質量與密度
一、質量
1、質量:(1)定義:物體所含物質的多少 叫做質量。用字母m 表示。質量的國際單位是千克(kg),1t=1000 kg,1kg=1000 g=1000000 mg 。一個中學生的質量50kg
(2)實驗中常用 天平來測量物體的質量。各種秤也是測質量 的工具。
2、天平:天平是測的質量的工具,天平的使用的方法如下:
首先把天平放在水平的桌面上,之後把遊碼 放在標尺左端的0刻線 處,調節平衡螺母 ,使指針指到分度盤的中線 處,表示天平已調平衡。若指針左偏,左右兩個平衡螺母都像右 調。平衡後才能稱量質量。稱質量時,物體放在天平的左 盤,砝碼加在右 盤,加砝碼時先加質量大 的後加質量小 的,最後加遊碼 ,直到指針指到分度盤的中線處;讀數時物體的質量= 砝碼質量+遊碼讀數 質量。
3、使用天平稱質量時應注意:不能用手拿砝碼,應用 鑷子 加減砝碼;不能把化學藥品或液體等直接放在砝碼盤裏稱質量,要用燒杯等裝起來稱量;加砝碼時要輕拿輕放。
如何稱小瓶中水的質量?瓶和水的總質量—空瓶的質量
4、質量是物體的固有屬性,它不隨位置 、狀態 、温度 、形狀 而改變。1kg的冰化成水後質量為1kg 2kg的面拿到月球上質量為2kg ,一鐵絲把它彎成鐵環質量 不變 (變、不變)。
5、天平秤質量時,若物碼放反了,則物體的質量=砝碼質量—遊碼示數 。
二、密度
1、物質的質量與體積的關係:體積相同的不同物質組成的物體的質量一般不同,同種物質組成的物體的質量與它的體積成正比。
2、一種物質的質量與體積的比值是一定的,物質不同,其比值一般不同,這反映了不同物質的不同特性,物理學中用密度表示這種特性。單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度。
密度的公式:ρ=m/V
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)
m——質量——千克(kg)
V——體積——立方米(m3)
密度的常用單位g/cm3,g/cm3單位大,1g/cm3=1.0×103kg/m3。水的密度為1.0×103kg/m3,讀作1.0×103千克每立方米,它表示物理意義是:1立方米的水的質量為1.0×103千克。
3、密度的應用:鑑別物質:ρ=m/V。
測量不易直接測量的體積:V=m/ρ。
測量不易直接測量的質量:m=ρV。
三、測量物質的密度
1、量筒的使用:液體物質的體積可以用量筒測出。量筒(量杯)的使用方法:
①觀察量筒標度的單位。1L=1dm31mL=1cm3
②觀察量筒的最大測量值(量程)和分度值(最小刻度)。
③讀數時,視線與量筒中凹液麪的底部相平(或與量筒中凸液麪的頂部相平)。
2、測量液體和固體的密度:只要測量出物質的質量和體積,通過ρ=m/V就能夠算出物質的密度。質量可以用天平測出,液體和形狀不規則的固體的體積可以用量筒或量杯來測量。
四、密度與社會生活
鑑別物質:方法是求出物質的密度p,再查密度表,與那種物質的密度相同就是那種物質。
間接求物質的質量:如求天安門紀念碑的質量,先量出長寬高,求出體積,查出密度,用公式m=pv求出質量。
間接求體積:質量方便測而體積不便測時,用v=m/p求得
配需要物質的密度:用平均密度p=(m1+m2)/(v1+v2)
根據實際情況判斷密度、質量、體積的變化。
同種物質意味着 密度 相同;談到樣品意味着 密度 相同;談到先制一個模型意味着體積 相同;談到給飛機減輕重量意味着飛機的體積不變。 質量 變小
一定質量的氣體受熱體積膨脹後,密度 變小 。密度小的上升(在上面)
水在4 ℃有反常膨脹現象,即在這個温度下水的密度最大;密度大的總在 下 層 ,所以較深的湖底水温 4 ℃而不會結冰。
質量
1、質量
定義:物理學中,物體所含物質的多少叫做質量,同m表示。
單位:千克(kg),
常用的比千克小的單位有克(g)、毫克(mg),
比千克大的單位有噸(t)t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
理解:質量的大小與物體所含物質的多少有關,與物體的形狀、狀態、位置、温度無關。
注意:宇航員到月球上質量是不變的,因為所含物質的多少沒變。
