物理八年级上册2.2物体的质量及其测量-探究质量与体积的关系-导学案有答案-北师大版

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名称 物理八年级上册2.2物体的质量及其测量-探究质量与体积的关系-导学案有答案-北师大版
格式 doc
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2020-09-12 12:29:21

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文档简介

初中物理 探究质量与体积的关系
一、学习目标
1. 能够熟悉地使用天平和量筒测物体的质量与体积;
2. 知道同种物质的质量与体积的关系;
3. 知道不同种物质的质量与体积的比值一般是不同的。
二、重难点提示
探究质量与体积的方法及图表法。
一、考点突破
一、探究物质的质量跟体积之间的关系
提出问题:同种物质的质量与体积有什么关系?
猜想与假说:可能成正比,也可能成反比,也可能不成比例。
进行实验与收集证据:
①取大小不同、形状规则的若干铝块,分别用天平测出它们的质量,用刻度尺分别测出边长后算出它们的体积;
②分别求出质量与体积的比值;
③将测量、计算的数据填入表格中;
④以横坐标表示体积,纵坐标表示质量,绘出质量随体积变化的图象;
⑤换两个大小不同、形状规则的木块,重复上面的步骤。
分析与论证:
(1)同种物质,质量与体积的比值相同;
(2)不同的物质,质量与体积的比值不同;
(3)体积相同时,质量与体积比值大的物质的质量大。
问题分析:
(1)实验时选取的器材应该是质地均匀、形状规则的物体;
(2)用液体如水、酒精做实验,在测量液体质量、体积时误差较大,这会影响测量结果,尽可能不用液体;
(3)同种物质,质量与体积的比值相同,这反映了物质的一种属性。
二、物体的质量与体积的关系
1. 对同一种物质而言,其质量与体积的比值相同,不同物质质量与体积的比值一般不同。
2. 同一种物质组成的物体,其质量与体积的比值相同,也可以说质量与体积之间存在着正比例关系。
【要点诠释】同一种物质质量跟体积的比值相同,这反映了物质的一种属性。
【规律总结】如何判断两个相关联的量是成正比或反比呢?这就要借助于数学上正比和反比的方法来判断:如果两个量中每组对应的两个数的比值一定,它们就是正比例的关系;如果两个量中每组对应的两个数的积一定,它们就是反比例的关系。
例题1 为了研究物质的某种特性,某同学用两种不同的物质做实验,测得四组数据,填在下表中:
实验次序 物体 质量(g) 体积(cm3) 质量/体积(g/cm3)
1 铝块1 54 20 2.7
2 铝块2 108 40 2.7
3 松木1 10 20 0.5
4 松木2 108 216 0.5
分析上表,可得出以下几个结论:
A. 同种物质构成的两个物体,质量与体积的比值是相同的
B. 同种物质的质量与体积成正比
C. 质量相同的不同物质,体积是不同的
D. 体积相同的不同物质,质量是不同的
请将上述结论,选择填入以下几个空格中:
(1)比较1、2(或3、4)两组实验数据,可得出的结论是   、   ;
(2)比较1、3(或2、4)两组实验数据,可得出的结论是   ;
(3)比较2、4两组实验数据,可得出的结论是   。
思路分析:在实验次序1、2中使用的是同一种物质铝,在实验次序3、4中使用的是同一种物质松木,在每次对比实验中所使用的物质是相同的。在1、2次实验中,体积从20cm3扩大到40 cm3,为原来的两倍,同时质量也扩大为原来的两倍(从54kg到108kg),3、4组实验也具有相同的规律。即同一种物质组成的不同物体,质量与体积成正比,也就是质量与体积的比值是相同的;1、3两组实验的前提条件是物质不同而体积相同;2、4两组实验的前提条件是物体不同但质量相同。
答案:(1)A、B (2)D (3)C
例题2 为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示。
实验次数 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
①在如图所示的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来:
②分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值______;不同物质的物体其质量与体积的比值______(以上两格选填“相同”或”不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为密度,初中物理中用比值法定义的物理量还有______(写一个即可)。
③本实验测量多组数据的目的是______。
思路分析:①图象的横轴是体积,纵轴是质量,在图上先做出蜡块的四个坐标点,然后将它们连起来;再在图上做出干松木的四个坐标点,将它们连起来,如图:
