物理人教版八年级上册密度资源

质量与密度课题资源质量和重量不一样质量和重量是完全不同的两个物理量，绝不能混淆，现比较如下：1定义不同。质量是物体惯性的量度，它是任何物体都固有的一种属性。重量则反映了物体所受重力的大小，它是受地球的吸引而引起的。2质量是标量。重量是矢量。3牛顿力学中的质量是一个恒量，重量则随物体所处的纬度和高度的不同而变化。质量为1千克的物体，只有在纬度45的海平面上重量才是1千克，这个千克后面加个“力”字，与质量的千克加以区别。若将这个物体放在赤道，它的重量为09973千克力；放在北极，它的重量则是10026千克力。物体无论是否受到重力的作用，它总是具有质量的。例如，宇宙飞船远离地球，摆脱了地球的引力，就无所谓重量了，但物体的质量仍然存在。当关掉发动机之后。宇宙飞船，仍能凭借惯性继续飞行，这说明物体的质量仍在起作用。4质量用天平测定。重量则用弹簧秤测之。其原因是：天平是等臂杠杆。设臂长为L，被测物体的重量是W1，砝码的重量是W2。当天平平衡时，根据杠杆平衡原理得到W1LW2LW1W2所以，当天平平衡时，物体与砝码的重量是相等的。由于物体和砝码在地球上的同一地点，设此地的重力加速度为g，则W1m1g，W2m2g。因此，m1gm2gm1m2从上式知，一个物体无论在地球上任何地方，用天平来称量，物体的质量总是等于跟它平衡的砝码的质量。由砝码的质量数，就能知道物体的质量数。在地球表面，用天平测出物体质量数，就可近似认为与重量数相等。但要知重量的精确数，就必须知道该地的重力加速度，而后根据天平所测知的物体质量m。算出物体的重量（Wmg）。 用弹簧秤来称量物体，由于弹簧的伸长与作用力成正比，所以从弹簧秤的刻度上就可读出物体的重量数值。我国历来所用的杆秤实际上是不等臂的天平，因此用它测物体时，是质量而不是重量。5质量和重量的单位在国际单位制里，质量的单位是千克，重量的单位是牛顿。实用时，重量的单位常用千克力或克力。综上所述，质量和重量的本质是两个不同的物理量，但它们又有密切的联系，是通过牛顿第二定律公式Fma建立起来的。物体自由下落，其重力加速度由物体所受的重力产生。若物体质量为m，受到的重力为P，重力加速度为g，根据Fma，得Pmg，这就是质量和重量的关系式。由此可看出：在地球上同一地点，g为常量，重量与质量成正比。在地球上不同地点，重力加速度稍有不同，因此重量也稍有差异。利用公式G mg算出的重量，在国际单位制中是以牛顿为单位的。砝码为什么采用“1，2，2，5”的序列组合？每架天平都配有一套砝码作为标准质量。请同学们观察一下砝码盒里的砝码，砝码的质量通常是：1，2，2，5，10，20，20，50，100克；10，20，20，50，100，200，200，500毫克。从砝码的组合很容易看出，这是一个有规律的“1，2，2，5”序列。为什么砝码要采用这样的序列组合呢？物体的质量可以用天平测出。我们知道，被测物体的质量，可以通过与天平砝码（质量已知的标准物）相比较来确定。因此，在测量所能达到的精确范围内，被测物的质量可认为是一些正整数的组合。在用天平称量物体质量时，可采用“等量累积代替法”使用砝码，使所需要的砝码个数最少。例如，25克就可以由20克和5克累积代替。不难发现，110以内的任何整数都可以由“1、2、2、5”四个数经过适当搭配累积（相加）而成。如3=2+1，4=2+2，7=5+2，8=5+2+1，9=5+2+2，因此，只要准备质量数分别是1克、2克、2克、5克四只砝码，就可以满足110克整数称量的需要。同理，要称100900毫克范围内100毫克整数倍的质量，只需要准备100毫克、200毫克、200毫克、500毫克四只砝码。所以，砝码盒内砝码的质量都采用“1、2、2、5”序列。如果这盒砝码的最小砝码是100毫克，最大砝码是100克，那么这台天平用砝码称量的精确度为100毫克，称量范围为100毫克211克。这就是说，在这个精确度和称量范围内的任何数值的质量，都可由砝码盒中的砝码累积代替。如1675克可由100克、50克、10克、5克、2克、500毫克的砝码累积而成。这就保障了在测量范围内，任何一个质量数值都能由这些砝码中的某几个组合出来，使所需的砝码数最少。从天平砝码的“1、2、2、5”序列的组合，可以联想到我们使用的人民币，也是按“1、2、2、5”序列组合的，是由1分、2分、5分10元、50元、100元等面值的硬币或钞票组成的。啊哈，事物原来都是相通的！千克及国际千克原器千克，（符号kg）为国际单位制中量度质量的基本单位，千克也是日常生活中最常使用的基本单位之一。是唯一一个有国际单位制词头的基本单位，也是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位（其他单位都用基础物理特性作定义，以便于在不同的实验室内复制）。1795年4月7日，克在法国被规定为相等于“容量相等于边长为百分之一米的立方体的水于冰熔温度时的绝对重量”。由于商贸一般涉及的质量远比一克大，又由于以水为标准的质量既不方便又不稳定，所以为了商业法规必需制造出质量水定义的实化仪。