质量教案
新课标要求
一、知识与技能
知道质量的初步概念.
知道质量的单位及其换算
认识测量质量的工具.
二、过程与方法
知道使用托盘天平、学生天平测物体质量的方法
用天平称固体和液体的质量.
三、情感、态度与价值观
通过实验,培养实事求是、尊重自然规律的科学态度. 在实验、探究中能主动与他人合作,敢于提出与别人不同的见解.
教材内容详解
(板书)一、质量
1.想想议议
铁锤和铁钉是由什么物质组成的?铁锤和铁钉含铁的多少一样吗?一桶水和一杯水中含水的多少一样吗?如何比较物体中所含物质的多少?
2.质量
物体中所含物质的多少叫质量(mass),符号:m.物理学中的质量与"质量万里行"中的质量是不同的概念,前者是指物质的多少,后者是指物体的好坏.
(板书)二、质量单位
国际单位制中通用的单位是千克,符号:kg.它等于国际千克原器的质量,国防千克原器是一个用铂铱合金制成的圆柱体,现保存在巴黎的国际计量局.
常用的质量单位还有:比千克大的吨<t).比千克小的克(g)、毫克(mg),它们的换算关系是千进制:1 t=1 000kg 1 kg=1 000g 1g=1 000mg
(板书)三、质量的测量
生活中常用秤测量质量,常见的如杆秤、台秤、电子秤等,实验室用托盘天平或学生天平测质量.
托盘天平的构造:由底座、托盘、平衡螺母、指针、分度盘、标尺和游码组成,每架天平配有一盒砝码,通常砝码盒中带有镊子.
(想想做做)
(小黑板)正确使用天平的方法
1.放:把天平放在水平台上,游码放在标尺左端的零刻线处.
2.调:调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时天平平衡.
3.称:被测物体放在左盘里,用镊子向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到天平恢复平衡.
4.记:右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值就等于被测物体的质量,把被测物体的质量记录下来,称完后把砝码放回盒内,不许遗漏.
注意:与任何测量仪器一样,所测物体质量不能超过天平的最大称量,也不能小于天平的最大称量,天平属精密仪器,必须保持清洁、干燥,要注意轻拿轻放,物理天平应先调底座水平。
做做议议:
1.用天平称一个塑料瓶的质量,然后将其剪碎再放到天平上称,比较形状变化前后的质量.
2.用天平称一块方形橡皮泥的质量,然后将其捏成球形再放到天平上称,比较形状变化前后的质量(橡皮泥能直接放到天平盘上吗?)。
3.称量一小杯水与一小匙白糖的总质量,然后把白糖溶于水,再称糖水的质量,比较两次称量的结果.
说明:质量是物体本身的属性,它不随形状、状态和位置变化而变化,是由物体本身决定的,质量是只有大小,没有方向的物理量。
例如;一块铁,把它做成铁球,或者做成铁棒,或者做成一个一个的铁钉,它的质量不改变,把它放到炼钢炉中化成铁水,质量也不改变,把它从南北极拿到赤道,甚至拿到月球上,质量也不会改变。
国际千克原器
质量的单位"千克"起源于法国.1791年,法国决定采用在4℃时l dm3纯水的质量为1 kg,并于1799年制造出千克原器,保存在档案局,所以叫"档案千克".1889年,第一届国际计量大会批准了仿制以法国"档案千克"作为质量计量的国际千克原器.千克原器是高度和直径都是39mm的铂铱合金圆柱体,这个标准一直沿用至今.随着科学技术的发展,这一标准的稳定性和精确度已不能适应计量要求,各国正致力于探索质量自然基准的方案和途径.
学生天平
图10-2所示的是一种比托盘天平更精密的天平,叫做学生天平
学生天平的横梁上也有3个钢制的刀口.中央的刀口C向下,安放在支柱D顶端的小平台上.两端的刀口A、B向上,用来悬挂天平盘.
学生天平比托盘天平结构复杂,使用和操作要求也比较高.
1.学生天平使用时,要求中间的支柱处于竖直位置,即底板处于水平位置天平支柱旁悬有一重垂线,底板上有一尖端向上的小锥体当重垂线下小锤的尖端与底板上锥体的尖端正对时,天平的底板就达到水平了.调节的方法是旋转底板下的螺钉F或G
2.学生天平的横梁上有一个游码H游码在标尺左端对准零刻度线,调节横梁两端的平衡螺母使横梁平衡.
3.支柱下的旋钮正叫止动旋钮.旋转止动旋钮,可将支柱顶端的小平台抬起或降下.当平台降下时,横梁被立柱上部的两个小短杆支撑住,中央刀口C离开平台.这项操作叫做天平横梁止动.为了保护天平的刀口,在调节底盘水平,加减物体或砝码时都要先降下横梁,使天平横梁止动.使用完天平后,也要使天平横梁止动。
课内练习
题型I 双基巩固
例1 下面关于质量的说法,正确的是( )答案:C
A.质量是物质的大小 B.质量是物体的多少
C.质量是物体中所含物质的多少 D.质量是物体的大小
分析:一切物体都是由物质组成,但物质有多有少,物体内所含物质的多少在物理学里称为质量.质量只能讲多少,不能讲大小,质量更不能说是物体的多少或大小.所以选项A、B、D都是错误的.
