1、第七章 密度與浮力第一節(jié) 質(zhì)量1、質(zhì)量（1）定義：物體所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量，用符號m表示。（2）質(zhì)量是物體的基本屬性。物體的質(zhì)量與物體的狀態(tài)、形狀、空間位置無關(guān)。（3）單位：千克（kg）常用單位：噸（t）、克（g）、毫克（mg）。換算關(guān)系：1t=103kg，1kg=103g=106mg。1kg等于多少？法國千克原器。（閱讀窗：認識質(zhì)量）2、質(zhì)量的測量（1）實驗室用測量工具：（托盤）天平天平的結(jié)構(gòu)：投影天平結(jié)構(gòu)圖天平的工作原理：當天平調(diào)節(jié)平衡后，兩邊托盤受到的壓力相等時，天平將再次達到平衡（杠桿平衡原理）。天平是借助物體所受重力來工作的，在失重狀態(tài)下無法測量。（2）生活中常用：桿秤、臺秤、磅秤

2、、電子秤。（3）也可用彈簧測力計測出物重，再通過公式m=G/g計算出物體質(zhì)量。第二節(jié) 質(zhì)量和體積的測量一、質(zhì)量的測量1、托盤天平的使用方法（二十四個字）：水平臺上, 游碼歸零, 橫梁平衡，左物右砝，先大后小, 橫梁平衡。具體如下:（1）“看”：觀察天平的稱量、感量（游碼在測量標尺上的分度值）。（2）“放”：把天平放在水平臺上，把游碼放在標尺左端的零刻度線處。游碼未歸零，則測量結(jié)果偏大。（3）“調(diào)”：調(diào)節(jié)天平橫梁的平衡螺母使指針指在分度盤的中線處，這時橫梁平衡。判斷天平是否平衡的方法：指針靜止時，指在分度盤的中央刻度線上；指針擺動時，左右擺動的幅度相等。指針未調(diào)平衡就開始測量：指針偏向分度盤右側(cè)

3、，測量結(jié)果偏小；指針偏向分度盤右側(cè)，測量結(jié)果偏大。（4）“稱”：把被測物體放在左盤里，用鑷子向右盤里加減砝碼，并調(diào)節(jié)游碼在標尺上的位置，直到橫梁恢復平衡。添加砝碼時按從大到小的順序。調(diào)節(jié)游碼的原因是左盤比右盤重，即m左m右。（5）“記”：被測物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼總質(zhì)量和游碼在標尺上的示數(shù)的總和:m=m砝碼+m游碼當“左物右碼”時：m=m砝碼+m游碼。當需要通過調(diào)節(jié)游碼來使天平再次平衡時，即m左m右，因為“左物右碼”，所以m物m砝碼，調(diào)節(jié)砝碼后有m物=m砝碼+m游碼。當“右物左碼”時：m=m砝碼-m游碼。當需要通過調(diào)節(jié)游碼來使天平再次平衡時，即m左m右，因為“右物左碼”，所以m砝碼m物，調(diào)節(jié)

4、砝碼后有m物=m砝碼+m游碼。（6）注意事項：不能超過天平的稱量；保持天平干燥、清潔。砝碼磨損，測量值偏大；例如左盤中放入一個磨損的10g砝碼后天平剛好再次平衡，我們得到測量值為m測=10g，但是由于砝碼磨損，可能實際質(zhì)量小于10g，故物體質(zhì)量m真實小于10g，所以m測m真實。砝碼生銹，測量值偏小。例如左盤中放入一個生銹的10g砝碼后天平剛好再次平衡，我們得到測量值為 m測=10g，但是由于砝碼生銹，可能實際質(zhì)量大于10g，故物體質(zhì)量m真實大于10g，所以m測m真實。2、方法：（1）直接測量：一般固體的質(zhì)量。（2）特殊測量：液體的質(zhì)量：借助容器。先測出空容器質(zhì)量m容器,再測出液體和容器總質(zhì)量m

