八年级物理上册第六章质量与密度三维学习方案新版新人教版.docx
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八年级物理上册第六章质量与密度三维学习方案新版新人教版
质量与密度
一、质量
1.定义:
物体所含物质的多少叫做质量,符号是m;
2.特点:
质量是物体本身的属性,它不随形状、状态、位置、温度的变化而变化;
3.单位:
①千克(kg);②吨(t)、克(g)、毫克(mg);③1t=103kg、1g=10-3kg、1mg=10-6kg。
4.测量
(1)天平是测量质量的工具。
使用天平的方法:
a.放:
天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处;
b.调:
调天平底座水平;调天平横梁平衡;
c.称:
左物右码;增减砝码,移动游码,使横梁重新平衡;
d.读:
左盘物体质量=右盘砝码质量+游码所对应的刻度值。
(2)注意事项:
a.不要超过量程;
b.加减砝码、移动游码要用镊子进行操作(即保护砝码);
c.潮湿物品和化学药品不能直接放在天平托盘里(即保护托盘);
d.取放物体、加减砝码都要轻拿轻放(即保护刀口)。
二、密度
(1)定义:
单位体积的某种物质的质量叫做密度,符号用ρ表示。
(2)公式:
ρ=m/v
(3)特性:
密度是物质的一种特性,不同物质的密度值一般是不同的,对于同一物质,一般来说它的密度是不变。
(4)应用:
鉴别物质。
三、测量物质的密度
(1)原理:
根据密度公式ρ=m/v,分别测出物体的质量m和体积v,就可以计算出这种物质的密度ρ。
(2)器材:
天平、量筒等。
(3)方法:
质量用天平测量。
体积测量:
①形状规则的固体,用刻度尺测量并用几何知识计算出体积;②液体的体积可用量筒或量杯直接测量;③形状不规则的固体,可用量筒或量杯,采用排液法测量。
四、密度与社会生活
(1)密度与温度的关系①对一般物质能用“热胀冷缩规律”结合密度公式讨论。
②能说出或交流水的反常膨胀现象。
(2)密度与物质鉴别:
理解其方法,能说明其方法局限性。
1.知道质量的概念和单位,会测固体和液体的质量;
2.会正确使用天平;
3.理解密度的概念,会查密度表,知道水的密度,会用量筒测体积,会用天平和量筒测固体和液体的密度;
4.能举出并会解释密度与社会生活相联系的事例。
1.物质在状态变化时,其体积变化有何特征?
对于绝大部分物质来说,物质由液态变成固态时,体积变小,由液态变为气态时,体积会显著增大。
但要注意一个特例,也就是我们日常生活中不能离开的一种物质——水,它的体积变化出现反常。
水结冰时体积会增大。
2.对物质的密度的理解:
物质的密度跟物质的质量、体积无关,不随物质的质量、体积的改变而变化。
公式ρ=m/v给出了物质的密度在数值上等于物体的质量与体积的比值,这个比值是多少,物体中物质密度就等于多少。
在一般情况下,物质的密度与物质的种类和物质的状态有关,与物质的形状、大小和地理位置无关。
3.测物体体积的方法:
(1)密度大于水且不溶于水,可用量筒和水测量;
(2)密度大于水且溶于水,可用其它液体和量筒测量;
(3)密度小于水且不溶于水,采用针压法或助沉法(重锤法)。
此外,对于形状规则和不规则的物体,其体积的测量方法在知识网络解读中也给出了具体可行的解读。
4.用密度知识解决有关计算类问题思维方法和解题技巧:
首先,对于单一物体而言,根据题干中给出的说明或题中表格,情景图找出这个单一物体对应的三个量:
密度ρ、质量m、体积V,各量单位均化为国际单位制单位。
根据ρ=m/v,建立方程,待求的量一定在该方程中。
有的问题让判断物体是空心的还是实心的?
