的纯水放入冰箱冷冻室一段时间全部结冰后,体积将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
17.飞机上某一实心钢制零件,其质量为3.95t,则该零件体积为 m3;设计师为了减轻飞机重力,将该钢制零件中部分材质改为铝制,为了使其质量减少104kg,则所需铝的质量是 kg。(,)
18.今年春节期间,小华和爸爸、妈妈到陶都宜兴旅游,买了一只宜兴紫砂壶,她听说宜兴紫砂壶是用特有的泥土烧制而成的,很想知道这种材料的密度.于是她用天平测出了壶盖的质量为45g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是15g.则壶盖这种材料的密度是 kg/m3,若测得整个空茶壶的质量为180g,则制成该茶壶所用材料的体积为 cm3.
19.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
用调好的托盘天平测量某物体的质量。当天平横梁恢复平衡时,右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图所示,该物体的质量为 g,该天平标尺的分度值为 g。
20.雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 冰的密度(填“大于”、“等于”或“小于”).小丽利用冰的密度,使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度和 ,就可以估测出积雪的密度.
21.如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,它们的上表面均与容器中水面相平,当从两容器中分别取出相等质量的水后(未取完),容器A中水的高度 容器B中水的高度(选填“大于”“小于”或“等于”);若取出部分水后,容器A和B中水面高度相同,则从容器A中取出水的质量 从容器B中取出水的质量(选填“大于”“小于”或“等于”)
三、实验探究题(本题共3个小题,22小题6分,23小题8分,24小题8分,共22分。)
22.小明利用托盘天平测量水的质量,部分操作过程如图所示。
(1)在调节天平时,将游码归零后,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,此时可将右侧的平衡螺母向 调,使天平平衡。
(2)把空烧杯放在天平左盘,增减砝码及调节游码使天平平衡。天平平衡后盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则空烧杯的质量是 。
(3)把装入适量水的烧杯放在左盘,往右盘添加最小砝码后,指针再次如图甲所示,则此时应 ,然后调节 ,使天平再次平衡。由乙、丙两图可知烧杯中水的质量是 g。
(4)若两次测量中使用的那个10g的砝码磨损了一点,则测得的水的质量 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
23.小雨登山时拾到一块漂亮的心形石块,于是对它的密度进行了测量。
(1)把天平放在 上,游码调到标尺左端 处,调节平衡螺母使天平平衡,然后将石块放在左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,指针位置如图甲所示,接下来的操作应该是 ;
(2)天平平衡后,砝码和游码对应刻度如图乙,则石块的质量m为 g;
(3)将石块缓慢浸没于盛有40mL水的量筒中,水面升高至如图丙所示,则石块的密度ρ= kg/m3;
(4)若实验中,不小心将量筒打碎了,经过思考,她采取了以下步骤测量:
①用天平测出装有适量水的杯子的总质量m1,如图丁A所示;
②将石块缓慢浸没在杯中,如图丁B所示,并在水面到达的位置做标记;
③取出石块,向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m2,如图丁C所示。根据以上测量,可得石块的密度表达式为ρ石= (用所测物理量的符号表示,水的密度用ρ水表示)。测量完成后,小雨发现该石块吸水,则以上步骤所测得的石块密度与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)理由是 。
24.利用密度知识进行下列实验活动:
(1)环保小组的同学们在长江边取适量江水样品,进行了江水密度的测量:
方法1:把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
① 将天平放在 台上,把游码移到 处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 调,直至天平平衡;
② 用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,将烧杯中的江水全部倒入量筒中,江水的体积如图乙所示,则烧杯中江水的密度为 g/cm3;
③ 用这种方法测出的江水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)方法2:把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
① 用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
② 把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③ 把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④ 则江水的密度表达式ρ = (纯净水的密度用ρ水表示)。
⑤ 测算江水的体积使用了下列方法中的
A.控制变量法 B.等效替代法 C.类比法 D.放大法
四、论述计算题(本题共3个小题,25小题6分,26 小题8分,27小题9分,共23分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
25.一个质量为5.34kg的铜质零件。(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)该零件的体积是多少?