5、總，則液體質(zhì)量m=m總-m容器。粉末質(zhì)量：先在左右兩個盤上各放一張相同的紙，再進行測量。微小質(zhì)量：累積法。如何測量一支新鋼筆吸滿墨水后墨水的質(zhì)量？方法一：先測出空鋼筆的質(zhì)量m1，再將鋼筆吸滿墨水后測出總質(zhì)量m2，則墨水質(zhì)量m=m2-m1。方法二：先測出鋼筆沒有吸墨水前整瓶墨水的質(zhì)量m1，再將鋼筆吸滿墨水后測出整瓶墨水的質(zhì)量m2，則墨水質(zhì)量m=m1-m2。二、體積的測量1、體積單位：立方米（m3）常用單位：立方分米（dm3）、立方厘米（cm3）、立方毫米（mm3）、升（L）、毫升（mL）。換算關(guān)系：長度：1m=10dm=102cm=103mm面積：1m2=102dm2=104cm2=106mm2

6、體積：1m3=103dm3=106cm3=109mm31 L=103mL 1L=1dm31mL=1cm32、量筒、量杯的使用（1）量筒、量杯是測量液體體積的工具（間接地可測固體體積）。量筒：粗細均勻，刻度均勻。量杯：上粗下細，越往上刻度越密。（2）量筒、量杯的使用：“看”：單位、量程、分度值。“放”：放在水平臺上。“讀”：讀數(shù)時，視線要和凹面的底部或凸面的頂部相平。3、固體體積的測量（1）形狀規(guī)則的物體（如立方體等）：幾何方法。測出邊長代入體積公式計算。（2）形狀不規(guī)則的固體（如石頭、蠟塊等）：借助液體排水法、溢水法。先在量筒中倒入適量的水，讀出體積為V1；注意：“適量”是指“水能將物體完全浸

7、沒而水平又不超過最大刻度線”。用細線將物體拴起（物體密度比水大），或者用針壓法、懸重法（物體密度比水小），將物體浸沒在水中，讀出水和物體總體積V2；算出物體體積V=V2-V1。（3）具有吸水性、可溶性的物體（如木塊、糖塊等）：先用保鮮膜包起后再測量。第三節(jié) 實驗探究：物質(zhì)的密度難點：（1）對于已知質(zhì)量與體積比求密度之類的比例問題。三個分數(shù)的比的化簡：（2）重力表達式：G=mg=Vg一、密度1、定義：某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做該種物質(zhì)的密度，用符號表示。2、密度是物質(zhì)的一種基本屬性。同一種物質(zhì)的密度相等，不同物質(zhì)的密度一般不相等。3、公式：4、單位：千克每立方米（kg/m3、kgm-3）常用單位

8、：克每立方厘米（g/cm3、gcm-3）單位換算：1g/cm3=103kg/m3“水的密度為1.0103kg/m3”物理意義是指：體積為1m3的水的質(zhì)量為1.0103kg。二、對于公式的理解是：甲乙mVO同種物質(zhì)，在一定狀態(tài)下密度是定值，它不隨質(zhì)量大小或體積大小的改變而改變。實際上當質(zhì)量(或體積)增大幾倍時，其體積(或質(zhì)量)也隨著增大幾倍，而比值即單位體積的質(zhì)量不改變，因此，不能認為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比。1、同種物質(zhì)的物體，體積大的質(zhì)量也大，物體的質(zhì)量跟它的體積成正比，即當：一定時，。此時m-V圖如圖所示，則甲、乙兩種物質(zhì)的密度大小關(guān)系：甲_乙。2、不同物質(zhì)的物體，在體積相同的