②由蜡块的四组数据我们发现,每一组的质量与体积的比值都相同;由干松木的四组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同,则可得结论:同种物质的质量与体积的比值相同。蜡块的质量与体积的比值是0.9g/cm3,干松木的质量与体积的比值是0.5g/cm3,则可得结论:不同物质的质量与体积的比值一般不同。利用比值定义的还有速度、压强、功率等。
③在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律,本实验中多次测量是为了寻找规律。
答案:①如上图;②相同、不同、速度;③为了寻找规律
技巧点拨:①实验表格中蜡块和干松木各有四组数据,在图象上分别把这四个坐标点作出来,然后将这四个点连起来,即得到它们的质量-体积图象;
②结论的成立离不开前提条件,所以要由数据得出结论,就需要先找出表格中相等的量,然后在这个等量关系的条件下,去比较其他几个物理量之间有什么关系,即可得出结论。
③实验中多次测量一般有两个目的,一是为了减小误差,二是为了得出普遍规律,本实验中是为了得出规律。
【高频疑点】
多次测量的目的
在实验中,常常需要多次测量,如果是测量某一物理量(往往需要改变条件测量),则是多次测量求平均值,以减小误差;如果是在探究过程中多次测量,则一般是为了避免偶然性,多次测量找普遍规律。
【综合拓展】
在量筒的使用中,如果物体浮在水面上,则可以利用大头针将其压下,或者是绑铁块使之完全浸沉在水中;如果物质溶于水中,可以用饱和溶液;如果物体比量筒大,可以借助溢水杯。
同步练习:
(答题时间:15分钟)
1. 如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的图象,以下分析正确的是(  )
A. 同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B. 不同物质的质量跟体积的比值是相同的
C. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
D. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
2. 小玉同学在探究“同种物质的质量与体积的关系”的实验中,测出几组数据,根据这些数据绘出图象。如图所示的四幅图象中,能正确反映“质量与体积关系”的图象是(  )

A B C D
3. 某同学为了“探究物质的质量与体积的关系”,先选用某种液体进行实验,用________测出液体的质量,并用________测出液体的体积,为了进行探究,他需要改变这种液体的________进行多次实验。为了进一步研究物质的特性,他还需要选用________(选填“不同”或“相同”)种类的物质,重复进行实验。
4. 如图所示,当向烧杯中不断加入一定体积的某种液体时,得到质量和体积的关系图象,根据图象,你可以获得哪些信息?
①________________________________________;
②________________________________________。
5. 小光在做“探究密度概念的建构”实验时,得到如下数据:
实验次数 物体 m/g V/cm3 m/V(g/cm3)
1 铝块1 54 20 2.7
2 铝块2 108 40 2.7
3 松木1 108 216 0.5
4 松木2 10 20 0.5
(1)比较________、________(填实验次数编号)两次实验数据,可得出结论:同种物质的质量与体积的比值是________(填“相同”或“不同”)的;比较2、3两次实验数据,可得出结论:不同物质的质量与体积的比值一般是________(填“相同”或“不同”)的。
(2)由上述实验我们引入了密度的概念,可见,密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积________(“无关”或“有关”)。
(3)小光注意到铝块1有一部分磨损了,那么磨损掉的一部分的铝块与完整的铝块相比,它的密度________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)上述实验图象如图所示,图象中的________图线反映了铝块的实验情况。
6. 小陈和小王为了探究物质质量与体积的关系,用A、B两种物质进行实验,实验中多次改变物体的体积,并将体积和质量的数据记录在表一、表二中。
表一 表二 表三
物质 实验
序号
体积
(厘米3)
质量
(克)
A
1
10
20
2
20
40
3
30
60
物质
实验
序号
体积
(厘米3)
质量
(克)
B
4
10
10
5
29
29
6
31
31
物质
实验
序号
体积
(厘米3)
质量
(克)
B
7
12
12
8
24
24
9
36
36