(2)将其改用铝来做,可减少质量多少千克?
26.如图所示,水平桌面上甲、乙两容器的底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为2×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.3m的酒精。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)求甲容器内水的质量是多少kg?
(2)求乙容器内酒精的质量是多少kg?
(3)在甲容器中抽出深度为h1的水,在乙容器中抽出深度为h2的酒精,然后将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,整个过程无液体溢出,已知h1∶h2=4∶7,求h1为多少m?
27.可可用一个电子天平和一个圆柱形薄壁塑料杯来测液体的密度。已知电子天平的最大称量为500g,塑料杯的质量为100g,内底面积为20cm2.当塑料杯装满水时,测出其总质量为300g,当塑料杯装满牛奶时,测出其总质量320g。求:
(1)牛奶的密度为多少g/cm3
(2)这套装置能测量的液体密度最大为多少g/cm3
(3)可可继续探究,在塑料杯中装入了适量水,测出总质量为200g,她找来一块会吸水的底面积为10 cm2的圆柱形石块,将其竖直放入水中,测出此时塑料杯的总质量为250g,待石块吸足了水后,她发现石块刚好浸没在水中。已知这种石块的吸水率为1%,即100g的石块能吸1g的水。忽略石块吸水前后体积的变化。则石块吸水前的密度为多少g/cm3 (结果保留两位小数)八年级物理大单元设计
第六单元 质量与密度
单元检测题
(全卷共四个大题,满分100分,用时90分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试题卷上直接作答。
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。
3.考试结束,由监考人员将试题卷和答题卡一并收回。
一、选择题(本题共13个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共39分。)
1.关于生活中一些物理量的估测,下列数据最接近实际的是( )
A.一个物理书的质量大约250g B.水分子直径的数量级为10-8m
C.一只鸡蛋的质量约5g D.中学生的体积接近0.5m3
【答案】A
【解析】A.一本物理书的质量比较轻,大约为250g,故A符合题意;
B.物质由分子(或原子)组成,分子十分微小,分子直径的数量级为10 10m,故B不符合题意;
C.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500克,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故C不符合题意;
D.中学生的密度与水接近,即1×103kg/m3,质量约50kg,根据密度公式,体积约为
故D不符合题意。
故选A。
2.小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡②测出烧杯和牛奶的总质量m1;③把牛奶倒入量筒中,测出烧杯的质量m2;④读出牛奶的体积V。根据实验过程及测量数据。下列四个选项正确的是( )
A.调节天平平衡时,指针如图甲所示,应将平衡螺母向左移动
B.烧杯的质量m2为41.2g
C.牛奶的体积V为100L
D.牛奶的密度为1.1g/cm3
【答案】D
【解析】A.如图甲所示,指针偏左说明天平横梁重心偏左,应该把平衡螺母向右适当移动,直到天平水平平衡,故A错误;
B.如图丙所示,砝码质量为40g,游码标尺分度值为0.2g,读数为1.4g,所以烧杯的质量m2为41.4g,故B错误;
C.如图丁所示,量筒的单位是mL,所以牛奶的体积V为100mL,故C错误;
D.如图乙可知,砝码质量为150g,游码标尺分度值为0.2g,读数为1.4g,所以烧杯和牛奶的总质量为151.4g。则牛奶的质量为
牛奶的密度为
故牛奶的密度为1.1g/cm3,故D正确。
故选D。
3.一个钢瓶中装有一定质量的压缩气体,当从钢瓶中放出一部分气体后,瓶中剩余气体( )
A.质量和密度都减小 B.质量减小,密度不变
C.质量不变,密度减小 D.质量和密度都不变
【答案】A
【解析】从钢瓶中放出一部分气体后,气体的质量变小,但体积不变,根据公式可知密度变小。
故选A。
4.关于密度公式的理解,下列说法正确的是( )
A.某种物质的密度跟质量成正比
B.某种物质的密度跟体积成反比
C.密度是物质的一种特性,与质量和体积无关
D.质量相同的不同物质体积越大,密度越大
【答案】C
【解析】ABC.物质是物质的一种特性,不随体积和质量的改变而改变,其大小与质量、体积大小无关,故C正确,AB错误;
D.由可知,在质量相等的情况下,不同物质体积越大,密度越小,故D错误。
故选C。
5.为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中③测出量筒中盐水的体积④测出烧杯和剩余盐水的质量⑤测出空烧杯的质量⑥根据实验数据计算盐水的密度以上实验步骤安排最合理的是
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥ C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
【答案】A
【解析】在测量液体的密度时,为了避免烧杯或量筒内壁粘有部分液体,导致体积或质量的测量值偏小而存在误差,通常采用剩余法测量液体的密度,由题意知,为了较准确地测盐水的密度,本题正确选项是A.
