TRẠM 01 · BA THỎI CÙNG CHẤT
Khi thể tích tăng, khối lượng tăng thế nào?
| Mẫu | V (cm³) | m (g) | m/V (g/cm³) |
|---|
HAT PHYSICS LEARNING · KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 · KẾT NỐI TRI THỨC
Bài 13 – Khối lượng riêng
Chương III · Khối lượng riêng và áp suất · SGK trang 56–58
01 · MỤC TIÊU
Hiểu và vận dụng khối lượng riêng
⚖️ Nêu được khái niệm
Phát biểu khối lượng riêng là khối lượng của một đơn vị thể tích chất; phân biệt khối lượng với khối lượng riêng.
🧊 Quan sát dữ liệu
So sánh tỉ số khối lượng/thể tích của các mẫu cùng chất và khác chất trong bảng đo.
🧮 Sử dụng công thức
Áp dụng D = m/V; suy ra m = DV, V = m/D và đổi đơn vị g/cm³ ↔ kg/m³.
🔎 Vận dụng đúng
Giải thích vì sao phải so sánh các vật cùng thể tích; giải bài toán khối hộp và chất lỏng trong giới hạn lớp 8.
Yêu cầu cần đạt: Xác định khối lượng riêng từ khối lượng và thể tích; vận dụng công thức và đơn vị để giải thích, tính toán. Các giá trị vật liệu trong mô phỏng là gần đúng và phụ thuộc điều kiện.
02 · KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
Từ tỉ số khối lượng – thể tích đến khối lượng riêng
I. Thí nghiệm với các thỏi cùng chất
Ba thỏi làm từ cùng một chất, ở cùng điều kiện, có thể tích lần lượt 10; 20; 30 cm³. Giả sử khối lượng lần lượt 27; 54; 81 g, tỉ số m/V đều bằng 2,7 g/cm³. Nếu đổi sang một chất khác, tỉ số thường có giá trị khác. Đây là số liệu mô phỏng tự xây dựng, không phải kết quả đo lại bảng SGK.
| Mẫu | V (cm³) | m (g) | m/V (g/cm³) |
|---|---|---|---|
| A | 10 | 27 | 2,7 |
| B | 20 | 54 | 2,7 |
| C | 30 | 81 | 2,7 |
II. Khái niệm và công thức
Khối lượng riêng của một chất cho biết khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó trong những điều kiện xác định.
Khối lượng riêng(13.1)
\[D=\frac{m}{V}\]
D: khối lượng riêng (kg/m³ hoặc g/cm³); m: khối lượng (kg hoặc g); V: thể tích (m³ hoặc cm³).
Điều kiện: V > 0; m và V phải cùng thuộc về mẫu đang xét, dùng đơn vị tương thích.
Công thức suy ra(13.2)
\[m=DV;\qquad V=\frac{m}{D}\]
Áp dụng cho mẫu được xem là đồng chất, có D gần như không đổi trong điều kiện đang khảo sát.
Không dùng trực tiếp khối lượng riêng của chất đặc cho vật có lỗ rỗng nếu thể tích đo bao gồm phần rỗng.
III. Đơn vị khối lượng riêng
Quy đổi đơn vị(13.3)
\[1\,\mathrm{g/cm^3}=1000\,\mathrm{kg/m^3}\]
Ví dụ: 2,7 g/cm³ = 2700 kg/m³; 800 kg/m³ = 0,8 g/cm³.
1 cm³ = 10⁻⁶ m³; 1 g = 10⁻³ kg. Nhân/chia 1000 khi đổi đơn vị khối lượng riêng.
IV. So sánh một số vật liệu (giá trị tham khảo gần đúng)
| Chất | kg/m³ | g/cm³ |
|---|---|---|
| Gỗ nhẹ (ví dụ) | 600 | 0,6 |
| Nước (gần đúng) | 1000 | 1,0 |
| Nhôm | 2700 | 2,7 |
| Sắt | 7800 | 7,8 |
| Đồng | 8900 | 8,9 |
Nhớ: Nói “sắt nặng hơn nhôm” chỉ hợp lí khi so sánh cùng thể tích. Một khối nhôm rất lớn hoàn toàn có thể nặng hơn một chiếc đinh sắt nhỏ.
03 · QUAN SÁT – MÔ PHỎNG
Ba trạm khám phá khối lượng riêng
Hãy tự điều chỉnh dữ liệu, quan sát hình khối và bảng m/V. Các giá trị là dữ liệu mô phỏng, không thay thế phép đo thực tế.
TRẠM 02 · CÙNG THỂ TÍCH, KHÁC CHẤT
So sánh gỗ, nhôm, sắt và đồng
Nhỏ nhất (mô hình)
Lớn nhất (mô hình)
TRẠM 03 · PHÒNG THÍ NGHIỆM SỐ
Tính D từ m và V, kiểm tra quy đổi
Khối lượng riêng (kg/m³)
Khối lượng riêng (g/cm³)
04 · LUYỆN TẬP – KIỂM TRA
36 câu tự luyện · 22 câu kiểm tra/10 điểm
36Câu tự luyện6Nhóm kiến thức22Câu kiểm tra10Điểm tối đa
36 câu theo 6 chủ đề; đáp án phần kiểm tra chỉ xuất hiện sau khi nộp bài. Tiến độ lưu riêng cho Bài 13 lớp 8.
Phần A · Ngân hàng tự luyện: Khối lượng riêng
0/36
Trang 1/6
Phần B · Kiểm tra cuối bài
8 ABCD = 2 điểm · 4 Đúng/Sai (4 ý/câu) = 4 điểm · 8 trả lời ngắn = 2 điểm · 2 tự luận = 2 điểm. Tổng 10 điểm.
05 · SƠ ĐỒ TƯ DUY
Khối lượng riêng – khái niệm, công thức, ứng dụng
Chạm để xem, kéo ngang hoặc phóng to sơ đồ trên điện thoại.
Ghi nhớ: D=m/V; D có đơn vị kg/m³ hoặc g/cm³; cùng chất, cùng điều kiện thì m tỉ lệ thuận với V.
06 · EM CÓ BIẾT?
Một khối có thể nặng hơn nhưng không nhất thiết “đặc hơn”
✈️ Máy bay và nhôm
Hợp kim nhôm thường được ưa dùng trong kết cấu cần nhẹ: cùng thể tích, khối lượng nhỏ hơn nhiều kim loại khác.
🧊 Băng và nước
Băng thường có khối lượng riêng nhỏ hơn nước lỏng, nên nhiều khối băng nổi trên nước.
🪵 Gỗ có nhiều loại
Khối lượng riêng của gỗ thay đổi theo loại gỗ và độ ẩm; giá trị 600 kg/m³ trong mô phỏng chỉ là ví dụ.
🔍 Vật có lỗ rỗng
Khối lượng riêng trung bình của cả vật xốp khác với khối lượng riêng của riêng chất làm nên khung xương vật.
Thử thách: Thiết kế bảng đo cho ba thỏi vật liệu khác nhau có cùng thể tích 50 cm³, dự đoán khối lượng theo D và thảo luận sai số khi đo.
Tham khảo: SGK Khoa học tự nhiên 8 – Kết nối tri thức với cuộc sống, Bài 13, trang 56–58. Nội dung, bảng số liệu và mô phỏng biên soạn riêng cho HAT Physics Learning.