9、情況下，密度大的質(zhì)量也大，物體的質(zhì)量跟它的密度成比，即當： V一定時，。例：能裝1kg水的瓶子能裝下_千克煤油？3、不同物質(zhì)的物體，在質(zhì)量相同的情況下，密度大的體積小，物體的體積跟它的密度成反比，即當： m一定時，。例：（1）為什么瓶子里的汽水不能裝滿？北方地區(qū)冷水管外面要安上一層保溫層？_甲 乙 丙（2）右圖所示為三個相同的燒杯中裝有質(zhì)量相等的三種液體，它們的密度關(guān)系是：_。三、平均密度的計算：*由密度為1、2組成的物體的平均密度與的關(guān)系：四、密度的應用1、鑒別物質(zhì)：密度是物質(zhì)的特性之一，不同物質(zhì)密度一般不同，可用密度鑒別物質(zhì)。計算出物體的密度與密度表對比。2、求質(zhì)量：由于條件限制，有些物體

10、體積容易測量但不便測量質(zhì)量用公式m=V算出它的質(zhì)量。3、求體積：由于條件限制，有些物體質(zhì)量容易測量但不便測量體積用公式V=m/算出它的體積。4、判斷空心實心：（1）比較密度。求出物體的，與組成物質(zhì)的密度物質(zhì)進行比較，若物質(zhì)，為空心，若=物質(zhì)，為實心。（2）比較質(zhì)量。由公式m=V算出同體積的該物質(zhì)的質(zhì)量m物質(zhì)，與物體的質(zhì)量m實際進行比較，若m實際V物質(zhì)，為空心，若V實際=V物質(zhì)，為實心。五、測量物質(zhì)的密度1、原理：根據(jù)公式，分別測出質(zhì)量m和體積V，代入公式算出密度。2、測量液體密度的方法和步驟：（1）在燒杯中倒入適量待測液體，測出液體和燒杯總質(zhì)量m1；（2）將待測液體從燒杯往量筒倒入一定體積，讀

11、數(shù)體積V；（3）測出剩余液體和燒杯總質(zhì)量m2；（4）由公式計算液體密度。注意：不能用“將燒杯中的液體全部倒出后，用液體和燒杯總質(zhì)量減去空燒杯的質(zhì)量”的方法，因為不可能將液體全部從燒杯中倒出，這樣將導致V測偏小，測偏大。第四節(jié) 阿基米德原理一、浮力1、定義：液體和氣體對浸入其中的物體有豎直向上的托力，物理學中把這個托力叫做浮力。2、作用點：浮心3、方向：豎直向上實驗探究一：浮力的大小與哪些因素有關(guān)?1、圖1為驗證浮力大小與_的關(guān)系。（a）把雞蛋放入清水中，雞蛋沉入水底。多面手往水里加鹽，改變液體的密度。（b）不斷加鹽，直到雞蛋浮至液面。(a) (b)圖12、圖2驗證浮力大小與_的關(guān)系。觀察同一個

12、物體浸在液體中的體積不同時，彈簧測力計示數(shù)的變化。3、圖3驗證浮力大小與_的關(guān)系。觀察同一物體浸沒在液體中的深度不同時，彈簧測力計的示數(shù)是否發(fā)生變化。得出結(jié)論：物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān)，還與物體排開液體的休積有關(guān)，而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。0N123401234550N12340123455(a) (b)圖2 0N123401234550N12340123455(a) (b)圖3實驗探究二：探究浮力的大小與排開液體的重力有什么樣的關(guān)系？實驗步驟：圖4所示（1）用彈簧測力計分別測出石塊和空杯的重力G石、G杯；（2）把石塊浸沒在“水面恰好與溢口相平”的溢杯中，用空杯承接從溢

13、杯里補排開的水，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F1。石塊所受的浮力F浮=G石-F1=0.8N。（3）用彈簧測力計測出承接了水后杯子的總重G總。排開水的重力G排= G總- G杯=0.8N。得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體的重力。0N123401234550N123401234550N123401234550N12340123455(b)(a)(c)圖4二、阿基米德原理1、內(nèi)容：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體的重力。2、公式：F浮=G排=m排g=液V排g3、“浸入”包括“完全浸沒”和“部分浸沒”，涉及到V排與V物的關(guān)系：完全浸沒：V排=V物部分浸沒：V排G物上

14、浮漂浮F浮=G物2F浮G物下沉沉底G物=F浮+ F支3F浮=G物漂浮或懸浮假設(shè)物體完全浸沒在液體中，則V排=V物，則重力G物=m物g=物V物g浮力F浮=G排=m排g=液V排g其中V排g = V物g，所以比較液與物，就可以得到浮力F浮與重力G物的關(guān)系。即條 件浮沉狀態(tài)1物液沉底3物=液懸浮當已知V排時，可以算出F浮，一般從力的角度進行分析；V排未知時，無法算出F浮，一般從密度的角度進行分析。例1.小梅幫媽媽做飯時，把一個質(zhì)量為100g的土豆放進盛滿水的盆里，有90cm3水溢出，則( )A.土豆會浮在水面上 B.土豆會沉入盆底C.土豆會懸浮在水中 D.不能據(jù)此判斷出土豆的浮沉例2.把重5N、體積為

15、0.4dm3的物體投入水中若不計水的阻力，當物體靜止時，下列說法中正確的是(g取10N/kg)( )A.物體漂浮，F(xiàn)浮=5N B.物體漂浮，F(xiàn)浮=4NC.物體懸浮，F(xiàn)浮=5N D.物體下沉，F(xiàn)浮=4N二、浮沉條件的應用1、密度計（1）密度計是測量液體密度的儀器。（2）密度計在測量各種液體的密度時均處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，所以：乙甲F浮1= F浮2液1V排1g=液2V排3g即排開液體的體積與液體的密度成反比。例1：如圖所示為一密度計測兩種液體的密度的示意圖。測哪種液體的密度較大？例2：船只從江河駛?cè)氪蠛?，船只所受浮力_（選填“變大”、“不變”、“變小”），船在液面的位置_（選填“上浮一些”、

16、“保持不變”、“下沉一些”）。例3：一木塊漂在水面上有3/10露出水面，漂浮在某種液體中有1/10露出液面，則該液體的密度為_kg/m3。2、鹽水選種3、潛水艇：利用充水和排水來改變自身重力實現(xiàn)浮與沉。（1）潛水艇在水面下，V排不變，F(xiàn)浮不變。（2）浮出水面的過程中，V排減小，F(xiàn)浮減小。4、熱氣球、氫氣球、氦氣球：通過向氣球中充入密度比空氣小的熱空氣、氫氣、氦氣使氣球上浮。5、輪船（1）雖然鐵=水，但是船是空心的，所以鐵水，因此船是漂浮在水面上。（2）排水量：船滿載時排開水的質(zhì)量。排水量m船+m貨。三、拓展：1、完全浸沒時浮力應用：（1）求體積V：公式法： V物V排=溢水法：V物V排（2）求密

17、度：測出F浮，由V排=算出V后，用求出。運用稱量法測物體的密度：在空氣中，由彈簧測力計測出重力G物，算出：將物體浸沒在液體中，彈簧測力計示數(shù)F,算出F浮G物F由浮力公式計算V物V排=由密度公式計算2、水面升降的判斷：V排增大，水平上升；V排減小，水面下降。池子中有一小船，將船中石塊扔到水里，池子中的水面將_。池子中的冰塊熔化為水后，水面將_。分析：石塊扔到水里后減小，F(xiàn)浮減小，V排減小，故水面下降；冰塊熔化為水后，質(zhì)量不變，懸浮于水中，F(xiàn)浮不變，V排不變，故水面不變。甲 乙甲丁乙丙甲丁乙丙3、判斷幾個物體的浮力大小體積V一定時，如圖甲所示。密度大小關(guān)系：_浮力大小關(guān)系：_質(zhì)量m一定時，如圖乙所示。密度大小關(guān)系：_浮力大小關(guān)系：_4、利用Vg求密度。G物=物V物gF浮G排=液V排g例1.有一泡沫漂浮在水面上,它有3/4的體積露出水面,則它的密度為_kg/m3.當一質(zhì)量為0.4kg的水鳥停在該泡沫塊上時，