6.在测量液体密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种不同种类的液体,测量了各自的容器和液体的总质量(m)与液体体积(V),共测了四组数据,并画在坐标系中,如图所示。根据图像有以下四个判断,其中正确的是( )
A.A、B两点对应的液体密度
B.容器的质量为60g
C.A点对应的液体密度是D点对应液体密度的3倍
D.C点对应的液体密度约为
【答案】C
【解析】AB.相同的容器分别装入三种不同种类的液体测量了四组数据,说明其中两个容器中是同种液体,对应的两个点的连线与m轴的交点就是容器的质量,且液体体积V为零时,质量m不为零,所以可能是A、B是同种液体,也可能是C、D是同种液体。如果A、B是同种液体,连接A、B,直线交m轴于60g的点(如下图),说明容器质量为60g,而D表示液体和容器总质量为60g,与事实不符,所以A、B不是同种物质,故C、D是同种物质。连接C、D,直线交m轴于20g的点(如下图),说明容器质量为20g,故AB错误;
C.根据上述分析可得A点对应的密度为
D点对应的密度为
可得A点对应的液体密度是D点对应液体密度的3倍,故C正确;
D.C点对应的液体密度
故D错误。
故选C。
7.某同学做实验需要克酒精(酒精的密度为),不用天平,只用量筒,下列量取方法中正确的是()
A.用量筒量取毫升酒精 B.用量筒量取毫升酒精
C.用量筒量取毫米高的酒精 D.用量筒量取毫升的酒精
【答案】B
【解析】解答:量筒是测量体积的,所以我们只需求出50克酒精的体积,然后选择合适的量筒量取即可,50g的酒精的体积:v==62.5cm3=62.5ml.所以
8.以下是测定菜油密度的实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m;(2)在矿泉水瓶中装满水,用天平测出总质量m1;(3)将矿泉水瓶中的水倒完吹干,再装满菜油,用天平测出总质量m2;(4)将菜油全部倒入量筒中,用量筒测出矿泉水瓶里所盛菜油的体积V1;(5)将部分菜油倒入量筒中,测出剩余菜油和瓶的总质量m3;(6)读出量筒中所盛菜油的体积V2;(7)计算菜籽油的密度。有三个实验小组分别选用其中部分实验步骤测量出菜油的密度,并写出表达式:① ② ③ ,你认为比较合理的表达式有:(为已知)( )
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
【答案】B
【解析】如果选择步骤1、2、3、7进行实验,矿泉水瓶中水的质量
这些水的体积
相同的瓶子装满水和装满菜油时体积是不变的,即
瓶中菜油的质量
所以菜油的密度
故表达式①合理且误差较小。
如果选择步骤1、3、4、7进行实验,矿泉水瓶中菜油的体积V1,质量
菜油的密度为
在步骤4中,把菜油全部从矿泉水瓶倒入量筒的过程中,一定会有一部分菜油残留在矿泉水瓶中,造成最后计算出来的密度偏大,故表达式②不合理且误差较大。
如果选择步骤3、5、6、7进行实验,被倒入量筒中菜油的体积V2,质量
菜油密度为
因为使用的是倒入量筒中那部分菜油的质量和体积计算的菜油密度,所以不存在残留问题,故表达式③合理且误差较小。综上所述,①③符合题意。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.现有a、b两个小球,分别由=4g/cm 、=5g/cm 的两种材料制成,两小球质量之比为ma:mb=6:5。体积之比为Va:Vb=9:7。则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心的,则a球是空心的
