(共25张PPT)
2. 密度
第六单元 质量与密度
1.能通过实验探究同种物质的质量与体积的关系。
2.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义,会查密度表。
3.会用密度公式进行简单计算。
提问复习
1.1cm3= dm= m3
2.5kg= g
3.在使用天平时应注意什么问题?
答:(1)天平调节平衡后,不要调换托盘的位置,不要移动天平的位置。
(2)天平应保持干燥、清洁,不要把潮湿的物体和化学物品直接放在天平托盘里。
(3)添加砝码的原则:由大到小,用镊子夹取,不能用手拿。
(4)放入最小砝码后天平横梁仍不平衡时,应移动游码使天平横梁平衡。
一、问题导入
1×10-3
1×10-6
2.5×103
有两个一模一样不透明的塑料瓶,它们一个盛满水,一个盛满了花生油,猜一猜,它们哪一个质量大?
用测量的方法加以说明,引入新课。
一、情景导入
知识点一 实验 探究同种物质的质量与体积的关系
【提出问题】
同种物质的质量与它的体积成正比吗
【猜想与假设】
同种物质的质量与它的体积成正比,不同种物质的质量与体积之比不同。
【设计实验】
选取大小不同的若干长方体铝块和木块,分别用天平测量它们的质量,用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积,列出实验表格。然后以每种物质的体积V为横坐标,质量m为纵坐标,依据数据在坐标纸上描点,最后把这些点连起来,进而分析归纳图象的特点。
【进行实验】
1.先将天平放在水平实验台上按要求调节好。
2.取大小不同的三块铝块,用天平测量出它们的质量,记录在实验表格内。
3.用刻度尺分别测量出铝块的长、宽、高后计算出各自的体积,记录在实验表格内。
4.分别计算出铝块的质量与体积的比值,记录在实验表格内。
5.取大小不同的三块木块,重复操作。
物体 质量(g) 体积(cm3) 质量/体积(g/cm3)
铝块1 27 10 2.7
铝块2 54 20 2.7
铝块3 81 30 2.7
木块1 5 10 0.5
木块2 10 20 0.5
木块3 15 30 0.5
知识点一 实验 探究同种物质的质量与体积的关系
6.以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,根据实验数据在坐标纸上描点,分别把铝块、木块对应的点连起来,看看它们是否大致为一条过原点的直线,如图所示。
知识点一 实验 探究同种物质的质量与体积的关系
【分析与论证】
1.由表中数据可以得出,铝块(或木块)的质量和体积的比值是一定的;铝块的质量与体积之比和木块的质量与体积之比是不同的。
2.由图象可知,同种物体的m-V图象是一条过原点的倾斜直线
【实验结论】
1.同种物质质量与体积成正比。
2.同种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质。
知识点一 实验 探究同种物质的质量与体积的关系
【评估与交流】
1.用刻度尺测算铝块体积时,刻度尺精确度不高,算出的铝块体积就有较大误差,会影响实验结果,可采用上一节介绍的排水法测铝块的体积。
2.在测量铝块的质量和体积时,有同学先用量筒测体积,铝块表面附着的水没擦干净,造成用天平测质量时结果偏大,影响了实验效果。
3.若采用排水法测木块的体积,由于木块具有吸水性,使测得的木块体积偏小。
4.若换用铁块或铜块做实验,也可以发现,铁块和铜块的质量与体积成正比,由此可见:同种物质质量与体积比相同,不同物质质量与体积比一般不同。
知识点一 实验 探究同种物质的质量与体积的关系
【实验注意事项】
1.为便于比较,实验中相对应的铝块和木块最好体积相同。
2.在实验中,天平调节平衡后,测量过程中,不能再调节平衡螺母。
3.描点作图时,由于体积为0时,质量也为0.因此根据m=0和V=0,也可以作出一个点。
4.实验中多次测量的目的:避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。
典例精析
典例1.(2023·山东菏泽·统考模拟预测)在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中。
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时,应先取下质量最小的砝码,接着 ,直到指针指在分度盘的中央刻度线。
【解析】(1)[1]使用最小的砝码后,
右盘重,因此我们应将最小的砝码取
下后,要拨动游码直到横梁平衡。
移动游码
典例精析
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m-V关系图像。从图像可以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值 ;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般 。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的 。
【解析】(2)[2][3][4]通过实验数据分析:
同种物质组成的不同物体,其质量与体积
的比值相同;体积相同的不同物质,质量
不同;通过分析,质量与体积的比值反映
了物质的一种特性,物理学中用密度来表示。
相同
不同
密度
典例精析
(3)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正确含义的是 。
①铁比木头的质量大
②相同体积的铁比木头的质量大
③铁比木头的密度大
④相同质量的铁比木头的体积小
【解析】(3)[5]由公式m=ρV可知,在体积相同的情况下,密度大的物体质量大。如果不清楚两个物体的体积关系,我们就无法确定哪个物体的质量大。通常人们说“铁比木头重”的意思是说单位体积的铁的质量比单位体积木头的质量大,即指铁的密度比木头的密度大。所以②③正确。
②③
知识点二 密度
1.定义:
在物理学中,某种物质组成的物体质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量与体积的比值是一定的”这一特征。
2.定义式:
(1)密度公式中各符号的意义和单位
m——表示物体的质量,国际主单位是千克(kg);
V——表示物体的体积,国际主单位是立方米(m3);
