【秋季课程人教版初二物理】第15讲：质量与密度 教案

质量与密度第15讲质量与密度第15讲讲概述概述本章继机械运动、声现象、物态变化、光现象之后，介绍质量与密度，为八年级下册的力学部分打基础。本章涉及课程标准中一级主题“物质”中“物质的属性”的内容。“质量”包括四部分知识，即“质量的概念”“质量的单位”“用天平测质量”和“质量是物体的一种属性”。重点难点是天平的使用。“密度”是一个应用十分广泛地物理概念，也是以后学习压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件等内容的必要基础。适用学科初中物理适用年级八年级适用区域人教版区域课时时长（分钟）120知识点1.质量；2.质量的测量。3.探究物体的质量与体积的关系；4.密度。教学目标1．初步认识质量的概念，正确说出质量的单位和进率，并能正确地进行质量单位换算。2．知道质量是物体的一个基本属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而改变。3．了解常见的测量工具，能正确使用托盘天平测量物体的质量。4．通过实验探究理解密度的概念，知道密度是物质自身一种特性。5．能通过实验，理解密度的概念。6．能解释生活中一些与密度有关的物理现象，初步运用密度公式进行物质密度的简单计算。7．通过观察和操作，让学生学会托盘天平的使用方法，并能正确使用托盘天平测量固体和液体的质量。8．通过实验，探究密度是物质的特性，学会用实验数据列表和绘制图象，进一步认识密度是物质的特性。9．学会用查表的方法，了解各种物质的密度。教学重点1.质量的单位，正确使用托盘天平测量物体的质量。2.通过实验探究，学会用比值的方法定义密度的概念，理解密度的概念、公式及其应用。教学难点1.正确使用托盘天平测量物体的质量。2.在实验探究的基础上，利用比值的方法定义密度概念，理解密度是物质的一种属性。一、导入教学过程一、导入教学过程课程引入：现在我们将以下的物体进行分类，看看能够分成几类。橡皮筋、火柴棒、一截车胎、大头针、大螺栓、木块。可以分为三类：大头针和大螺栓为一类，它们都是铁制成的；火柴棒和木块为一类，它们都是木材加工成的；橡皮筋和车胎为一类，它们都是由橡胶制成的。如这些大头针和大螺栓、火柴棒和木块、橡皮筋和车胎，我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材、橡胶，我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质构成的。结论：一切物体都是物质组成的。那么所在物体所含的物质多少是一样的吗？二、知识讲解二、知识讲解考点考点1质量物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。其中的“质”指物质，“量”是指物质的多少。质量通常用字母m表示，你知道哪些质量的单位？它们之间的换算关系是怎样的？国际单位制中，质量的基本单位是千克，符号是kg。常用的质量单位还有克（g）、毫克（mg）、吨（t）。它们的换算关系是：1kg＝103g1mg＝10－3g＝10－6kg1t＝103kg生活中常用的单位有：公斤、斤、两，1千克＝1公斤＝2斤＝20两。一些常见物体的质量：一头大象约6t一名中学生约50kg一枚一元硬币约6g一个鸡蛋约50g一本物理课本约200g一张邮票约50mg一枚大头针约80mg考点考点2质量的测量你知道哪些测量质量的工具？测量质量的工具很多。如：日常生活中常见的有杆秤、磅秤、案秤、电子秤、台秤；学校实验室、工厂化验室常用的有托盘天平、物理天平；近代最精密的测量质量的仪器是电子天平。在实验室中我们要如何正确的进行质量的测量呢？我们先来认识托盘天平的主要构造，以及各部分的作用。（1）平衡螺母：用来调节天平横梁平衡；（2）指针和分度盘：判断天平是否平衡，可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断，而不必等到指针完全停止摆动，只要在分度盘摆动幅度相同即可；（3）标尺、游码、砝码：指示所称物体质量。