例2 下列说法中正确的是( ) 答案:C
A.登月舱从地球到月球质量变小
B.1kg铁比1kg棉花的质量大
C.玻璃杯打碎后,形态发生了变化,但质量不变
D.一杯水凝固成冰后体积变大,质量也变大
分析:质量是物体的一种属性,不随物体的位置、形状、状态的变化而变化,所以登月舱、玻璃杯、水的质量都不变,铁和棉花尽管不是同种物质构成,但所含物质的质量都是1 kg,即它们的质量足一样大的.
例3 大头针质量约是8.OX10-5kg,合多少mg?鲸的质量是1.5X105kg,合多少t?
题型Ⅱ 物理与生活
例4 2.5X107mg可能是( ) 答案:B
A.一头象的质量 B.一个小学生质量C.一只兔子的质量 D.一只蚂蚁的质量
分析:题目中所给的数据足以mg为单位的,而同学们对mg这个单位的大小是陌生的,因此,解答时应将它换算成同学们较为熟悉的kg,2.5X107mg=25 kg,这样就可排除A、C、D三个选择项.
例5 为了测一小瓶油的质量,某学生采用了如下步骤:
A、移动平衡螺母使天平平衡 B、瓶放左盘,称得瓶的质量
C、瓶内倒人油后,称得瓶和油的质量 D、将天平置于水平台上
E、将游码置于左端零刻度线处 F、将天平整理好
该学生遗漏了哪一步骤?补人该步骤,并按正确顺序排列(用字母表示).
分析:瓶中油的质量等于瓶和油的总质量减去瓶的质量.
答案:没有将瓶和油总质量减去瓶质量得出被测油的质量(步骤G).实验步骤的正确排列是:DEABCGF
题型Ⅲ 开放与创新
例6 某同学用托盘天平测一张邮票的质量,他的操作步骤是:(1)把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻线处;(2)把一张邮票放在右盘里,向左盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到天平恢复平衡;(3)盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对刻度值,就等于一张邮票的质量.这个同学操作步骤中有哪些错误?应如何改正。
分析:使用托盘天平时,首先要调节天平,使天平平衡.测量时,被测物体只能放在左盘上,砝码放在右盘上.使用时要注意该天平的最小称量.若被测物的质量小于最小称量,就要采用变通方法.
答案:操作的第一个错误:漏掉了调节天平平衡.应在第一步后,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时天平平衡.第二个错误:左右盘中物体和砝码放错.应左盘放被测物,右盘放砝码.第三个错误:邮票的质量小于最小称量,实际上测不出邮票质量。正确方法可以先测100张邮票的质量,然后称得的总质量除以100,即为一张邮票的质量。
例7 某同学用已调节好的天平测量一铁块的质量,但他忙中出错将铁块放在天平的右盘中,砝码放在天平左盘中,当天平平衡时,左盘中的砝码质量为30g,游码在标尺上对应的示数为0.5g,那么铁块的质量是否为30.5 g?如果不是,你能否判断出该铁块的真实质量?
分析:天平用来测物体的质量时,物体要放在天平的左盘里,砝码放在右盘,这样做不仅为了方便,更因为游码的零刻度线在标尺的左端,当游码向右移动时,相当于右盘增加砝码.现这位同学将物体放在右盘中,砝码放在左盘中,这种称法不正确,铁块的质量不等于砝码的质量加上游码的读数,即铁块的质量不等于30.5g,这种方法相当于砝码的质量等于铁块的质量加上游码的读数,即m铁十m游=m砝,所以可以求出铁块的真实质量.
答案:铁块的真实质量不等于30.5g,而等于29.5g.
例8 调好的天平,如果移动了位置,再使用时( ) 答案:C
A、不必重新调节 B、调节游码的位置 C、调节平衡螺母 D、以上都对
分析:调好的天平,如果移动了位置,天平平衡被破坏,再用时需重新调节平衡.
题型Ⅳ 学科渗透
例9 一壶冷水的质量是2.5kg,放在炉子上烧开后称得其质量为2.4kg此,这是为什么( )
A、由于温度升高了,所以其质量变小了 B、质量不会变小,肯定是称量错了
C、质量变小,是因为水在沸腾过程中,部分水汽化的结果 D、以上说法都不对
分析:此题要结合前面学过的物态变化的知识,水的质量变小了,是因为部分水汽化为水蒸气,散失到空气中去了.
答案:C
例10 如何用天平称出100g的酒精来?
