第十一章多彩的物质世界图片_第十一章多彩的物质世界
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第十一章 多彩的物质世界
一、单元复习目的
1、知识与技能目标:
(1)知道宇宙是由物质组成的,物质是由分子和原子组成的。原子的结构。
(2)了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。
(3)知道质量的初步概念及其单位。掌握天平的使用方法。
(4)理解密度的物理意义,能用密度公式进行简单计算,记住水的密度。
(5)尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象。
(6)学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
2、过程与方法目标:
(1)会调节天平,会使用天平测质量。
(2)会用量筒、天平测固体和液体的密度。
3、情感、态度与价值观目标:培养学生对物理美的欣赏能力。
二、复习的重点和难点
重点:质量、天平的使用、密度的测定及应用。
难点:密度的概念。
三、知识梳理
a、定义:物体所含物质的多少
b、特点:不随形状、状态、位置而改变
c、单位:kg、g、mg
d、测量:天平、案称、杆称、台称、电子称
a、定义: 单位体积某种物质的质量
b、特点: 密度是物质的一种特性
c、 公式:ρ=m/v
d、单位:kg /m3 、 g /cm3
e、物理意义:
a、构造:横梁、平衡螺母、指针、标尺、游码、分度盘
b、使用:
a、测固体质量
b、测液体质量
c、特殊测量
a、测固体密度
b、测液体密度
1、判断是什么物质,实、空心
2、质量计算
3、体积计算
四、教学课时:三课时
第一课时
一、基础练习
1.物质存在有三种状态,这三种状态中分子间距最大的是 。
2. 银河系只是我们人类观测到的宇宙中数十亿个星系中的一个,但也异常巨大,要表示银河系的大小使用长度单位 最方便.
3.物质从液态变为固态时,体积变大还是变小?你能举出两种现象支持你的说法吗?
4.我们知道:“当物质从液态变为气态时,体积会显著增大”.请你从构成物质的分子在排列方式上的不同谈谈产生此现象的原因.
二、复习内容
1、物质:(1)组成:分子、原子
(2)原子结构:原子核、和外电子
(3)固、液、气宏观及微观特点
2、质量:
(1)、定义:物体所含物质的多少叫质量。12345678
物体和物质是不同的概念。一切物体由物质构成;物体有质量物质有密度。
(2)、单位:国际单位制:主单位kg ,常用单位:t g mg
对质量的感性认识:一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g
一头大象约 6t 一只鸡约2kg
(3)、质量的理解:固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变,所以质量是物体本身的一种属性。
(4)、测量:在测量物体质量时小质量的物体要用测多知少法。
⑴ 日常生活中常用的测量工具:案秤、台秤、杆秤,实验室常用的测量工具托盘天平,也可用弹簧测力计测出物重,再通过公式m=g/g计算出物体质量。
⑵ 托盘天平的使用方法:
①“看”:观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。
②“放”:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处。
③“调”:调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。
④“称”:把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。
⑤“记”:被测物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值
⑥注意事项:a 不能超过天平的称量 b 保持天平干燥、清洁。
⑶ 方法:a、直接测量:固体的质量b、特殊测量:液体的质量、微小质量。
【质量的测量】
(1)直接测量质量:对于干燥的、颗粒状的且没有腐蚀性的固体,可直接测量。如:铁、铜、木、蜡块等。
(2)间接测量质量:对于潮湿的物体(包括固体、液体等)、粉末状的固体粉末以及有腐蚀性的物体,应借助容器或有关器皿进行间接称量。具体步骤:① 先测量m器 。② 再测量m总。③ 求m待。测量次序能倒过来吗?原因:如果先将液体倒入容器测m总,再将液体倒出测容器质量梳,由于容器中必然会有残余液滴即液体质量的一小部分留在容器内,所以这样测量误差较大。
【天平使用时的注意事项】
1、 不能超出天平的秤量。 (天平能够称的最大质量叫天平的最大秤量)
2 、砝码要用镊子夹取,并轻拿轻放。
3、 天平要保持干燥清洁。
4 、不要把潮湿的物体或化学药品直接放在天平盘内
5 、不要把砝码弄脏弄湿,以免锈蚀。
3、体积
测体积——量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵使用方法:
“看”:单位:毫升(ml)=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。
“放”:放在水平台上。
“读”:量筒里地水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
⑶体积的测量方法:a:对于有规则的几何形状外形的固体,可按照其几何模型的体积公式测出有关量求出其体积。b:对于没有一定几何形状的物体,可设法把物体完全浸入某种液体中,得出其体积变化,则该体积变化就是该物体的体积。(排水法求体积,指不溶于液体或不发生化学反应,注意处理气泡、物体孔隙、化学反应、溶解等现象的问题)ρ物≥ρ液 可完全浸入;ρ物<ρ液 漂浮.(悬锤法、针压法);
c:测质量算体积。
三、复习过程
例1: (钦州市XX)在用天平和量筒测量形状不规则石块密度的实验中,有如下操作或步骤,其中错误的是12345678
a.将天平标尺上的游码移至右端,在调节天平的横梁平衡
b.用天平称出石块的质量m
c.用细线系着石块放入盛有水的量筒中,测出石块的体积v
d.用公式p=m/v算出石块的密度
例2: (XX年桂林市)用已调节好的托盘天平测量铜块的质量,当
天平平衡时,右盘中砝码有50g、20g、10g各1个,游码的位置如图5所示,则该铜块的质