托盘天平的使用方法：（1）把天平放在水平台面上；（2）把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡；（3）将被测物体轻放在左盘上，估测物体的质量，将适当的砝码轻放在右盘上，增减砝码，并移动标尺上的游码，直到横梁恢复平衡（千万注意：此时不能调节平衡螺母使横梁平衡）；（4）算出右盘中砝码的总质量，再加上游码所对的刻度表示的质量，即得出左盘中被测物体的质量。当要测量的是液体的质量时，我们的测量方法及步骤是：（1）用天平称出容器的质量m1。（2）将容器灌上适量的液体后，用天平称出液体和容器的总质量m2。（3）液体的质量m液＝m2－m1。考点考点3质量是物体的基本属性探究：1．用天平称量一块橡皮泥的质量。把橡皮泥捏成其他形状后再称一称，它的质量会改变吗？2．一块冰放在杯子中，用天平测量其质量。待冰熔化成水后再测量一次，看冰化成水后的质量有没有变化。3．用天平称量室温下的铁块质量。把这个铁块放在沸水中煮一段时间，取出擦干再称一称。它的质量会改变吗？4．科学家发现，地球上的物体被宇航员带到太空后，质量没有变化。总结：物体的质量不会随物体的形状、状态、温度、位置的变化而变化。只要物体中含有物质的多少不变，它的质量就不变，质量是物体的基本属性。考点考点4探究物体的质量与体积的关系物质的密度有大小，只凭观察是不行的，用什么方法科学地反映密度大小呢？我们知道玉米粒的数量增大一倍，质量也增大一倍，如果每粒玉米的体积相等，我们可以猜想，其质量与体积成正比。那么，由其他物质组成的物体，其质量与体积是否也成正比呢？提出问题：物质的质量与体积存在怎样的关系？猜想：物质的质量与体积成正比。实验器材：天平、砝码、体积不同的铁块和铝块。实验步骤：（1）调节天平平衡。（2）用天平分别称量不同体积的铁块（铝块）的质量，并记入表格。（3）用刻度尺测量铁块（铝块）的边长，计算铁块的体积，并记入表格。分析实验数据得出：物体体积增大几倍，质量也增大几倍，也就是说质量与体积成正比。同种物质的质量与体积的比值相同，不同种物质的质量与体积的比值是不同的。探究物体的质量与体积的关系考点考点5密度为正确反映“同种物质质量与体积的比值相同，物质不同，其比值也不同”这一结论，在物理学中我们用密度来表示物质的质量与体积的比值。用字母“ρ”来表示，其实密度就是反映物质疏密程度的物理量。根据密度的定义我们可以得出，密度的计算公式是ρ=。可以看出，密度的单位是由质量单位与体积单位相除得到的。在国际单位制中，质量的单位是千克，体积的单位是立方米，那么密度的国际单位就是千克每立方米，符号kg/m3或kg·m-3。如果质量的单位用克，体积的单位用立方厘米，那么密度的单位就是克每立方厘米，符号g/cm3或g·cm-3。密度还有其他单位，如kg/dm3等。密度公式的理解：（1）要理解公式中ρ、m、V的物理意义，记住公式。（2）明确ρ、m、V的关系，同一种类物质m和V的比值不变即ρ值相同，不同种类物质的ρ值一般不同。（3）ρ=是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的ρ（密度）值与m及V无关。物质的密度由物质的种类决定，是物质本身的一种特性。对于物质的密度，科学家已经测量出了常温、常压下一些常见物质的密度值。如下表：通过表中的数据我们能发现哪些规律？归纳：（1）水的密度为1.0×103kg/m3，表示1m3水的质量为1.0×103kg。（2）固、液、气体中，气体密度最小，固体的密度一般比液体大。（3）水和冰的密度不同，说明物质的状态变了，密度改变。（4）冰、蜡和植物油的密度相同，说明不同物质的密度有可能相同。（5）表中的密度都是在常温、常压下测得的，说明密度与温度的高低、压强的大小有关。考点考点6密度公式的应用例1．一块实心金属块由同种材料制成，它的质量是1.97t，体积是0.25m3，它的密度多大？