于是，人们制造了一个临时的质量标准：一块金属人工制品，质量为克的一千倍千克。同时，准确判定一立方分米（一升）的水质量的工作也展开了。虽然千克定义规定的水温0是非常稳定的温度点，但是科学家们经过多年的研究决定于1799年在定义中改用水最稳定的密度点，也就是水达到最大密度时的温度，当时的量度结果为4他们断定在最大密度时一立方分米的水相等于4年前临时千克标准目标质量的999265%。同年，也就是1799年，人们制造出一块纯白金的原器，其目标就是原器质量会相等于（当时科学上许可地尽量接近）4时一立方分米的水。该原器于六月被呈上国家档案局，并于1799年12月被正式定为“档案局千克”，而一千克的定义就相等于其质量。这个标准维持了九十年。自1889年起，国际单位制将千克的大小定义为跟国际千克原器（在专业度量衡学中很多时候会把它缩写为“IPK”）的质量相等。IPK由一种铂合金制成，这种合金叫“Pt?10Ir”，即90%铂及10%铱（按质量比）；然后把这种合金用机器造成3917mm的直立圆柱体（高度=直径），这样做可以把表面积减至最低。比起纯铂的档案局千克，新加进去的10%铱改善了硬度，但同时保留铂的许多长处：对氧化的高度抵抗性、极高密度、良好的导电与导热性以及低磁化率。IPK与其六件姐妹复制品都被存放在国际计量局（BIPM）位于巴黎郊区的总部下层的储藏室内，有环境监控的保险箱里。（见下面的外部图片）开启保险箱需要三条被分开保管的钥匙。IPK的正式复制品可供其他国家作她们的全国标准之用。这些复制品大概每50年就要跟IPK比对一次。IPK是1879年制造的三个圆柱体之一。1883年，IPK的质量被发现跟八十四年前的档案局千克的一致，并在1899年的第一届国际度量衡大会中被正式指定为千克。维也纳标准海水（有严格同位素控制的纯净水）密度的现代测量指出一立方分米的水，在最大密度时（3984）比一千克只差2505ppm。这个微小的差别，与IPK跟档案局千克质量一致这个事实，说明了超过209年前科学家们在量度水密度及制造档案局千克的技艺是相当高超的。古代埃及的天平迄今发现的最古老的天平杠杆（图1），出自上埃及第三王朝，它是带有红颜色的石灰石横梁，长约85厘米，中间和两端都有钻孔。上埃及第三王朝时期，约公元前2500年，这一天平杠杆距今已有4500年了，如今保存在伦敦科学博物馆。这种天平还明显保留着原始天平的主要缺陷：横梁经钻孔穿线作为支点和力点，不仅其等臂性难以保证，而且在其平衡时摩擦阻力大；天平横梁的截面积，从中间到两端相同，横梁相对较重；横梁中间支点高于两端力点过多，使横梁重心相对支点过低。由于这些原因，使天平灵敏度降低，称量准确度也低。这种天平大约能够把被称物称准到1%，甚至更差些。古埃及初期的砝码都是形状粗笨的石质器，后来制成圆筒形或狮子、牛、山羊、鸭子等仿动物形。图特摩斯王朝又称新王朝时期（公元前1570年前1085年），这一时期古埃及在军事、政治、经济和文化等方面都属于最强盛时期。在出土的图特摩斯三世（公元前1200年前1085年）的壁画和草纸卷上，有冶炼工场和航海船埠用天平称量金属的画图。自公元前1570年以后的新王朝时代的埃及天平（图2）获得了明显地进步。埃及天平靠水平穿过横梁中点的金属环挂在三角架上，横梁的两端成喇叭形，秤盘由从横梁穿出的绳子悬挂起来，负荷秤盘和砝码秤盘的作用点被固定下来，因此改善了天平的等臂性。横梁截面向两头显著变细，横梁的重量变轻了，天平的灵敏度提高了。特别值得一提的是，由指针和吊线铅锤组成的指示元件，它使得有可能准确地和可重复地校准天平横梁的平衡状态。这种埃及天平已能使称量的分辨力基本上优于被测质量的千分之一。在埃及的古迹和苇草纸上保存有大量的等臂杠杆天平形象，说明当时天平的使用已较广泛，同时还说明古代天平已成为公平或公正的象征。图3所示的是位于小亚细亚东部和叙利亚北部的古代部族赫梯人使用的天平，秤盘也是由从横梁水平穿出的绳子悬挂起来，在这点上和埃及的天平有相似之处。以现在分析，这块平面浮雕要表达的主题是“天平与人”，即人心应像天平那样的公平。有用的密度密度作为物质的一个重要属性，在国际贸易、科学研究和工农业中有着广泛的应用。 国际上科技先进国家，对于密度测量研究及其应用都颇为重视。因它不仅应用于国家经济的诸领域，而且涉及国际间的商贸交流。例如原油、石油、液化石油气、天然气、酒精以及酒类等销售、使用与贸易过程中，对产品的数量进行计量结算起着重要作用。因交易数量大，若计量不准，达不到有关要求，将会直接给国家经济带来不必要的损失，乃至影响国家的声誉。液体产品中酒精、酒类的密度是最主要的实用参量，且密度与温度密切相关，其测量数据是否准确，对大宗物品商贸结算至关重要。问题1：酒精温度计里面的酒精温度升高时，质量 ，体积 ，密度 。（选填“不变”、“变大”或“变小”）在科学史上，氩就是通过计算未知气体的密度发现的。1892年英国化学家雷姆赛发现从空气中提取的氮气密度比从硝酸和氨里提取的氮气的密度大05%。