可以用①比较密度法;②比较体积法;③比较质量法。
举例说明一下:
如用比较密度法:
先根据题中已给的质量和体积的值,应用ρ=m/v计算出这时物体的物质密度ρ;然后再和密度表中该物质实际密度ρ真比较,相等说明实心,不相等说明是空心。
其次,在多数应用题中,会出现两种物质存在的情况。
处理办法就是阅读题干后找出一物体相对应的三个物理量ρ1、m1、V1,立即给出联系ρ1=m1/V1;再找出另一物体相对应的三个物理量ρ2、m2、V2,各量的单位统一后,立即用密度公式联系ρ2=m2/V2。
建立两个方程后,再审题、读题、观察表格、图象,找出两个物体在质量上存在什么联系,或找出两个物体在体积上存在什么联系。
即m1=am2或V1=aV2,用这个联系就把上述建立的两个方程化为一个方程,待求的量就含在(或隐含在)这个方程之中,解之即可!
最后,就是在应用密度公式解决计算类问题时,需要注意如下的几个方面:
①各量要体现出一一对应的关系;
②各量的单位均用国际单位制单位;
③解题书写过程要规范化,思路清晰。
5.对密度问题探究要注意的几种情况:
①会根据数据表格结合控制变量法分析研究某次实验说明的问题,找出共性,确定密度值,能画出图象;
②能进行设计实验,写出方案。
方案中应考虑实验的原理ρ=m/v、器材、步骤、数据表格、注意事项;
③会用开放性思想探究密度。
对密度测量能用多种办法解决,能写出用所测物理量表示密度的数学表达式。
A.知识与技能类问题处理办法:
【例题1】农民用盐水选种,既可靠又简便易行。
要求盐水的密度是1.1×103kg/m3,现在配制0.5dm3的盐水,称其质量为0.6kg,这样的盐水是否符合要求?
如不符合要求,应如何配制?
【答案】表明应加水0.5kg后,得到的盐水密度是1.1×10-3kg/m3,是符合要求的盐水。
【解析】认真阅读题干后,要解决这样的盐水是否符合要求,也就是配制出的V=0.5dm3=0.5×10-3m3,m=0.6kg的盐水,我们通过计算,如果密度等于符合要求的盐水ρ0=1.1×103kg/m3,则所配盐水符合要求。
若不等于1.1×103kg/m3,则不符合。
若盐水的密度ρ>1.1×103kg/m3,说明盐水中水少,应加水;若盐水的密度ρ<1.1×103kg/m3,说明盐水中盐少,应加盐。
,应加水,那么加多少水呢?
可设加水的质量为
,这样一来,盐水的总质量变为
。
盐水的总体积变为
,从而盐水的密度若符合要求,有如下等式成立。
,
表明应加水0.5kg后,得到的盐水密度是1.1×10-3kg/m3,是符合要求的盐水。
B.过程与方法类问题处理办法:
【例题2】小丽同学在学完“测液体密度”知识后,想亲自测定一下她经常喝的“伊利”牌牛奶的密度。
她准备了天平、玻璃杯、量筒等器材,设计了如下实验方案:
A.用天平称出玻璃杯的质量m1;
B.将适量的牛奶倒入玻璃杯中;
C.用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量m2;
D.将杯中牛奶倒入量筒中,测出牛奶的体积V;
E.计算牛奶的密度:
。
(1)请你对该方案做出评价;
(2)请你对该实验提出改进建议。
【答案】
(1)该方案中用量筒测牛奶的体积有较大误差。
因为测出的牛奶体积不是玻璃杯里牛奶的准确值,再从玻璃杯里向量筒中倒牛奶时,不能倒干净,仍有部分留在玻璃杯里。
这样测得的牛奶的体积偏小,求得的密度值偏大。
(2)规范的操作步骤做一下调整,顺序是:
B、C、D、A、E,建议将杯中牛奶倒入量筒中时,尽量不要让牛奶存留在玻璃杯里。
【例题3】方糖是一种用细砂糖精制成的长方体糖块。
为了测出它的密度,除了一些这种糖块外还有下列器材:
天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒。
利用上述器材可有多种测量方法,请你答出两种测量方法,要求写出:
(1)测量的主要步骤及所测的物理量;
(2)用测得的物理量表示密度的数学表达式。
【答案】方法一:
用天平测出3块方糖的质量m,用刻度尺测出其中一块的长a,宽b,高c,则
。
方法二:
用天平测出3块方糖的质量m,把3块方糖放入量筒里,倒入适量的白砂糖埋住方糖,晃动量筒,使白砂糖表面变平,记下白砂糖和方糖的体积V1,用镊子取出方糖,晃动量筒使白砂糖表面变平,记下白砂糖的体积V2,则方糖密度
。
方法三:
用天平测出3块方糖的质量m;向量筒里倒入适量的水,记下水的体积V1;把3块方糖放入量筒内的水中,马上读出这时水和方糖的总体积V2,则
。
方法四:
用天平测出3块方糖的质量m;向量筒里倒入适量的水并放入白砂糖,用玻璃棒搅动制成白砂糖饱和溶液,记下饱和溶液体积V1;把3块方糖放入饱和溶液中,记下总体积V2,则密度的数学表达式:
。
【例题4】只有天平,没有量筒要测出某种液体的密度,还需要哪些器材?