分析:本题所考知识点为托盘天平的使用识,比如滴管的使用方法等.解答本题需用到一些化学课上的知识
答:(1)先在调节好的天平上称出空烧杯的质量m1。
(2)加减砝码且移动游码,使右盘中砝码的质量与游码对应的刻度值的总和为m1+100 g.
(3)向烧杯中倒人约100g左右的酒精,把烧杯放在左盘里,用滴管向烧杯中加或减酒精,直到天平恢复平衡,则烧杯中的酒精即为100g,
例11 一根铜棒,在下列各种情况下,它的质量会发生变化的是( )答案:D
A、把铜棒加热到100℃ B、把铜棒轧成一张薄铜板
C、宇航员把铜棒带上月球 D、用锉刀对铜棒进行加工
分析:物体的质量不随其形状、状态、位置、温度等物理量的变化而变化,这是因为这些物理量的变化没有影响物体所含物质的多少.用锉刀对铜棒进行加工,会使它所含铜减少,所以质量会减小.
题型V 探究学习
例12 一学生称某物块时,右盘砝码及游码如图10-3所示时,天平平衡,则下列数据中记录正确的是( ) 答案:C
A、28.3 g B、30 g C、29.6 g D、27.6 g
分析:在天平使用方法正确的前提下,物块质量等于砝码的总质量加游码在标尺上所对的刻度值.从游码标尺上可看出,分度值是0.6 g,所以游码示数为2.6g,两者之和应为29.6 g.
例13 手中有一叠薄纸,测出其中一张纸的质量,下列方法可取的是( ) 答案:C
A、先称出一块铁的质量,再称出一块铁和一张纸的总质量,然后用总质量减去一块铁的质量
B、取出10张薄纸,称出总质量,然后除以张数10,就得到每张的质量
C.取出较多张数的纸(如100张)称出总质量,然后除以所取纸的张数,就得到一张纸的质量
D、以上方法都可取
分析:本题考查测多算少法,当物体质量太小,小于天平的称量时,不能测出物体质量,就应采取测多算少法,取同样的物体若干,直到天平能测出为止,然后用总质量除以数量.
1.命题方向
本节学习的重点是质量的概念、单位和天平的使用方法,正确使用天平测物体的质量.难点是天平的调节及游码的使用,熟记天平的使用方法,多操作才能做到真正掌握.出题形式有填空题、选择题、实验题等.
2.热点考题举例
例1 (2003·哈尔滨)感受身边的物理,质量为l .5X104mg的物体可能是( ) 答案:C
A、你的电脑 B、你的课桌 C、你的钢笔 D、你的质量
分析:估测题和估计题是近几年各省市中考的热点题型,而且对物体的估测与估计在新课程标准中也上升到技能水平要求,解决这类题目的关键是结合生活中的一些常见的实例,提高自己对物理量单位的感性认识.
题目中所给的数据是以mg为单位的,而同学们对mg这个单位大小的理解是比较陌生的,因此,解答时应将它换算成同学们较为熟悉的kg,1.5X104 mg=1.5X104 1X10-6kg=0.015kg,约为一个苹果质量(0.15kg)的十分之一,这样就可以排除A、B、D三个选项.
例2 国际上还流行"磅"这种质量单位,1磅=0.453 6kg,一名重量级拳击运动员质量为250磅,那么250磅=_______kg.在贵重金属中常用"盎司"这个质量单位,1盎司=31.1g,一块奥林匹克运动会的金牌含有黄金5.2盎司,那么5.2盎司=_________g。
例3 图10-4为托盘天平的示意图,请在下面的横线处填上数字所对应的各部位的名称.
①_______________________;
②_______________________;
③_______________________;
④_______________________;
⑤_______________________。
例4 (2002·南宁)使用托盘天平测物体的质量时,将天平放在水平桌面上,把游码放在标尺的零刻度处后,发现指针偏向分度盘中线的右侧,要使天平平衡,应将平衡螺母向--旋进(填"左"、"右").调好后,在天平左盘放人物体,图lO-5右盘放人50克砝码一个,当调节游码至标尺上的位置如图10-5所示时,天平平衡,则该物体的质量为__________克.
例5 如图10-6中的图a是对天平进行横梁平衡调节时指针的指示情况(游码在横梁标尺左端零刻度线处).此时应实行的操作是_______。图b为用天平称量物体时指针的指示,这时若在右盘加2克砝码,指针偏向零刻度线右边;若将右盘中2 g砝码换成1g砝码,指针则偏向了零刻度线左边,为使指针指零,应进行的操作是
例6 图10-7是一台常见的案秤的示意图.下列有关案秤和天平的说法中,正确的图10-7
A、天平没有游码,而案秤有游码
B、天平没有砝码盘,而案秤有砝码盘
C、天平是等臂杠杆,而案秤是不等臂杠杆
D、天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡,而案秤不能调节