2、質量的測量
工具:天平是實驗室測質量的常用工具。
説明:⑴被測物體的質量不能超過天平的稱量範圍;
⑵要用鑷子向天平加減砝碼,不能用手接觸砝碼,不能把砝碼弄濕、弄髒。
⑶潮濕的物體和化學藥品不能直接放到天平的托盤中。
方法:放平、調平、稱平;左物右碼。
⑴把天平放在水平台上,把遊碼移到標尺左端的零刻度線處。
⑵調節橫樑右端的平衡螺母,直到指針指在分度盤的中央,這時橫樑平衡。
⑶把被測物體放在左盤,用鑷子向右盤加減砝碼並調節遊碼在標尺上的位置,直到橫樑恢復平衡。這時盤中砝碼的總質量加上游碼所對應的刻度值,就等被測物體的質量。
注意:⑴移動平衡螺母和遊碼都可使橫樑平衡,但平衡螺母是在調節時使用,遊碼是稱量時使用,不能混淆。
⑵調節平衡螺母時用反向調節法,即指針偏右,平衡螺母向左調;指針偏左,平衡螺母向右調。
⑶遊碼示數為遊碼左邊緣對準的刻度值。
密度
1、物質的質量與體積的關係
關係:同種物質的質量和體積成正比(比值相同),不同物質的質量與體積的比值一般不同。
2、密度
定義:某種物質組成的物體的質量與它的體積之比叫做這種物質的密度,用字母ρ表示。
公式:ρ=m/v
單位:kg/m^3,
有時也用g/cm^3, 1g/cm^3=1000kg/m^3;
説明:密度是物質的一種特性,與物質種類有關,不同物質的密度一般不同。密度與物質狀態有關,與質量和體積無關,但數值上等質量與體積的比值。如一碗水的密度和一桶水的密度是相同的。可以利用密度鑑別物質。
注意:水的密度ρ=1000kg/m^3
表示的物理意義是:每一立方米水的質量為1000kg。
3、密度的應用
求質量:利用m=ρV求質量(如質量大的紀念牌)。
求體積:利用v=m/ρ求體積(如不規則的石塊)。
測量物質的密度
1、量筒的使用
認識:量筒主要是用來測液體的體積,在使用量筒之前,要觀察它的單位、量程、分度值。
使用:讀數時視線要與液麪的凹面底部或者凸面的頂部相平,測量不規則固體時要用排水法。
注意:量筒是玻璃器材,測在水中下覺的固體的體積時,要用細線繫住固體浸沒在量筒的水中。
拓展:在水中不下沉的物體可用“沉錘法”和“針壓法”;溶於水的物體可用配製飽和溶液法,或用不互溶液體(如油),或用麪粉代替。
2、測量液體和固體的密度
測量液體:以鹽水為例。
⑴用天平測出燒杯和鹽水的m1;
⑵將燒杯中的鹽水適量倒入量筒,記下量筒中鹽水的體積V;
⑶用天平測出燒杯和剩餘鹽水質量m2;
⑷求得鹽水的密度ρ=m/v=(m1-m2)/v;
測量固體:以蠟燭為例。
⑴用天平測量蠟燭的質量m;
⑵在量筒中倒入適量的水,記下體積為V1;
⑶將蠟燭用針壓法浸沒在量筒內的水中,測出量筒中水與蠟燭的總體積V2,測蠟燭的體積V=V2-V1;
⑷求得蠟燭的密度ρ=m/v=m/(V2-V1);
説明:在測液體密度時先不能測空燒杯的質量,因為最後向量筒子內倒液體時不能倒乾淨,這樣會使體積測量值偏小,密度測量值偏聽偏大。
拓展:如果只有天平沒有量筒來測密度時,我們可用“溢出法”或“記號法”,通過計算水的體積獲得物體的體積,從而求密度。
密度與社會生活
1、密度與温度
規律:大多數物體在温度升高時,體積膨脹,密度變小;温度降低時,體積收縮,密度變大。
特例:水的反常膨脹,0-4℃水熱縮冷脹,即温度升高,體積縮小;4℃以上,恢復正常,熱脹冷縮,所以4℃水的密度最大。
應用:氣體受熱膨脹後,因密度減小而上升,由於温度低的冷空氣從四面八方流過來,從而形成風。冬天,水結冰時體積變大,會脹裂自來水管。可以利用“結冰法”來破裂巖石,凍豆腐中間的小孔也是“結冰法”產生的。
2、利用密度鑑別物質
方法:先測出物體的質量和體積,根據ρ=m/v計算出物質的密度,再查密度表可以知道物質的種類。
説明:利用密度鑑別物質不一不定期可靠,如一獎牌的密度和銅的密度相同,它也可能是由比銅密度大的物質和比銅密度小的物質混合而成。因此在鑑別時還要考慮其特徵,如顏色、氣味、硬度等。
應用:利用密度既可以鑑別物體是什麼物質組成,又可以鑑別物體是否空心。
3、新材料
應用:交通、航空常用高強度、低密度的複合材,產品包裝常用密度小的泡沫塑料作填充物。
拓展:歷史學家以人類對材料的利用作為一個時代的重要標誌,把人類發展的過程劃分為石器時代、青銅時代、鐵器時代。