这是什么金属？解：ρ===7.9×103kg/m3查表可知：此金属为铁块。例2．有一烧杯内装有质量是55g、密度为1.1×103kg/m3的盐水，盐水的体积是多大？解：∵ρ=∴V===50cm3答：盐水的体积为50cm3。三、例题三、例题精析例题1例题1今年“母亲节”恰逢星期天，小莉给妈妈煮了两个鸡蛋．通常两个鸡蛋的总质量约为A.10gB.20gC.100gD.200g【答案】C【解析】10个鸡蛋的质量大约1斤，而1斤=500g，所以两个鸡蛋的质量在100g左右，故选C。例题2例题2下边是李华同学复习运动和力知识时的笔记摘录，其中正确的是A.物体的质量跟它受到的重力成正比B.踢出去的足球，能继续向前滚动，是由于受到惯性C.用桨向后划船，船就会向前运动，利用了物体间力的作用是相互的D.做匀速直线运动的物体，其运动速度越大，所受到的力就越大【答案】C【解析】质量是物体的一种属性，与重力无关；故A错误；踢出去的足球能继续运动，是因为物体具有惯性，而保持了原来的速度；不是因为受到惯性；故B错误；力的作用是相互的，桨划水的时候，水对桨有向后的力，船向前运动；故C正确；物体的运动不需要力来维持；物体做匀速直线运动的速度大小和力无关；故D错误，故选C。例题3例题3质量是1.5×103mg的物体可能是（）A.一名小学生B.一只苹果C.一只苍蝇D.一辆摩托车【答案】C【解析】1.5×103mg=1.5×103×10-3g=1.5g，A．一名成人的质量约为60kg，一名小学生的质量约为30kg，故A不符合题意。B．一只苹果的质量约为100g，故B不正确。C．一只苍蝇的质量在1.5g左右，故C符合题意为答案。D．一辆摩托车的质量约100kg，故D不符合题意。例题4例题4如图所示，天平放在水平桌面上，利用配套器材能直接测出物体的质量，在测量该物体的质量时，第一步操作应该是【】A.调节平衡螺母使天平平衡B.把游码移到标尺的零刻度处C.移动游码使天平平衡D.把被测物体放在天平的左盘【答案】B【解析】利用天平测物体的质量时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡。然后把被测物体放在天平的左盘，向右盘增添砝码，移动游码使天平平衡。因此第一步操作应该是把游码移到标尺的零刻度处，答案为B。例题5例题52．下列数据中，最接近生活实际的是（）A.人体正常体温约为42℃B.泰山山顶上的大气压约为1.8×105PaC.一支新2B铅笔的长度约为50cmD.一位普通初中生的质量约为50kg【答案】D【解析】A.人体正常体温约为37℃，故A不符合实际；B.标准大气压为1.01×105Pa，大气压随着海拔高度的增加而减小，所以泰山山顶上的气压比标准大气压要小一些，故B不符合实际；C.一支新2B铅笔的长度与手掌的长度相当，约为18cm，故C不符合实际；D.一位普通初中生的质量比成年人略小一些，约为50kg，故D符合实际；故选D。四、课堂运用四、课堂运用基础基础1．很多同学知道自己的身高和体重，却不知道自己的体积，某同学身高170cm，体重60kg，他的体积约为A.0.006m3B.0.06m3C.0.6m3D.6m3【答案】B【解析】解：某同学的质量m=60kg，人体的密度与水的密度差不多，即ρ≈ρ_水=1.0×〖10〗^3kg/m^3，根据ρ=m/V可得，他的体积为：V=m/ρ=60kg/(1.0×〖10〗^3kg/m^3)=0.06m^3，故答案为B。2．下列物理量最接近实际的是()A.人体的正常体温约37B.人体的安全电压是不高于1.5C.正常人心脏跳动60次约需1hD.中考体考所用的实心球质量约10kg【答案】A【解析】解A.人体的正常体温约37℃左右，故正确；B.人体的安全电压是不高于36V,故B错误；C.正常人心脏跳动60次约需1min,故C错误；D.中考体考所用的实心球质量约2kg，故D错误。故答案为A.3．密度是物质的基本性质之一，关于密度的说法，不正确的是（）A.不同物质的密度一般不同，因此可以用密度来鉴别物质B.