B.若只有一个球是空心的,则空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为1:6
C.若两球均是空心的,a球的空心部分体积一定比b球的空心部分体积小
D.若只有一个球是空心的,将空心球的空心部分装上水,则该球实心部分的质量与所加水的质量之比为30:1
【答案】D
【解析】ABD.由题意知,当两小球质量之比为6:5时,体积之比
若只有一个球是空心的,则b球是空心的,且空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为9:1,将空心部分装上水,则该球实心部分的质量与所加水的质量之比为
m实:m空=ρbV实:ρ水V空=(5g/cm3×6):(1.0g/cm3×1)=30:1
故AB错误,D正确;
C.由题意知,a球的实心部分大于b球的实心部分,而现在两球的体积之比是9:7,若两球都是空心的,则a球的空心部分的体积与b球空心部分的体积大小关系无法确定,可能是大于,也可能是小于或者是等于,故C错误。
故选D。
10.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上。现沿水平方向切去相同的高度△h后,甲、乙剩余部分的质量相等。下列判断正确的是( )
A.甲原来质量一定小于乙的质量 B.甲原来质量可能等于乙的质量
C.甲切去部分质量一定大于乙的质量 D.甲切去部分质量可能小于乙的质量
【答案】A
【解析】1代表甲,2代表乙,设切去后二者高度分别是h1和h2,因甲、乙剩余部分的质量相等,根据
m=ρV=ρSh
则有
ρ1S1h1=ρ2S2h2
由图知,h1>h2,故
ρ1S1<ρ2S2
则原质量分别为
m甲=ρ1S1(h1+△h)……①
m乙=ρ2S2(h2+△h)……②
①-②得
m甲﹣m乙=ρ1S1(h1+△h)﹣ρ2S2(h2+△h)=(ρ1S1﹣ρ2S2)△h<0
所以,甲原来质量一定小于乙的质量,并且甲切去的部分质量一定小于乙切去部分的质量。故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】本题考查了密度公式的应用,根据题意得出ρ1S1<ρ2S2是关键。
11.有一架托盘天平,没有游码,最小砝码为100毫克,用这架天平称量一个物体,当在右盘中加上36.20克砝码时,天平指针向左端偏1.5小格;如果在右盘中再加上100毫克的砝码时,天平指针则向右端偏3.5小格,那么所称物体的质量为
A.36.10 g B.36.22 g C.36.23 g D.36.60 g
【答案】C
【分析】依据指针偏转的程度来求解物体的质量是本题中要解决的问题,首先应搞清当右盘中增加100毫克砝码时,指针偏转了多少个格,从而计算出改变1小格所需要的砝码质量,进而根据天平指针的位置确定其质量的结果.
【解析】当右盘中加上36.20克砝码时,天平指针指向左端偏1.5小格,说明物体的质量稍大于36.20克.在右盘加上100毫克的砝码时,天平指针指向右端偏转3.5格.即100毫克的质量使指针偏5格则改变1小格的质量为100mg÷5=20mg=0.02g.当右盘中砝码质量为36.20克时,指针偏左1.5小格,若在右盘中再加30毫克的砝码时,指针将会指在分度盘的中线处,天平将平衡.因此,物体的质量为36.20g+0.03g=36.23g.
故答案为C.
【点睛】因为天平上最小的砝码是100毫克,所以应从这100毫克的砝码入手,看放上它之后,天平偏转的幅度是多少,据此来计算每偏转1小格需要的砝码质量,这是解决此题的突破口.