①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的质量与体积变化的倍数关系,可得出的初步结论是:对同一物质,________________。
②小陈认为B物质的物体选取存在不足,请你帮助小陈找出不足之处:
________________________________________________。
③分析比较实验序号1、4的数据,他们提出了猜想:体积相等的不同物质,质量一般是不同的。在已有表一、表二实验数据的基础上,小陈重新选取了B物质中的物体,并测出了相应的体积和质量如表三所示。为了达到验证上述猜想的目的,请结合表一、表二的实验数据,分析表三设计的不足之处:___________________________________________。
7. 小红所在的实验小组在用天平和量筒探究铁的质量与体积的关系时,得到了下列一些数据:
实验次数 物体质量m/g 物体的体积V/cm3 质量与体积的比值m/V
[g/cm3]
1 79 10 7.9
2 158 20 7.9
3
30
第3次实验的装置如图所示,请你将铁块质量的读数填入表内;处理和分析表中的数据可得出结论:________________________________________。
8. 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,小华填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容:
实验目的:探究物质质量与体积的关系。
实验器材:________、________、水、铁钉和玻璃弹子。
实验步骤:
(1)设计记录表格(请在空格处填上栏目)
物质:________
实验序号 ________(单位:厘米3) ________(单位:克)
1 / /
2 / /
3 / /
4 / /
(2)每组同学只选由一种物质组成的物体如铁钉(或玻璃弹子等),利用提供的器材测出
4组对应的数据,填入上表。
(3)对测得的数据各自进行处理。
(4)合作交流。(……)
答案:
1. C 解析:从图象可知,物体的质量与体积成线性关系,且图象过原点,说明物体的质量与体积成正比,在体积相同时,甲物质的质量大于乙物质的质量,由此可以判断甲物质的密度大于乙物质的密度。
2. B 解析:同种物质的质量与体积成正比,体积越大,质量越大,因此图象B正确。
3. 天平;量筒;体积(或质量);不同
解析:(1)因“探究物质的质量与体积的关系”,需测量的物理量是:质量与体积;则用天平测出液体的质量,并用量筒测出液体的体积;(2)为了探究其规律性,应进行多次实验,所以,需要改变这种液体的体积进行多次测量;同时为了进一步研究物质的这一特性与物质的种类是否有关,应需要选用不同种类的物质重复进行实验。
4. ①烧杯的质量是40g ②该物质的质量与体积的比值是个定值
解析:由图象知:①当液体体积V=0时,质量为0,此时的质量为烧杯的质量,所以烧杯的质量为V0=40g;②由于m-V图象是一条直线,可以说明该物质的质量与体积的比值是个定值。
5. (1)1;2;相同;不同;(2)无关;(3)不变;(4)a
解析:(1)比较1、2两次实验,都是铝块,质量m和体积V发生了变化,但质量和体积的比值没变,所以可以得出同种物质的质量与体积的比值是一定的;比较2、3两次实验数据,2是铝块,3是松木,质量相同,体积不同,质量与体积的比值不同,所以可以得出不同物质的质量与体积的比值一般不同。
(2)密度是物质本身的一种特性,其大小与物质有关,与质量和体积无关。
(3)因为密度是物质本身的一种特性,其大小与物质有关,与质量和体积无关,所以磨损掉的一部分的铝块与完整的铝块相比,它的密度不变。
(4)体积相同时,从数轴可以看出,a的质量大,所以a反映了铝块的实验情况。
6. (1)质量与体积成正比;(2)实验序号5和6两个物体预设的体积靠得太近;(3)预设的体积无法体现“体积相等的不同物质,质量一般是不同的”。
解析:(1)序号2的质量是序号1的2倍,对应的体积也是2倍;序号3的质量是序号1的3倍,对应的体积也是3倍,所以可以得出结论:同种物质的质量与体积成正比。
(2)B物质的物体选取的不足是,序号5和6两次物体的体积靠得太近,不利于得出规律,应该是成倍增加的关系;
(3)在研究“体积相等的不同物质,质量一般是不同的”这个猜想是否正确时,应该控制不同种类物质的体积相同,从而比较体积相同的不同物质的质量的关系,得出结论。
7. 237;7.9;质量与体积的比值相等
解析:从图中可以读出质量为m=200g+20g+10g+5g+2g=237g。
物体体积V=30cm3,由ρ==7.9g/cm3。
8. 托盘天平;量筒;玻璃弹子;体积;质量
解析:要研究质量与体积的关系,就要测量物体的质量和体积;所以实验器材中要有测量质量的工具——托盘天平,测量物体体积的工具——量筒;各小组在研究物体时,要选易操作,体积、质量变化较明显的玻璃弹子;表格的设计上,表头中要记录要测量的物理量;本题中要记录的是质量和体积。