开始它以为是从空气中提取的氮气不纯，于是想办法除去了氮气中所含的二氧化碳、氧气、水分，但仍发现从空气中提取的氮气密度大，他由此推断空气中可能含有一种未知的气体，并计算出这种未知气体的密度比氧气和氮气的大。后来经过科学分析，确认了空气中果然含有一种以前不知道的新气体，把它命名为氩。问题2：雷姆赛通过发现两种方法得到氮气的密度不同，就推断空气中可能含有一种未知的气体，其依据是什么？密度在农业上可以用来判断土壤的肥力。一般的土壤含有无机物（矿物质）和有机物（腐殖质），含有腐殖质越多的土壤越肥沃，如果土壤含矿物质多，因为矿物质的密度较大，所以这种土壤的密度也较大。一般含矿物质多的土壤密度为26103kg/m3。如果土壤含有腐殖质多，则土壤的密度较小，例如黑土的密度一般为23103kg/m3。因此土壤越肥沃，它的密度越小。假如土壤的密度较大，可以初步判断这种土壤是比较贫瘠的。在农业上除了应用密度来判断土壤的肥力外，播种前选种也用到密度。把要选的种子放在水里，饱满健壮的种子由于密度 而沉到水底，瘪壳和杂草种由于密度 而浮在水面。问题3：在上文的空中选填“大”或“小”在工业生产上，有些工厂用的原料往往也根据密度来判断它的优劣。例如有的淀粉制造厂以土豆为原料，土豆含淀粉量的多少直接影响淀粉的产量。一般来说含淀粉量多的土豆密度较大，所以通过测定土豆的密度不仅能判断出土豆的质量，还可以由此估计淀粉的产量。在铸造厂的生产中也用到密度，工厂在铸造金属物体前，需要估计熔化多少金属注入型砂的模子里比较合适，这时就需要根据模子的容积和金属的密度，计算出需熔化的金属量，以避免造成浪费。问题4：工厂需要造100个铁质零件，称得与零件同样形状的木头模型的质量是40g，这种木头模型的密度为08g/cm3，求至少需要熔化铁的质量？（铁=78 g/cm3）参考答案：1不变 变大 变小2同种物质的密度相同3大 小439kg密度最大和最小的物质在地球上，我们目前已经发现了一百多种元素，在这些元素组成的物质中，密度最大的是金属锇。锇的密度为226103kg/m3，看起来够大了，它是“密度大王”吗？不！我们不能将自己的视野局限于地球，我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中，有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是301010kg/m3，是锇密度的106倍（即100万倍），很大了。它能称王吗？也不能！因为还有一种叫“中子星”的天体，它的密度达1016kg/m3；而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3，即1cm3的这种物质的质量为10亿吨。然而“脉冲星”也不敢称霸，因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，它的密度可达51019kg/m3，在它里面取小米粒大的一小块物质，要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大，它的引力也极大，连光也不能从中逃脱。这样说来，“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。密度最小的金属元素是锂，密度最小的气体是氢气。H元素是质量数最小的，组成单质是氢，氢是宇宙中质量最小的（不考虑反物质）物体三态变化中最小是气体，所以氢气就是宇宙中密度最小的。真空里什么也没有，所以真空的空间密度为零。密度最大和最小的物质在地球上，我们目前已经发现了一百多种元素，在这些元素组成的物质中，密度最大的是金属锇。锇的密度为226103kg/m3，看起来够大了，它是“密度大王”吗？不！我们不能将自己的视野局限于地球，我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中，有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是301010kg/m3，是锇密度的106倍（即100万倍），很大了。它能称王吗？也不能！因为还有一种叫“中子星”的天体，它的密度达1016kg/m3；而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3，即1cm3的这种物质的质量为10亿吨。然而“脉冲星”也不敢称霸，因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，它的密度可达51019kg/m3，在它里面取小米粒大的一小块物质，要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大，它的引力也极大，连光也不能从中逃脱。这样说来，“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。密度最小的金属元素是锂，密度最小的气体是氢气。H元素是质量数最小的，组成单质是氢，氢是宇宙中质量最小的（不考虑反物质）物体三态变化中最小是气体，所以氢气就是宇宙中密度最小的。真空里什么也没有，所以真空的空间密度为零。密度极小的固体气凝胶气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3kg/每立方米，目前最轻的硅气凝胶仅有016毫克每立方厘米，略低于空气密度，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散射较小，就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝。由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。硅气凝胶的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅，但因为它998%都是空气，所以密度只有玻璃的千分之一。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性，气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料。气凝胶的其他用途：1制作火星探险宇航服2002年，美国宇航局成立了一家公司，专门生产更结实更有韧性的气凝胶。美国宇航局现在已经确定，在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克克拉杰沃斯基说，只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层，那么它就能帮助宇航员扛住1300的高温和零下130的超低温。“这是我见过的最有效的恒温材料。”马克如是说。2防弹不怕被炸防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据试验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也分毫无伤。3可处理生态灾难环保是新型气凝胶的第三个重要作用。科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，因为其表面有成百上千万的小孔，所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。美国科学家新发明的气凝胶现在居然能吸出水中的铅和水银。据这位科学家称，这种气凝胶是处理生态灾难的绝好材料。4网球拍击球能力更强新型气凝胶也将步入我们每个人的未来日常生活。比如说美国的Dunlop体育器材公司已经成功研发了含有气凝胶的网球拍。这种网球拍据说击球的能力更强；今年年初，66岁的鲍博斯托克成为第一个将气凝胶用于住房的英国人：“保温加热的效果非常好，我将空调的温度下降了5，结果室内的温度仍然非常舒适。”。盐水选种盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。各种庄稼的种子，都有一定密度。长得很饱满的小麦种子，密度超过12103kg/m3；长得很饱满的芒粳的稻种子，密度超过11103kg/m3；干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满的种子的密度小得多。盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。选小麦的种子的盐水是把盐水配成密度在(11612)103kg/m3之间把小麦放在这样的盐水里，密度超过12103kg/m3的好种子都沉在水底，因为它们受到的浮力小于它们的重力，密度小于(11612)103kg/m3的坏种子都在盐水中浮起来，这样好坏种子就很容易地被分开了。各种作物的种子密度都不一样，所用的盐水浓度也应不一样。例如芒粳稻种子的密度较小，用来选稻种的盐水的密度为11103kg/m3。用这种方法选种，要掌握好盐水的浓度；最好用比重计来测定。如果没有比重计，可将已经溶解的盐水舀出一碗，然后放进一匙要选的种子，假使全沉下去，说明盐水太淡，应继续加进食盐；如果大部分种子飘在水面，说明盐水太浓，应加水稀释，直到大部分种子斜卧在碗底为止。盐水连续使用多次，盐分会被种子带走，应适当加盐，以免浓度降低，影响选种质量。同时，种子经盐水浸泡，表面会受伤，因此，种子从盐水里捞出后，要立即用清水冲洗，然后才能播种。树叶落地时哪一面朝上？树叶落下时是有规律的：所有树木，在任何地方任何时间落叶时，总是叶面先着地，叶背朝上。少数在降落过程中，因为受风力的影响，才出现叶面朝上的现象。为什么会这样的呢？查了植物百科全书后可以发现，原来树木的叶子都是由细胞组成的，而靠进叶面的细胞结构紧密，密度大；靠近树叶的细胞疏松，密度小。由于地球引力的作用，在树叶落地时，密度大的一面先着地，叶背就朝上了。假如水的密度在0最大世界上绝大多数物质都遵循密度随温度降低而增大的规律，而水却例外。液态水在4时，密度最大。温度高于