用塑料泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”，这样不会砸伤演员，这主要从密度的角度来考虑的C.机器底座用坚固密度大的材料制成，这主要从密度角度考虑的D.空气受热膨胀，密度变小而下降，热空气下降后，温度低的冷空气从四周流过来形成风【答案】D【解析】A、不同物质的密度一般不同，因此可以用密度来鉴别物质，故A正确；B、真实的砖瓦石块质量很大，会把人砸伤甚至砸死，而拍电影时不可能牺牲演员，要换用质量小、体积相同的假砖瓦石块作道具，所以选择密度小的泡沫塑料，故B正确；C、机器工作过程中，为减轻震动，降低重心，所以底座质量应尽可能地大，因此在体积一定时，选择密度较大的材料制造机器底座,故c正确；D、空气受热膨胀、体积增大，质量不变，由密度公式ρ知道空气的密度变小而上升；温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成了风，故D错误。故选D．4．下列数据中，最接近生活实际的是A.一个乒乓球的质量约为3gB.人的步行速度约为5m/sC.初中物理课本一页纸的厚度约为2mmD.人体感觉舒适的环境温度为37【答案】A【解析】A.一个乒乓球的质量约为3g符合实际情况，故A正确；B.人的步行速度约为1.1m/s，故B错误；C.初中物理课本一页纸的厚度约为70um,故C错误；D.人体感觉舒适的环境温度为23°点睛：不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。5．根据表中部分物质的密度值，下面对密度认识正确的是（）A.固体物质的密度一定比液体物质的密度大B.水银的密度大于水的密度C.同种物质的密度一定相同D.不同物质的密度一定不同【答案】B【解析】A.水银是液体，但它的密度比铜和铝的密度都大。故A不正确；B.水银的密度是13.6×103千克/米3,水的密度是1.0×103千克/米3，所以水银的密度比水大得多。故B正确；C.水和冰属于同一种物质，但密度不同。故C不正确；D.酒精和煤油不是同一种物质，但密度相等。故D不正确。故选B.巩固巩固1．小聪想知道自己眼镜的质量，于是他把托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘左边，他将天平调平衡后测出了眼镜的质量，右盘所加砝码和游码在标尺上滑动的情况如图所示。则平衡螺母的调节方向和眼镜的质量是（）A.向右31.2gB.向右31.6gC.向左31.2gD.向左31.6g【答案】A【解析】(1)使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，在调平时，指针偏左，即需向右调节平衡螺母，直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止。(2)眼镜的质量m＝20g+10g+1.2g＝31.2g。故选：A。2．小璇按照物理属性的不同将六种物品分成了甲、乙两组．其中甲组有铝条、铅笔芯、水银；乙组有玻璃、陶瓷片、干木棒．小璇这样分类所依据的物理属性是()A.密度B.导电性C.硬度D.磁性【答案】B【解析】铝条、铅笔芯、水银都能够导电，是导体；玻璃、陶瓷片、干木棒都不能导电，是绝缘体．所以是根据导电性的不同来分组的．故选A．3．如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图象，下列说法不正确的是（）A.甲物质的密度是乙物质的2倍B.体积为2cm3的乙物质的质量为20gC.质量为15g的甲物质的体积为1.5cm3D.当甲和乙两物质的质量相同时，乙物质的体积较大【答案】B【解析】A.由图象可知,当V甲＝V乙＝1cm3时,m甲＝10g,m乙＝5g，则ρ甲＝m甲V甲＝10g1cm3＝10g/cm3,ρ乙＝4．下列是对一枚一元硬币的有关物理量进行估测，你认为合理的是（）A.体积大约是2.5m2C.物重大约是2.5ND.直径大约是【答案】D【解析】A．一元硬币的体积大约是2.5cm3，故A错误；B．一枚硬币的质量约为鸡蛋的十分之一，而一个鸡蛋的质量约50g，所以一枚硬币的质量约为约在5g左右，故B错误；C．由B选项可以知道所以一枚硬币的质量约为约在5g5．冬季郑州市小区多会对户外的暖气管、水管采取“保暖”措施,避免管道炸裂.水管发生炸裂现象主要是因为自来水管中的水结成冰后A.密度变大B.质量变大C.体积变大D.体积变小【答案】C【解析】因为冰的密度小于水的密度，由v＝m拔高拔高1．已知冰的密度为0.9×103kg/m3，一定体积的水凝固成冰后，其体积将（）A.增加1/10B.减少1/10C.增加1/9D.减少1/9【答案】C【解析】因为水凝固成冰时质量不变，所以，

，所以：.即水变成冰时，体积增大了.故选C．2．一空容器的质量为m0，容积为V0，该容器内装满某种液体后，总质量为m1，若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满这种液体，总质量为m2；若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满这种液体，总质量为m3，则下列判断正确的是（）A.液体的密度为B.金属块A的体积为C.金属块A的密度为D.金属块B的体积为【答案】ACD【解析】一空容器的质量为m0，容积为V0，该容器内装满某种液体后，总质量为m1,所以液体的质量为m液=m1-m0，液体的体积v0所以液体的密度==故A正确；金属块的体积即溢出的液体的体积，溢出的液体的质量m溢=m1+m-m2所以溢出的液体的体积v溢===v0故B错误；因为金属块A的质量是m,根据密度的公式可得它的密度A===故C正确；在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满这种液体，总质量为m3，可得此时加入液体的质量m液1=m3-2m-m0根据密度的公式可以求出加入液体的体积V液1==v0则VB=V0-VA-V液1=V0-V0-v0=V0课堂小结课堂小结1．物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。用字母m表示。2.质量的国际制单位是千克，符号是kg。常用的质量单位还有克（g）、毫克（mg）、吨（t）。它们的换算关系是：1kg＝103g1mg＝10－3g＝10－6kg1t＝103kg3.托盘天平的使用方法：（1）把天平放在水平台面上；（2）把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡；（3）将被测物体轻放在左盘上，估测物体的质量，将适当的砝码轻放在右盘上，增减砝码，并移动标尺上的游码，直到横梁恢复平衡（千万注意：此时不能调节平衡螺母使横梁平衡）；（4）算出右盘中砝码的总质量，再加上游码所对的刻度表示的质量，即得出左盘中被测物体的质量。4.物体的质量不会随物体的形状、状态、温度、位置的变化而变化。只要物体中含有物质的多少不变，它的质量就不变，质量是物体的基本属性。5．物体的质量与体积成正比。同种物质的质量与体积的比值相同，不同种物质的质量与体积的比值是不同的。6.物质的质量与体积的比值叫密度。7.密度的国际单位就是千克每立方米，符号kg/m3或kg·m-3，常用单位有克每立方厘米，符号g/cm3或g·cm-3。8.某一种物质的ρ（密度）值与m及V无关。物质的密度由物质的种类决定，是物质本身的一种特性。9.水的密度为1.0×103kg/m3，表示1m3水的质量为1.0×103kg。固、液、气体中，气体密度最小，固体的密度一般比液体大。课后作业课后作业基础基础1．在测量金属块质量的实验中，当天平平衡时，放在右盘砝码和标尺上的游码的位置如图4所示，则金属块的质量是A.5gB.10gC.15gD.19g【答案】D【解析】图中天平标尺的分度值为0.2g，金属块的质量m＝10g5g4g＝19g；故选D.2．