12.不同浓度的酒精溶液在生活中有不同用途:95%的酒精常用作燃料(95%是指每100ml酒精溶液中含有95ml乙醇),70%~75%的酒精常用以消毒杀菌,40%~50%的酒精用以防止褥疮,25%~30%的酒精用以物理降温。医务人员利用纯水和乙醇配制了1000mL密度为0.9g/cm3的酒精溶液后,发现剩余的纯水和乙醇刚好可以配制浓度为75%的酒精溶液850g。假设配制过程中乙醇和水混合后总体积不变,ρ乙醇=0.8g/cm3。下列说法正确的是( )
A.1000mL密度为0.9g/cm3的酒精溶液质量为90g
B.浓度为75%的酒精溶液平均密度为0.75g/cm3
C.配制密度为0.9g/cm3的酒精溶液,参与配制的纯水和乙醇的质量之比为5:36
D.实验前纯水的总体积与乙醇的总体积之比为3:5
【答案】D
【解析】A.由得,1000mL密度为0.9g/cm3的酒精溶液质量为
故A错误;
B.设浓度为75%的酒精溶液的体积为V′,其中水的体积为
由得,水的质量为
乙醇的体积为
乙醇的质量为
酒精溶液的平均密度为
故B错误;
C.配制密度为0.9g/cm3的酒精溶液,设水与乙醇的体积分别为V1、V2,由得
依题意得
解得
,
参与配制的纯水和乙醇的质量之比为
故C错误;
D.由得,浓度为75%的酒精溶液得体积为
其中水的体积为
乙醇的体积为
实验前纯水的总体积与乙醇的总体积之比为
故D正确。
故选D。
13.小明从下表提供的信息中,得出以下几个结论,其中不正确的是( )
几种物质的密度表
水 冰
酒精 铜
铁 铝
A.液体的密度可能比固体的密度大 B.一定质量水结成冰后,体积变大
C.体积相同的水和酒精的质量之比是 D.质量相等的铜和铝,体积之比是
【答案】C
【解析】A.液体的密度可能比固体的要大,比如水的密度大于冰的密度,不符合题意;
B.水结冰后质量不变,密度减小,故一定质量的水结冰后,体积变大,不符合题意;
C.体积相同的水和酒精的质量之比为:
符合题意;
D.质量相等的实心铜球和铝球,体积之比为:
不符合题意.
二、填空题(本题共8个小题,每空1分,共16分。)
14.2020年12月18日,由中铁装备研制的国内最大直径的泥水、土压双模盾构机“紫瑞号”(如图所示)在成都基地正式下线。该设备开挖直径达到1247 (填单位符号),总重量约为2990 (填单位符号),是国内首次在密集卵石地层施工的超大直径泥水盾构机。
【答案】 cm t
【解析】[1][2]根据常识可以判断盾构机开挖的隧道的直径在10米以上,但不可能到达1千米。所以该设备开挖直径达到1247cm。依据常识可以判断该机器的总质量约为2990t。
15.甲乙两个实心物体的质量之比是3:4,乙的体积是甲的2倍,则甲乙两物体的密度之比为 ;若将乙物体削去一半,则甲乙两物体密度之比为 。
【答案】3:2 3:2
【解析】[1]由题知
=
甲乙两种物质的密度之比为
==
[2]密度是物质本身的一种特性,与物质的质量、体积无关,所以若将乙物体削去一半,乙的密度不变,则甲乙两物体密度之比不变,仍为3:2。
16.如图所示,质量相同的酒精、纯水、盐水三种液体分别装在三个相同的玻璃杯中,则 杯所装液体是盐水;将其中的纯水放入冰箱冷冻室一段时间全部结冰后,体积将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】丙 变大
【解析】[1]因酒精、纯水和盐水的质量相等,且ρ盐水>ρ纯水>ρ酒精,所以,由ρ=的变形式V=可知,三液体的体积关系为V盐水[2]水结冰后,状态发生变化,物质总量没有变化,所以质量不变;冰的密度小于水的密度,由V=可知,体积变大。
17.飞机上某一实心钢制零件,其质量为3.95t,则该零件体积为 m3;设计师为了减轻飞机重力,将该钢制零件中部分材质改为铝制,为了使其质量减少104kg,则所需铝的质量是 kg。(,)
【答案】 0.5 54
【解析】[1]由题意可知,钢制零件的质量为
m钢=3.95t=3.95×103kg
钢的密度为ρ钢=7.9×103kg/m3,故由可得,该零件的体积为
[2]由题意可知,将零件中部分材质改为铝制后,质量减少了104kg,故由可知,铝的体积为
故可知铝的质量为
18.今年春节期间,小华和爸爸、妈妈到陶都宜兴旅游,买了一只宜兴紫砂壶,她听说宜兴紫砂壶是用特有的泥土烧制而成的,很想知道这种材料的密度.于是她用天平测出了壶盖的质量为45g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是15g.则壶盖这种材料的密度是 kg/m3,若测得整个空茶壶的质量为180g,则制成该茶壶所用材料的体积为 cm3.
