Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Mở đầu trang 56
Đề bài: Trong đời sống, ta thường nói sắt nặng hơn nhôm. Nói như thế có đúng không? Làm thế nào để trả lời câu hỏi này?
Lời giải:
Câu nói “sắt nặng hơn nhôm” chỉ đúng khi so sánh hai vật có cùng thể tích. Nếu lấy một thỏi sắt nhỏ và một khối nhôm rất lớn thì nhôm vẫn có thể nặng hơn sắt.
→ Để trả lời chính xác, người ta dựa vào một đại lượng gọi là khối lượng riêng — cho biết khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó. Vật liệu nào có khối lượng riêng lớn hơn thì “nặng hơn”.
I. Thí nghiệm
Thí nghiệm 1 trang 56 mục I
Đề bài:
Chuẩn bị: Ba thỏi sắt (đặc) có thể tích lần lượt là $V_1 = V$, $V_2 = 2V$, $V_3 = 3V$ (Hình 13.1); cân điện tử.
Tiến hành:
- Bước 1: Dùng cân điện tử để xác định khối lượng từng thỏi sắt tương ứng $m_1$, $m_2$, $m_3$.
- Bước 2: Ghi số liệu, tính tỉ số khối lượng và thể tích tương ứng $\dfrac{m}{V}$ vào vở theo mẫu Bảng 13.1.
- Hãy nhận xét về tỉ số khối lượng và thể tích của ba thỏi sắt.
- Dự đoán về tỉ số này với các vật liệu khác nhau.
Lời giải:
Kết quả thí nghiệm tham khảo (giả sử $V = 1 \text{ cm}^3$, dùng khối lượng riêng của sắt là $7,8 \text{ g/cm}^3$):
| Đại lượng | Thỏi 1 | Thỏi 2 | Thỏi 3 |
|---|---|---|---|
| Thể tích | $V_1 = 1 \text{ cm}^3$ | $V_2 = 2 \text{ cm}^3$ | $V_3 = 3 \text{ cm}^3$ |
| Khối lượng | $m_1 = 7,8 \text{ g}$ | $m_2 = 15,6 \text{ g}$ | $m_3 = 23,4 \text{ g}$ |
| Tỉ số $\dfrac{m}{V}$ | $7,8 \text{ g/cm}^3$ | $7,8 \text{ g/cm}^3$ | $7,8 \text{ g/cm}^3$ |
1. Nhận xét: Tỉ số $\dfrac{m}{V}$ của ba thỏi sắt đều bằng nhau, mặc dù khối lượng và thể tích của mỗi thỏi là khác nhau.
→ Với cùng một chất (sắt), tỉ số $\dfrac{m}{V}$ luôn không đổi.
2. Dự đoán: Với các vật liệu khác nhau, tỉ số $\dfrac{m}{V}$ sẽ khác nhau. Mỗi chất có một giá trị $\dfrac{m}{V}$ đặc trưng riêng.
Thí nghiệm 2 trang 57 mục I
Đề bài:
Chuẩn bị: Ba thỏi sắt, nhôm, đồng có cùng thể tích là $V_1 = V_2 = V_3 = V$ (Hình 13.2), cân điện tử.
Tiến hành:
- Bước 1: Dùng cân điện tử để xác định khối lượng của thỏi sắt, nhôm, đồng tương ứng $m_1$, $m_2$, $m_3$.
- Bước 2: Tính tỉ số giữa khối lượng và thể tích tương ứng $\dfrac{m}{V}$, ghi số liệu vào vở theo mẫu Bảng 13.2.
Hãy nhận xét về tỉ số giữa khối lượng và thể tích của các thỏi sắt, nhôm, đồng.
Lời giải:
Kết quả thí nghiệm tham khảo (giả sử $V = 1 \text{ cm}^3$):
| Đại lượng | Thỏi sắt | Thỏi nhôm | Thỏi đồng |
|---|---|---|---|
| Thể tích | $V_1 = 1 \text{ cm}^3$ | $V_2 = 1 \text{ cm}^3$ | $V_3 = 1 \text{ cm}^3$ |
| Khối lượng | $m_1 = 7,8 \text{ g}$ | $m_2 = 2,7 \text{ g}$ | $m_3 = 8,96 \text{ g}$ |
| Tỉ số $\dfrac{m}{V}$ | $7,8 \text{ g/cm}^3$ | $2,7 \text{ g/cm}^3$ | $8,96 \text{ g/cm}^3$ |
Nhận xét: Mặc dù ba thỏi có cùng thể tích, nhưng tỉ số $\dfrac{m}{V}$ của ba thỏi sắt, nhôm, đồng lại khác nhau.
→ Tỉ số $\dfrac{m}{V}$ là một đại lượng đặc trưng cho từng chất. Đại lượng này gọi là khối lượng riêng của chất đó.
II. Khối lượng riêng, đơn vị khối lượng riêng
Câu hỏi 1 trang 58 mục II
Đề bài: Dựa vào đại lượng nào, người ta nói sắt nặng hơn nhôm?
Lời giải:
Người ta dựa vào khối lượng riêng để nói sắt nặng hơn nhôm.
→ Giải thích: Tra Bảng 13.3 ta có:
- Khối lượng riêng của sắt: $D_{\text{sắt}} = 7\,800 \text{ kg/m}^3$.
- Khối lượng riêng của nhôm: $D_{\text{nhôm}} = 2\,700 \text{ kg/m}^3$.
Vì $D_{\text{sắt}} > D_{\text{nhôm}}$ nên với cùng một thể tích, thỏi sắt có khối lượng lớn hơn thỏi nhôm. Vì vậy người ta nói “sắt nặng hơn nhôm”.
Câu hỏi 2 trang 58 mục II
Đề bài: Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có khối lượng 210 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang.
Lời giải:
Bước 1: Tính thể tích của khối gang.
$$V = 2 \times 3 \times 5 = 30 \text{ (cm}^3\text{)}$$
Bước 2: Áp dụng công thức tính khối lượng riêng $D = \dfrac{m}{V}$:
$$D = \dfrac{m}{V} = \dfrac{210}{30} = 7 \text{ (g/cm}^3\text{)}$$
→ Đổi sang đơn vị $\text{kg/m}^3$: $D = 7 \text{ g/cm}^3 = 7\,000 \text{ kg/m}^3$.
Vậy khối lượng riêng của gang là $7 \text{ g/cm}^3$ (hay $7\,000 \text{ kg/m}^3$).
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu