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第二章 物质世界的尺度、质量和密度
三、探究——物质的密度
古时候,在地中海上,有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个金冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱。
国王令人用秤去称,结果王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。
那么,问题来了:质量相同能不能说明这顶王冠就一定是纯金做的呢?我们该如何鉴别这顶王冠是否是纯金的呢?
黄金这种物质是否具有某种与众不同的特性呢?
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思维风暴:
A.一斤的铁和一斤的棉花,哪个质量大?你是怎么判断的?
B.铁和棉花是同一种物质构成的吗?
C.由此来看,前面故事中用来鉴别王冠是否是纯金的方法靠谱不?
D.想一想,一斤铁和一斤棉花,体积是否相等?哪个的体积更大一些?
铁锤
棉花
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学习目标:
1.理解密度的概念、公式和单位,尝试用密度知识解决简单的问题;
2.会查密度表,知道水的密度;
3.会用量筒和天平测固体和液体的密度。
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问题与猜想:有些物质体积相同,质量却不同;有些物质体积不同,质量却相同。物质本身是否存在某种特性,使其成为区分、鉴别不同物质的方法?
如何找出这种特性?为此,我们可能需要测量什么?
制定计划:根据上面的猜想,设计如下探究方案:
(1)选体积、质量不同的水、铜、铁三种物质作为研究对象;
(2)选用天平、量筒、刻度尺等作为探究工具;
(3)分别测量三种物质的体积和质量;
(4)求出质量与体积的比值,进行比较。
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收集证据:根据实验器材,分小组进行实验,将实验数据填写在下面的表格里。
分析:测量结果说明什么?由此能得出什么结论?你可以和同学们交流讨论。
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补充m=0,V=0的点
运用图象寻找规律
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结论:
由某种物质组成的物体,其质量与体积的比通常是一个常量,它反映了这种物质的一种特性。不同物质质量与体积的比一般不同。
在物理学中,把某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度。
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1.定义:在物理学中,把某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度。
2.密度的符号:
3.公式:
4.密度的物理含义:某种物质单位体积的质量。
5.单位:
(1)国际单位:千克每立方米(kg/m3, kg·m-3 )
(2)常用单位:克每立方厘米(g/cm3 , g·cm-3 )
(3)单位换算: 1 g/cm 3 =103 kg/m3
二、密度
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密度表
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二、密度
6.密度是反映物质特性的物理量。
(1)一定状态下同种物质,密度不随质量和体积变化;
(2)不同种物质,密度一般不同;
(3)由于不同物质的密度通常不同,因此可以用密度鉴别物质。
7.物理意义:水的密度: 1.0×103 kg∕m3
物理意义是: 。
1m3的水的质量是1.0×103 kg
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例1:一块金属块的质量是1.97 t,体积是0.25 m3,它的密度多大?这是什么金属?
解:1.97 t=1 970 kg
查表可知:此金属为铁块。
公式中的数据要使用国际单位制单位
课堂练习
例2:有一烧杯内装有质量是55 g、密度为1.1×103 kg/m3的盐水,盐水的体积是多大?
解:
注意
公式变形
V = = =50cm3
课堂练习
课堂小结
再见