【答案】 3×103 60
【解析】试题分析:∵物体浸没时溢出水的体积和本身的体积相等,∴根据ρ=m/V可得,壶盖的体积:
V=V水=m水/ρ水=15g/1.0g/cm3=15cm3,
壶盖这种材料的密度:ρ=m/V=45g/15g/cm3=3g/cm3 =3×103 kg/m3;
∵密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关,∴整个空茶壶的体积:V′=m′/ρ=180g/3g/cm3=60cm3.
考点:密度的计算
19.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
用调好的托盘天平测量某物体的质量。当天平横梁恢复平衡时,右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图所示,该物体的质量为 g,该天平标尺的分度值为 g。
【答案】 6 0.2
【解析】[1][2]由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为1g,则被测物体的质量为
20.雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 冰的密度(填“大于”、“等于”或“小于”).小丽利用冰的密度,使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度和 ,就可以估测出积雪的密度.
【答案】小于 积雪的厚度
【解析】雪在外力挤压下可形成冰,质量不变,体积变小,由可知,雪的密度小于冰的密度.
由于脚用力踩在雪上,雪被压实,我们把这部分看成冰层.
设脚印的面积为S,深度为h1,积雪厚度为h2,雪的密度,
脚印部分的积雪在脚踩压前后的质量不变
因此只要测出脚印深度和积雪的厚度就可以算出雪的密度.
21.如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,它们的上表面均与容器中水面相平,当从两容器中分别取出相等质量的水后(未取完),容器A中水的高度 容器B中水的高度(选填“大于”“小于”或“等于”);若取出部分水后,容器A和B中水面高度相同,则从容器A中取出水的质量 从容器B中取出水的质量(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】大于 大于
【解析】圆台形实心铁块甲和乙完全相同,将它们完全浸没在水中,排开液体的体积相同.当从两容器中分别取出相等质量的水后(未取完),容器A中水位下降的程度会小于容器B不水位下降的程度,因此,容器A的高度大于容器B中水的高度;
若取出部分水后,容器A和B中水面高度相同,甲铁块浸没在水中的体积较大,则甲容器中剩余水的体积较小,则说明则从容器A中取出水的质量大于从容器B中取出水的质量.
三、实验探究题(本题共3个小题,22小题6分,23小题8分,24小题8分,共22分。)
22.小明利用托盘天平测量水的质量,部分操作过程如图所示。
(1)在调节天平时,将游码归零后,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,此时可将右侧的平衡螺母向 调,使天平平衡。
(2)把空烧杯放在天平左盘,增减砝码及调节游码使天平平衡。天平平衡后盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则空烧杯的质量是 。
(3)把装入适量水的烧杯放在左盘,往右盘添加最小砝码后,指针再次如图甲所示,则此时应 ,然后调节 ,使天平再次平衡。由乙、丙两图可知烧杯中水的质量是 g。
(4)若两次测量中使用的那个10g的砝码磨损了一点,则测得的水的质量 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】左 37.4g 取下小砝码 游码 45 不变
【解析】(1)[1]图中显示指针向右偏,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向左调。
(2)[2]由图乙可知,空烧杯的质量
m空=20g+10g+5g+2.4g=37.4g
(3)[3][4]把装入适量水的烧杯放在左盘,往右盘添加最小砝码后,指针右偏,说明砝码质量偏大,则应先取下小砝码,再向右适当移动游码,使横梁平衡。
[5]由图丙可知,烧杯和水的总质量
m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
烧杯中水的质量
m水=m总﹣m空=82.4g﹣37.4g=45g
(4)[6]砝码磨损后,自身质量变小。当测量同一物体时,需要增加砝码或移动游码,才能使天平重新平衡,此时所读数值大于物体实际质量,由于两次读数值大于物体实际质量相同,所以烧杯和水的总质量与烧杯的质量之差仍然等于烧杯中水的质量,测得的水的质量不变。
23.小雨登山时拾到一块漂亮的心形石块,于是对它的密度进行了测量。
(1)把天平放在 上,游码调到标尺左端 处,调节平衡螺母使天平平衡,然后将石块放在左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,指针位置如图甲所示,接下来的操作应该是 ;
(2)天平平衡后,砝码和游码对应刻度如图乙,则石块的质量m为 g;
(3)将石块缓慢浸没于盛有40mL水的量筒中,水面升高至如图丙所示,则石块的密度ρ= kg/m3;
(4)若实验中,不小心将量筒打碎了,经过思考,她采取了以下步骤测量:
①用天平测出装有适量水的杯子的总质量m1,如图丁A所示;
②将石块缓慢浸没在杯中,如图丁B所示,并在水面到达的位置做标记;