量是 g。若把上述实验移到山顶上进行,测得的该铜块的质量将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
例3 用已经调节好的天平称某物体的质量。天平指针
位于分度盘中央位置时,右盘内的砝码及游码的位置
如图2所示,该物体的质量为( )
a. 58.2克 b. 57.3克
c 58.8克 d. 58.4克
分析与解:被测物体的质量等于盘内砝码质量与游码所对应刻度值之和。盘内砝码质量为50g+5g+2g-57g。确定游码指示的刻度值要弄清两点:其一游码标尺上每一刻度的单位以及游码在标尺上的位置,其二,观察游码所指示的刻度值应当看其从0到游码左端所对准的数。从图中可见:此题游码标尺上的每一小格表示为0.2克,游码左端与1.4对准,则该物体质量为57g+1.4克=58.4克,选项d正确。
点评:读游码示数时,一要弄清最小刻度值,二要看游码的左边线位置,切记不要读游码右边的标尺数,这是初学者常犯的错误。
四、堂上练习
1、(吉林省XX年)以下物体质量最接近50g的是 ( )
a 一枚大头针 b 一个鸡蛋 c 一个西瓜 d 一只羊
2、(广东省XX年)如图13所示,在水平桌面上使用天平时发现横梁有点向右倾斜,要将它调到平衡状态,请写出必须进行的步骤是:
3、(芜湖市XX)在使用托盘天平测物体质量的实验中:
⑴将天平放在水平桌面上,游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上后,若发现天平指针在分度标尺中央两侧摆动,摆动幅度如图11甲所示,则可判定下一步应该进行的操作是:12345678
。
⑵实验中,当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图11乙所示时,天平恰好平衡,则被测物体的质量是 g。
4、(广州市XX年)(6分)(1)图 17中,天平(已处于平衡状态)测出物体的质量是_ g,
图18中量筒中液体的体积 _ml,
五、教学反思
第二课时
一、基础练习
1,___________________________________叫质量;质量不随物体的_______、_________、_________、_________的改变而改变,是物体本身的__________。
2,在国际单位制中,质量的主单位是________,符号是______。常用的质量的单位有______、________、________。
1,2吨=________千克=_____________克=___________毫克。
3.下面的几个数值是对同学的身体质量的估计,你认为哪个比较接近( )
a,8.5×103克; b,3×102千克; c,1×10-2吨; d,5×107毫克。
4.一物体在地球上的质量为20千克,把这个物体搬到月球上,那么它的质量为( )
a,大于20千克; b,小于20千克; c,等于20千克;d,无法确定。
二、复习内容
1、密度:
(1)、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
(2)、公式: 变形
(3)、单位:国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。
这两个单位比较:g/cm3单位大。
单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3
水的密度为1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克。
(4)、理解密度公式
⑴同种材料,同种物质,ρ不变,m与 v成正比;即
物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比。即
⑶体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。
(5)、图象:
左图所示:ρ甲>ρ乙12345678
(6)、密度表揭示了大部分常用物质的密度。
① 气体的密度比固体和液体的密度小1000倍左右。
② 不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。
③ 同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
④ 不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤ 对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等密度。
2、关于质量和密度两个概念的区别
质量是物体的属性,而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半,剩下一半的质量只是原来的二分之一,但密度却不变。一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,如一瓶水,温度从o℃升到4℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由4℃升到100℃,体积变大,质量不变,密度变小,故4℃的水密度最大。
一个物体的状态发生变化时,质量不变,因为体积要发生变化,所以密度要发生变化,如一块冰化成水后,密度由o.9×1护kg/m3变成1.o×103kg/m3,但质量不发生变化,所以体积要变小。
3、密度的计算和应用
利用密度知识解答计算题一定要认真审题,弄清题中哪些量是已知的,所求的物理量与已知的物理量之间的关系,当题目中出现多个未知量时,最好列方程组求解,并注意单位的统一。
三、复习过程
例1(攀枝花市XX年)三个相同的杯子中装有部分水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块依次放入甲、乙、丙三个杯中,水面恰好相平,则原来装水最多的杯子是(p铜>p铁>p铝)( )
a.甲杯 b.乙杯 c.丙杯 d.原来装水一样多
例2. (衡阳市XX年)伊利牌盒装牛奶的体积是2.5 x 10-4m3,若测得该盒牛奶的质量是o.3kg,则该牛奶的密度为 kg/m3。喝掉一半后,牛奶的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
例3 (徐州市XX年)为了判断一件实心金属模型是由哪种材料制成的,小玫用天平和量筒进行了测量,结果如图4所示,模型的质量是___g,体积是____cm3。它可能是____制成的.
例4 (湖北襄樊XX)小可妈买了一箱牛奶,放在水平地板上,箱与地板的接触面积是0.025m2,箱和牛奶的总质量是5kg,箱中每一小袋牛奶的包装上标有“净含量220ml、231g”字样(g取10n/kg)。
求①这种牛奶的密度是多少g/cm3.
例5 (白银市XX)一个能装满500g水的瓶子,能装满多少g的酒精?
四、堂上练习
1、为探究物质的某种特性,某同学测得四组数据如下表,
质量/ g 体积/cm3 质量/体积(g /cm3)
铝块1 54 20 2.7
铝块2 108 40 2.7
松木1 108 216 0.5
松木2 10 20
(1)将上表填完整
(2)比较1、2两次数据,可得到的结论是:同种物质,它的质量与它的体积成_______12345678
(3)比较2、3两次数据,可得到的结论是:质量相同的不同物质,它们的体积是_______
(4)比较1、4两次数据,可得到的结论是:__________________________
2、镇江市XX)现代宇宙学告诉我们,恒星在演变过程中,会形成密度很大的天体,如白矮星、中子星或黑洞.据推测,1cm3中子星物质的质量是1.5×109t,则中子星的密度约( )
a.1.5×1012kg/m3 b.1.5×1015 kg/m3
c.1.5×1018 kg/m3 d.1.5×1021 kg/m3
3、(XX年桂林市)下列说法中正确的是( )
a.液体密度一定比固体密度小 b.一种物质的密度不会随物态变化而改变
c.物质的密度与体积的大小无关 d.纯水的密度与盐水的密度相同
4.(XX年玉林市、防城港市)把质量为lkg的冰块放在烧杯里,熔化成水后,没有改变的是它的
a体积 b质量 c密度 d内能
五、教学反思
第三课时
一、复习重点
测量密度的基本原理及用特殊方法测量密度
二、复习内容
1、密度有四个方面的应用:
(1)根据密度鉴别物质。 (2)根据密度要求选择材料。
(3)计算不便直接测量的物体的质量。(4)计算不便直接测量的物体的体积。
2、物质的密度可以用实验测定。
原理:ρ=m/v
用天平称出物体的质量,对于形状不规则的物体,可利用量筒和水测出它的体积,对于液体,可用量筒直接测它的体积,利用密度公式即可算出组成该物体的物质密度。
说明:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法等效代替法。
(1)测固体的密度
㈠、测密度大于水的固体的密度。
其实验步骤是:①调节天平,用天平测出被测物体的质量m。②先在量筒中倒入体积为__________的水,再将用细线拴牢的固体浸没水中,读出这时的总体积_________,那么固体的体积____________(该方法称之为排液法)。③用公式______________计算出物质密度。④若要知道该物质是由什么材料构成的,可查密度表与标准值对照即可。
㈡、测密度小于水的固体的密度(如木块,蜡块等)。
实验步骤如下:①调节天平测物体的质量。②用沉锤法测出它的体积。具体做法是:在量筒内盛有一定量的水,放入铁块如图1a所示,记下水面达到的刻度线____________,再将物体和铁块一起沉入水中,记下此时水面达到的刻度位置____________,如图1b所示,则_____________,③用公式_________________计算出被测物质的密度。
(2)测液体的密度
㈠ 原理:ρ=m/v
㈡实验步骤如下:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积v;③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;④锝出液体的密度ρ=(m1-m2)/ v
3、密度的应用:
⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。(ρ=m/v)
⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式12345678
m=ρv算出它的质量。
⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式v=m/ρ算出它的体积。
⑷判断空心、实心问题(三种比较法)。
⑸测量物体中所含各种物质的成分(列方程求解)。
⑹要学会查密度表及其意义,并要记住常见物质的密度。
⑺根据需要,可对不同密度的材料进行选择,同时也可以人为地制造出所需的密度。
三、复习过程
提问:测量密度根据什么原理?——
提问:会选用以下那些器材测量密度?
天平——质量,弹簧称——重力,量筒和水——体积,密度计——密度
密度的几种特殊测量:
例1 (临沂市XX年)张磊同学在河边拣到一精美的小石块,想粗略知道小石块的密度,于是他从学校借来一架天平,用纸杯改装了一只溢水杯,再借助于水,就巧妙地估测出了小石块的密度。请你也用这些器材设计估测小石块密度的实验方案,并得出和实验方案相一致的密度表达式。
例2 (陕西理化) (每空1分,共6分)老师鼓励小明在缺少砝码的条件下测出大理石密度。现有器材:天平、量筒、两个完全相同的烧杯、水、一小块大理
石、细线和滴管等。小明稍加思考,决定用以下方法进行实验:
(1)实验过程:
①将天平放在水平台上,游码拨至 ,调节 使天平平衡。
②在天平左右两盘各放一只烧杯,将大理石放在左盘的烧杯里,在右盘的烧杯中加水,快平衡时用滴管调节水的多少,直至天平平衡(如图一1).
③将烧杯中的水倒入量筒中(液面位置如图一2,读出体积并记录,
④用量筒和水测得大理石的体积为20cm3
(2)收集与处理实验数据:请你将实验数据填入下表并计算.
例3 (广州市XX年)
(2)下表是两位同学测量水的密度时不同的实验操作过程,哪位同学的实验误差会相对
较小?简要说明理由.
小芳的实验过程 小明的实验过程
①用天平测出装了适量水的烧杯的总质量m 1
②把烧杯中的水倒入量筒
②用天平测出倒水后烧杯的质量m 2
④求出倒入量筒中水的质量m=m 1-m 2
⑤记下量筒中水的体积v
⑥根据公式求出水的密度 ①用天平测出干燥的空烧杯的质量m 1
②把适量的水倒入烧杯
③用天平测出装了水的烧杯总质量m 2
④求出烧杯中水的质量m =m 2-m 1
⑤把烧杯中的水倒入量简
⑥记下量筒中水的体积v
⑦根据公式求出水的密度
四、堂上练习
1、(福建省厦门市XX年)小东同学在测定盐水密度的实验中,其方法和步骤完全正确,如图14甲显示的是
他将烧杯中的部分盐水倒入量筒后,天平重新平衡时的情景,乙显示的是倒入盐水后量筒的读数。
(1)根据图中相关数据帮小东将下表填写完整。
(1) 另一位同学的实验方法是:先测出空烧杯质量,并
在量筒中倒入盐水,测出盐水的体积,再把量筒内盐水全
部倒入烧杯,测出烧杯和盐水的总质量,然后计算盐水的
密度,用这种方法测出盐水的密度ρ'与小东测出盐水的
密度ρ相比较,则ρ'___ρ(选填“<”、“>”或“=”)
2、(泰安市XX)在一次地理实践活动中,小明在河边12345678
发现了一小块不知名的固体矿石,他身边有下列器材:量筒,小厚底玻璃杯(直径小于量筒)。小明把空玻璃杯放在水面上时发现玻璃杯能直立漂浮在水面上,当他把小矿石放在玻璃杯中时玻璃杯仍能直立漂浮在水面上。小明利用以上器材测量出了小矿石的密度。
(1)请你写出小明实验测量的步骤并用字母表示测得的物理量:
(2) 矿石密度表达式(用测得的物理量和已知量表示):ρ矿石= 。
3、(XX年福州市)有两个大小相同、外表涂有相同防护漆的实心立方体,已知其中一个是铁块,另一个是木块,你能在不损坏防护漆的前提下鉴别出它们吗?请你写出两种鉴别方法。
方法一: ;方法二: 。
五、教学反思
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