下列有关质量和密度的说法正确的是（）A.由公式可知，密度与质量成正比，与体积成反比B.由热胀冷缩的现象可知，物质的密度与温度有关C.将密闭容器中的气体压缩，密度变大，因此其质量增大D.一杯酒精用去一半后，剩余酒精的密度将变为原来的一半【答案】B【解析】A.密度是物质自身的一种特性，由物质自身决定，与质量和体积无关，AB误.B.由热胀冷缩的现象可知，物质的密度与温度有关，B正确.C.将密闭容器中的气体压缩，密度变大，但是质量不变，C错误.D.一杯酒精用去一半后，剩余酒精的密度不变，D错误.故选B.3．学校请消防队员的叔叔给全校师生进行消防安全培训时，消防队员叔叔特别提醒大家：万一遭遇火灾时，一定要弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤．这是因为火场附近含有有毒有害物质的气体，关于这些气体的下列说法中正确的是（）A.温度较低，密度较大，而大量集聚在房间的下方B.温度较低，密度较小，而大量集聚在房间的下方C.温度较高，密度较大，而大量集聚在房间的上方D.温度较高，密度较小，而大量集聚在房间的上方【答案】D【解析】物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，当室内起火后，温度较高，室内空气体积膨胀，密度减小，有毒气体漂浮在房间的上方，所以只有D正确，故选D。4．关于中学生的下列数据，符合实际的是（）A.成年人行走速度是11m/sB.身高大约为160mC.质量大约为500kgD.密度大约为1.0×103kg/m3【答案】D【解析】凭借生活经验知道，成年人正常步行的速度在1.2m/s左右，故A不符合实际；成年人的身高在170cm左右，中学生的身高接近成年人，在160cm=1.6m左右，故B不符合实际；成年人的质量在70kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右，故C不符合实际；水的密度是1.0×103kg/m3，人体密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右，故D符合实际，故选D。5．一瓶矿泉水喝去半瓶，则剩下的半瓶矿泉水（）A.质量变小，密度变小

B.质量变小，密度不变C.体积变小，密度变小

D.质量、体积、密度均减半【答案】B【解析】一瓶矿泉水喝去半瓶，质量减半，体积减半，根据密度公式可得，密度保持不变；密度是物质的一种特性，与物质的质量和体积无关，故B正确为答案。点睛：本题考查了两个重要的概念---质量和密度。质量是物质的一种属性，是物体所含物质的多少，不随物质的形状、物态和位置的改变而变化；密度是物质的一种特性，不同物质密度一般不同，对同种物质来说，密度与物质的质量和体积无关。巩固巩固1．决定一个物体质量大小的因素是（）A.物体所含物质的多少B.物体的形状C.物质的状态D.物体所在的空间位置【答案】A【解析】解：物体所含物质的多少叫做质量，由此可见一个物体质量大小决定于物体所含物质的多少，质量大小与物体的形状、状态、位置都无关。因为当物体的形状、状态、位置发生变化时，物体所含物质的多少是不会发生变化的，所以质量是不变的。故选：A。2．小华同学尝试估测了与自己身体相关的一些物理量，其中不合理的是A.质量约为50kgB.脉搏跳动约为75次/秒C.身体的平均密度约为1.0×103kgm3D.双脚站立时，对地面的压强约为8×103Pa【答案】BD【解析】A.中学生的质量约为50kg，故A符合实际；B.通常人的脉搏跳动约为75次/分，故B不符合实际；C.身体的平均密度与水的密度大致相等，所以约为1.0×103kgm3，故C符合实际；D.双脚站立时，压力约为：F=G=mg=50kg受力面积约为：S=400cm2双脚站立时，对地面的压强约为：P=F故选BD。3．下列对于密度公式的说法中，正确的是（）A.同种物质组成的物体，体积越大，密度越大B.同种物质组成的物体，质量越大，密度越大C.同种物质组成的物体，体积越