③取出石块,向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m2,如图丁C所示。根据以上测量,可得石块的密度表达式为ρ石= (用所测物理量的符号表示,水的密度用ρ水表示)。测量完成后,小雨发现该石块吸水,则以上步骤所测得的石块密度与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)理由是 。
【答案】 水平台 零刻度线 取下最小砝码,向右移动游码,直至横梁平衡 62 3.1×103 大 见解析
【解析】(1)[1][2]使用天平之前,首先要把天平放在水平桌面上,再调节天平平衡,天平没放平就调节,会使测量结果出现错误,再将游码移到标尺左端的零刻度,然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡。
[3]当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,说明放的砝码多了,故应该把天平右盘的最小的砝码拿走,并向右移游码直至横梁重新平衡,接下来的第一步操作应该是:取下最小砝码,向右移动游码,直至横梁平衡。
(2)[4]用天平测量物体质量时,物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码的质量,石块的质量
m=50g+10g+2g=62g
(3)[5]将石块缓慢浸没于盛有40mL水的量筒中,水面升高后量筒的读数为60mL,则石块的体积
V=60mL-40mL=20mL
由密度公式可得,石块的密度
(4)[6]用天平测出装有适量水的杯子的总质量m1;将石块缓慢浸没在杯中,并在水面到达的位置做标记;取出石块,向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m2,向杯中加水的质量
m'=m2-m1
根据密度公式可知,向杯中加水的体积
取出石块后向杯子中加入的水的体积为石块的体积,则V石=V',石块的密度
[7][8]测量完成后,小雨发现该石块吸水,使得增加的水的体积偏小,这样测量的石块的体积偏小,根据计算得到的石块密度偏大。
24.利用密度知识进行下列实验活动:
(1)环保小组的同学们在长江边取适量江水样品,进行了江水密度的测量:
方法1:把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
① 将天平放在 台上,把游码移到 处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 调,直至天平平衡;
② 用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,将烧杯中的江水全部倒入量筒中,江水的体积如图乙所示,则烧杯中江水的密度为 g/cm3;
③ 用这种方法测出的江水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)方法2:把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
① 用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
② 把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③ 把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④ 则江水的密度表达式ρ = (纯净水的密度用ρ水表示)。
⑤ 测算江水的体积使用了下列方法中的
A.控制变量法 B.等效替代法 C.类比法 D.放大法
【答案】 水平 零刻度线 右 1.1 偏大 标记A B
【解析】(1)①[1][2]使用天平时,要把天平放在水平桌面上;测量前要把游码归零,也就是将游码移至标尺左端的零刻度线处。
[3]发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右边移动,直至天平平衡。
②[4]天平的读数为砝码的质量加上游码的质量,由图可得,此时烧杯和江水的总质量为
m总=50g+10g+5g+4.6g=69.6g
江水的质量为
m江水=69.6g-30g=39.6g
将烧杯中的江水全部倒入空量筒中,如图丙所示,可读出江水的体积为36mL,即V江水=36cm3,则江水的密度为
③[5]将江水倒入量筒中时,有部分江水附在烧杯内壁,由此导致测得的江水的体积的测量值偏小,由可得,计算的密度会偏大。
(2)③ [6]这里利用的是等体积的方法来测量江水的体积,通过计算得到水的体积,从而得到江水的体积。所以要把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A。
④[7]采用等体积的方法,使水的体积和江水的体积相等,间接测量江水的体积
求出江水的质量m江水=m3- m2,可以算出江水的密度为
⑤[8]这里利用水的体积来得到江水的体积,用到的是等效替代法,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
四、论述计算题(本题共3个小题,25小题6分,26 小题8分,27小题9分,共23分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
25.一个质量为5.34kg的铜质零件。(ρ铜=8.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)该零件的体积是多少?