写出实验步骤和计算液体密度的数学表达式。
【解析】
问题
(1):
用天平能测出什么物理量?
答:
能测出液体的质量。
问题
(2):
要算出液体的密度还需要测出什么?
答:
还需要测出液体的体积。
问题(3):
现在只有天平,没有量筒,要怎样才能测出液体的体积?
答:
可以利用水,由于水的密度已知,只要用天平测出水的质量,再根据公式ρ=m/v就可以算出水的体积。
问题(4):
我们需要的是测液体的体积,测出水的体积又有什么用呢?
答:
用等量代换的方法,在一个容器(矿泉水瓶)中装满水,测出水的体积;再倒掉水,装满液体,液体的体积就等于水的体积。
答案:
还需要水和矿泉水瓶。
实验步骤如下:
a.用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;
b.在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;
c.倒掉水,再装满待测液体,用天平测出它们的总质量m2。
数学表达式:
C.情感态度与价值观类问题处理办法:
【例题5】阅读文章并回答提出的问题。
氩气的发现
早在18世纪70年代,法国化学家拉瓦锡通过实验证明,空气是由氧气和氮气组成的,后来又有几位科学家证明:
氧气在空气中占20.9%,其余部分为氮气。
这一点,在当时没有任何人怀疑。
瑞利据此设计了一个测氮气的实验:
让空气通入烧红的铜屑,由于空气里的氧与铜化合,生成氧化铜,而氮气是不与铜化合的,于是剩下来的气体是氮气。
这样测出氮气的密度为1.2572kg/m3,他又设法从氨水中制取氨气,再次测得氮气的密度为1.2508kg/m3,细心和瑞利注意到两次测量的氮气的密度有极其微小的差值——0.0064kg/m3。
于是,他给《自然》杂志写信,征求解答,但没有得到回音。
然而瑞利不甘心,继续探索,并在1894年4月19日的英国皇家学会上作报告,详细地介绍了他的实验结果。
报告结束后,化学家拉姆赛来找瑞利,并告诉瑞利,他对这个实验的分析与猜想——氮气中一定含有一种未知的气体。
这个分析得到了当时科学家们的赞同,经瑞利和拉姆赛努力,终于发现了那种未知的气体,这就是氩气。
瑞利也因此而获得1904年诺贝尔物理学奖。
(1)我们通常说:
“密度是物质的特性。
”这个结论是如何在上述故事中体现的?
(2)从空气中抽取的“氮气”的密度比由氮的各种化合物制取的氮气的密度大0.0064kg/m3,为什么呢?
(3)就以上材料请你评论一下,是什么因素使得瑞利获得了诺贝尔物理学奖?