ρ——表示组成物体的物质的密度,国际主单位是千克每立方米(kg/m3)。
知识点二 密度
(2)密度公式的变形式: 和
3.正确理解密度公式
(1)ρ不随m或V的变化而变化, 是密度的定义式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。
(2)当ρ一定时, ,同种物质组成的实心物体,物体的质量跟它的体积成正比,在相同状态下,体积大的质量也大。
(3)当V一定时, ,不同物质组成的实心物体,在体积相同的情况下,密度大的质量大,物体的质量和它的密度成正比。
知识点二 密度
(4)当m一定时, ,不同物质组成的实心物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积和它的密度成反比。
4.密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的。在国际单位制中,密度的基本单位是kg/m3,读作“千克每立方米”;
(2)常用单位是g/cm3,读作“克每立方厘米”;
(3)换算:1g/cm3=1×103kg/m3, 换算过程为
5.观察密度表,可得出以下结论:
知识点二 密度
(1)通常情况下,不同物质的密度是不同的。将固体、液体、气体物质进行比较,固体物质的密度多数较大,而气体物质的密度较小。水银的密度为13.6×103kg/m3,比许多固体的密度都大。
(2)密度相同的不一定是同种物质。如冰(0℃)和蜡的密度相同,煤油和酒精的密度相同。
(3)气体密度的大小跟温度和气压有关。温度和气压变化时,气体的密度也会发生相应的变化。
(4)同种物质在不同状态下,密度不同。如常温常压下,水的密度是1.0×103kg/m3,0℃时,冰的密度是0.9×103kg/m3。
(5)常见物质密度的大小关系: , , 等。
典例精析
典例2.(2023·吉林·统考中考真题)关于课桌的描述,最符合实际的是( )
A.质量约为2t B.体积约为8m3
C.高度约为75cm D.密度约为1.0×103kg/m3
【解析】A.课桌的质量约为10kg,故A不符合题意;
B.一张课桌的体积大约为0.02m2,故B不符合题意;
C.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故C符合题意;
D.课桌主要由木头组成,木头的密度小于水的密度1.0×103kg/m3,故D不符合题意。
故选C。
C
典例精析
典例3.(2023·四川甘孜·统考中考真题)用天平测量某金属块质量,天平平衡时,右盘中砝码质量和标尺上游码的位置如图甲所示,则金属块的质量为 g;再用量筒测出金属块的体积,
如图乙所示,则金属块的密度是 。
【解析】[1]由图甲可知,金属块的质量
[2]由图乙可知,金属块的体积为
金属块的密度 。
54
2.7g/cm3
典例精析
典例4.(2023·四川广元·统考中考真题)气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料,如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像,则其密度为 kg/m3;假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶400m3,则这些气凝胶的质量是 kg。
【解析】[1]根据 ,及图像上的数据可得
[2] 根据可得 ,气凝胶的质量为
4
1600
课堂反馈
1.(2023·上海·九年级校联考假期作业)水银的密度是13.6×103kg/m3,它的物理意义是( )
A.1m3的水银质量是13.6×103kg B.1m3的水银密度是13.6×103kg
C.1m3的水银质量是13.6×103kg/m3 D.1m3的水银体积是13.6×103kg/m3
2.(2023秋·山西朔州·八年级统考期末)为强化水下救援能力,战士们经常进行潜水训练。如图所示,在训练过程中( )
A.质量不变,密度变小 B.质量不变,密度不变
C.体积不变,密度变小 D.体积不变,密度不变
3.(2023春·云南大理·八年级统考期末)某瓶装医用酒精标有“500ml、75%”的字样,一次消毒过程中用去一半后则酒精的质量将 ,密度 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
A
C
变小
不变
课堂反馈
4.(2023春·江苏苏州·八年级校考期中)现有由同种材料制成的A、B两个金属球,其中有一个是实心的,它们的质量分别是280g、64g、体积分别是50cm3、8cm3。则该金属的密度为 g/cm3,空心球的空心部分体积是 cm3。
5.(2023·安徽·校联考模拟预测)一只空瓶装满水时的总质量是400g,装满酒精时的总质量是350g,则该空瓶的容积是 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
6.(2023·四川内江·统考中考真题)2008年,中国成功举办夏季奥运会,有一枚北京奥运会纪念币,它的质量是16.1g,体积为1.8cm3,这枚纪念币的密度是 g/cm3(保留到小数点后一位)。将它从地球带到月球上,其质量 (选填“变化”成“不变化”)。
8
15
250cm3
8.9
不变化
7.(2023春·江苏镇江·八年级校考阶段练习)在探究物体质量与体积的关系时,小明用大小不同的塑料块和某种液体做实验。
(1)图甲是小明使用托盘天平的情形,他操作的错误是在测量过程中移动 ;
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像,如图乙所示:
①分析图像可知:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 (选填“相同”或“不同”,下同);不同种物质的物体,其质量与体积的比值一般 ;
②塑料的密度为 g/cm3,液体的密度为 kg/m3;
③往烧杯内倒入10cm3的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为 g。若烧杯内液体的体积为20cm3,则烧杯和液体的总质量应为 g。
平衡螺母
课堂反馈
相同
不同
1.2
0.8×103
37.4
45.4
课堂小结
密度
实验 探究同种物质的质量与体积的关系
密度