(2)将其改用铝来做,可减少质量多少千克?
【答案】(1)6×10-4m3;(2)3.72kg
【解析】解:(1)铜质零件的质量m铜=5.34kg,ρ铜=8.9×103kg/m3,根据可得,该零件的体积为
(2)将其改用铝来做,零件体积不变,即
则铝质零件的质量为
所以减少的质量为
答:(1)该零件的体积是6×10-4m3;
(2)将其改用铝来做,可减少质量3.72kg。
26.如图所示,水平桌面上甲、乙两容器的底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为2×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.3m的酒精。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)求甲容器内水的质量是多少kg?
(2)求乙容器内酒精的质量是多少kg?
(3)在甲容器中抽出深度为h1的水,在乙容器中抽出深度为h2的酒精,然后将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,整个过程无液体溢出,已知h1∶h2=4∶7,求h1为多少m?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)甲容器内水的质量为
(2)乙容器内酒精的体积为
所以乙容器内酒精的质量为
(3)已知h1∶h2=4∶7,则,甲容器中抽出深度为h1的水,则抽出水的质量为
乙容器中抽出深度为h2的酒精,则抽出酒精的质量为
将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,则有
即
即
解得。
答:(1)甲容器内水的质量是2kg;
(2)乙容器内酒精的质量是2.4kg;
(3)在甲容器中抽出深度为h1的水,在乙容器中抽出深度为h2的酒精,然后将抽出的液体分别加入对方容器中,最终两容器中液体质量相同,整个过程无液体溢出,已知h1︰h2=4︰7,则h1为0.05m。
27.可可用一个电子天平和一个圆柱形薄壁塑料杯来测液体的密度。已知电子天平的最大称量为500g,塑料杯的质量为100g,内底面积为20cm2.当塑料杯装满水时,测出其总质量为300g,当塑料杯装满牛奶时,测出其总质量320g。求:
(1)牛奶的密度为多少g/cm3
(2)这套装置能测量的液体密度最大为多少g/cm3
(3)可可继续探究,在塑料杯中装入了适量水,测出总质量为200g,她找来一块会吸水的底面积为10 cm2的圆柱形石块,将其竖直放入水中,测出此时塑料杯的总质量为250g,待石块吸足了水后,她发现石块刚好浸没在水中。已知这种石块的吸水率为1%,即100g的石块能吸1g的水。忽略石块吸水前后体积的变化。则石块吸水前的密度为多少g/cm3 (结果保留两位小数)
【答案】(1)1.1 g/cm3; (2)2 g/cm3 ;(3)0.50 g/cm3
【解析】(1)水的质量为:
根据得,水的体积:
即塑料杯的容积:
牛奶的质量:
牛奶的密度:
(2)当塑料杯与液体总质量为500g时,液体的质量为:
液体的密度为:
(3)适量水的质量为:
石块的质量为:
因为石块的吸水率为1%,则石块吸收的水的质量为:
则被石块排出的水的质量为:
排出水的体积为:
设石块的高度为h,由题意可得,即
则有
所以石块的密度为:
答:(1)牛奶的密度为1.1 g/cm3;
(2)这套装置能测量的液体密度最大为2 g/cm3;
(3)石块吸水前的密度为0.50g/cm3.