一、填空题(每空1分,共20分)
1.填上合适的单位:
(1)某中学生的质量是60;
(2)一只鸡蛋的质量是50。
2.单位换算:
(1)8.9×103kg/m3=g/cm3;
(2)1.25g/cm3=kg/m3。
3.如图所示的建筑,是位于北京人民大会堂旁.高新科学技术和时代美感完美结合的国家大剧院。
该建筑的穹顶表面积达3万平方米,为使如此大面积的建筑外壳不至过重而又坚固,设计者选择了钛金属板作主材,这主要是因为钛的密度,硬度。
(两空均选填:
“大”或“小”)
4.三个完全相同的容器中,盛有质量相同的水、煤油、浓硫酸,则容器中盛的是硫酸,容器中盛的是水,容器中盛的是煤油。
5.橡皮在使用了一段时间后,它的形状、体积、质量、密度四个量中,发生变化的是,没有发生变化的是。
6.有三个完全相同的杯子,里面装有体积相同的水,现在把质量相同的铜块、铁块、铅块分别放在三个杯子中,且浸没在水中(水均未溢出),那么水面最高的是放入的杯子。
7.冰熔化成水后,其质量,体积,密度。
8.将注射器的出气口封住,使注射器内的气体不能跑出,现将活塞向里压,则这时被封气体的质量,体积,气体的密度。
(选填“变大”“变小”或“不变”)
9.有句歇后语“水银落地——无孔不入”用物理知识来解释,就是因为水银的大于组成地面各物质的,水银又具有流动性,故它总是沉在其它物质的下面。
二、选择题(每题2分,共24分)
10.在生产和生活中,人们常把密度作为选材的主要考虑因素之一.下面那项是主要从密度的角度考虑选材的( )
A.用钨作为白炽灯泡灯丝的材料
B.用塑料作为插
座外壳的材料
C.用铝合金作为制作飞机的材料
D.用水冷却汽车发动机
11.在“用托盘天平称物体质量”的实验中,下列操作错误的是( )
A.使用天平时,将天平放在水平桌面上
B.调节横梁平衡时,只调节了平衡螺母
C.称量时,左盘放置待测物体,右盘放置砝码
D.观察到指针指在分度盘的中线处,确定天平已平衡
12.小花同学利用天平和量杯测量某种液体的密度时,记录实验的数据如表.这种液体的密度和空量杯的质量分别是( )
液体与量杯的质量m/g
30
50
70
液体的体积V/cm3
10
30
50
A.3.0×103kg/m310gB.1.7×103kg/m310g
C.1.4×103kg/m320gD.1.0×103kg/m320g
13.在澳大利亚南部海滩,发现一群搁浅的鲸鱼,当地居民紧急动员,帮助鲸鱼重返大海。
他们用皮尺粗略测算出其中一头鲸鱼的体积约为3m3,则该头鲸鱼的质量约为()
A.3×102kgB.3×103kgC.3×104kgD.3×105kg
14.一个物体的质量大小决定于()
A.物体的外部形状B.物体所含物质的多少
C.物体所处的位置D.物体所处的状态
15.一刻度准确的杆秤,若其秤砣上粘上一块重物,那么用它称东西时,其读数()
A.将比实际质量大 B.与实际质量相同C.将比实际质量小D.大小难以确定
16.一个物体的质量是300g,这个物体可能是()
A.一张课桌 B.一本书 C.一支铅笔 D.一个学生
17.在你答卷的过程中,对笔中墨水的叙述正确的是()
A.质量不变,密度不变B.质量不变,密度减小
C.质量减小,密度不变D.质量减小,密度减小
18.以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:
(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;
(2)在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m1;(3)用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的质量m2;(4)用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V;(5)计算煤油的密度。
这些步骤中可省去的是()
A.
(1)B.
(2)或(4)C.(3)D.都不能省去
19.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根
据数据绘出的图象如图所示.则量杯的质量与液体的密度是()
A.20g,1.0×103kg/m3B.60g,0.8×103kg/m3
C.60g,1.0×103kg/m3D.20g,0.8×103kg/m3
20.在“用天平称物体质量”的实验中,张强同学用已调节好的天平在称物体质量时,通过
增、减砝码后指针偏在分度盘中线左边一点,这时应该()
A.把横梁右端螺母向右旋出一些B.把横梁右端螺母向左旋进一些
C.把天平右盘的砝码减少一些D.向右移动游码
21.托盘天平是科学实验中常用的仪器.下列关于其使用的说法中不正确的是()
A.称量物体前首先应估计被测物体的质量,以免超过量程
B.称量时,向右移动游码,相当于向右盘加砝码
C.不管桌面是否水平,只要调平横梁就可以称量
D.不能把化学药品直接放在托盘称量
三、实验与探究题(22题12分,23题9分,共21分)
22.小军同学通过高倍望远镜观察月亮,发现月面是凸凹不平的,如图所示。
这是由于流星在太空中运行到靠近月球时,在月球的引力作用下坠落到月面,与月面发生碰撞而形成的坑洞,叫做月坑。
小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。
于是,他设计了一个用一只铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探究月坑深度的模拟实验,如图所示。
经过实验,数据记录如下表:
请你分析实验数据,并回答下列问题:
(1)由1、2、3三组数据可得:
“月坑”的深度与流星的有关。
(2)由、、三组数据可得:
“月坑”的深度与流星的质量有关。
(3)“月坑”的深度还与流星的体积有关:
体积越大,“月坑”的深度。
(4)请你结合小军的研究过程就“影响月坑深度的因素”问题提出另外一个猜想:
。
23.在奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现民族特色的奖牌是用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。
刘星是个爱动脑筋的孩子,当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后,立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。
请你和刘星一起来完成测量过程。
(g取10N/kg)
(1)右图甲所示用细线拴住玉石块,用弹簧秤测出其所受重力,这时弹簧秤示数是N,从而可计算出玉石块的质量。
(2)如图乙所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是N。
(3)利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是kg/m3。
四、计算题(24题10分,25题10分,共20分)
24.一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m,额定载重量为4t。
问:
(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车载重量为多少?
已知泥沙的密度为2.4×103kg/m3。
(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?
25.如图所示,一容积为3X10-4m3的瓶内盛有0.2kg的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中,当乌鸦投入了25块相同的小石子后,水面升到瓶口,求:
(1)瓶内石块的总体积;
(2)石块的密度。
五、信息题(26题6分,27题9分,共15分)
26.根据表格中的数据你能得到哪些信息?
试写出三点。
27.自然界里千姿百态,五光十色的物质,都是由各种各样不同的分子组成的,分子的尺寸和质量都小得惊人,分子世界是一个名副其实的“小人国”。
精确的实验告诉我们,一般物质分子的直径只有亿分之几厘米。
在物理中,常把亿分之一厘米叫做一埃。
把2500万个水分子肩并肩地排列起来总长度才只有1cm。
一滴油滴到水面上,可以散成很大的面积,油层可以薄到只有百万分之一厘米;延展性很好的金子,可以加工成厚度只有十万分之一厘米的金箔。
但是,你可知道,这样薄的油层还有几十个油分子厚,这样薄的金箔竟有几百个金分子厚。
常见物质含有的分子的数目庞大无比。
组成气体的分子都十分好动,比如你种的玉兰花,一旦开花很远的地方都可以闻到扑鼻的香气。
分子体积和质量都十分的小,看不见,摸不着,但我们可以通过宏观现象去窥探、推测分子的行为。
你有什么办法让它“显现”出来,请填在下表:
质量与密度综合智能训练模拟试卷答案
一、填空题(每空1分,共20分)
三、实验与探究题(22题12分,23题9分,共21分)
22.
(1)下落高度;
(2)3、6、7;(3)越深;(4)月坑的深度可能与流星的密度有关
23.
(1)3.6;
(2)0.8;(3)4.5×103
四、计算题(24题10分,25题10分,共20分)
24.
(1)10.08t;
(2)1.67m3
25.
(1)1×10-4m3;
(2)2.5×103kg/m3
五、信息题(26题6分,27题9分,共15分)
26.液体中水银的密度较大,水的比热容较大,酒精的凝固点较低
27.
方法说明
发生的现象
现象说明
方法一
转换法
一滴油滴到水面上,可以散成薄到只有百万分之一厘米的油膜
分子的体积很小
方法二
转换法
延展性很好的金子,可以加工成厚度只有十万分之一厘米的金箔
分子的体积很小
方法三
转换法
玉兰花一旦开花,很远的地方都可以闻到扑鼻的香气
分子不停的做无规则运动
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