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第六章 质量与密度
第2节 密度
第1课时
1.探究同种物质的质量与体积的关系,体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法。
2.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义。
3.会查密度表。能联系实际运用密度公式进行有关计算。
学 习 目 标
情 境 导 入
怎样鉴别黄金的真伪呢?
实验探究
同种物质的质量和体积之间有怎样的关系呢?
【提出问题】
同种物质组成的不同物体,体积越______,质量越_____ ,它们各自的质量与体积的比值可能是______的。
1.实验中需要测量哪些物理量?
2.实验中需要准备哪些实验器材?
3.实验中如何测量和收集数据?
【进行猜想】
【设计实验】
大
大
相同
一、探究同种物质的质量与体积的关系
自 主 探 究
托盘天平
砝码
刻度尺
【实验器材】
10cm3
20cm3
30cm3
1.用天平测量铝块的质量。
2.用刻度尺测量正方体铝块的棱长,再用体积公式算出其体积。
3.算出质量与体积的比值。
质量m/g 体积V/cm3 (m/V)/(g·cm﹣3)
铝块1 22.2 8 2.8
铝块2 44.4 16 2.8
铝块3 66.6 24 2.8
【进行实验,收集数据】
m/g
V/cm3
0
8
16
24
32
22.2
44.4
66.6
99.9
补充m=0,V=0的点
【得出结论】
同种物质的质量跟体积成正比,且质量跟体积的比值是恒定的。
不同物质的质量跟体积的比值一般不同,因此,这个比值反映了物质的一种特性。
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
2.公式:
密度在数值上等于物体单位体积的质量。
二、密度
(ρ)
变形式
3.单位:
4.单位换算: 1 g/cm 3 =103 kg/m3
国际单位:千克每立方米 (kg/m3)
常用单位:克每立方厘米 (g/cm3)
5.密度的物理意义
水的密度ρ水=1×103 kg/m3,其物理意义为每立方米水的质量为1×103千克。
铁的密度ρ铁=7.9×103 kg/m3,其物理意义又是什么呢?
物质名称 密度 物质名称 密度
铂 铝
金 花岗岩
铅 砖
银 冰(0℃)
铜 蜡
钢、铁 干松木
一些固体的密度(常温常压下)
一些液体的密度(常温常压下)
物质名称 密度 物质名称 密度
水银 植物油
硫酸 煤油
海水 酒精
纯水 汽油
一些气体的密度(0℃,在标准大气压下)
物质名称 密度 物质名称 密度
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
密度表 观察表中数据能发现一些规律吗?
由密度表可知的物理信息:
1.一般情况下,不同的物质密度不同。
2.密度相同的不一定是同种物质。如:煤油和酒精,冰和蜡等。
3.同种物质在不同的状态下密度不同。如:冰和水。一个物体的状态发生变化时,质量不变,因为体积要发生变化,所以密度要发生变化。如:一块冰化成水后,密度由0.9×103 kg/m3变成1.0×103 kg/m3,但质量不发生变化,所以体积要变小。
4.密度是物质的一种特性。
(1)一桶水与一滴水比较,谁的质量大?密度呢?说明了什么?
(2)由密度的公式 能否说明密度与物体的质量成正比,与其体积成反比?
是密度的定义式、计算式而不是决定式,某一种物质的ρ(密度)值与m(质量)及V(体积) 无关。物质的密度由物质的种类(本身特性)决定。
m
V
ρ=—
m
V
ρ=—
5.密度是物质本身的一种特性,它跟质量、体积、形状、位置等因素无关。
但密度跟物质的种类、状态和温度有关。
同种物质的密度相同,不同种物质密度一般是不同的。(个别特殊物质密度相同,如冰和蜡、煤油和酒精)
质量是物体的属性,而密度是物质的特性.
如:一瓶水喝去一半,剩下一半水的质量是原来的二分之一,但密度却不变。
总 结:密度的大小与物质的种类有关,与物质的质量和体积无关。
6.关于质量和密度两个概念的区别
密度在工农业生产中有许多的应用,如农业中配置盐水选种。食品工业中鉴别牛奶,勘探中估算矿山、油量的储量等,都需要密度进行计算、选择。
鉴别牛奶
三、密度的应用
估算矿山、油量的储量
航天飞机用密度较小的新材料制造,可用飞机来运输。
拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时,常选用密度很小的泡沫塑料做道具。
气象工作者利用密度很小的氢或氦气,制造探测气球,采集气象资料。
例题:矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,它的碑心石是一整块巨大的花岗岩,碑身高37.94m,由413块花岗岩石块砌成,在长14.7m、宽2.9m、厚1m的碑心石上刻着“人民英雄永垂不朽”。怎样知道它的质量?
碑心的体积V
=14.7m×2.9m×1m
=42.6m3
查表可知花岗岩密度ρ
=2.8×103kg/m3
碑心的质量m= ρV
=2.8×103kg/m3×42.6m3
=119×103kg=119t
答:碑心的质量为119t。
解:
密度
概念:某种物质组成的物体的质量与它的体
积之比
物理意义
物质的一种特性
不同物质的密度一般不同
单位
基本单位:g/m3
常用单位:/cm3
公式:
单位换算:
本 课 小 结
1.人们常说“铁比棉花重”,这句话的实际含义是( )
A.铁的质量比棉花大 B.铁的体积比棉花大
C.铁的密度比棉花大 D.棉花的体积比铁大
2.甲、乙两个实心物体密度之比3:4,体积之比为2:3,则甲、乙的质量之比为( )
A:1:2 B:2:1
C:9:8 D:8:9
C
A
课 堂 练 习
3.对于密度的公式 ,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量越大,其密度就越大
B.物体的体积越大,其密度就越小
C.密度与质量成正比,与体积成反比
D.密度与物体的质量、体积无关
4.一块冰全化成水后,水的质量_______,体积_______,密度________。
不变
变小
变大
D
5.如图所示是某品牌盒装牛奶,已知该牛奶的密度是1.2×103kg/m3,则牛奶的质量为______g。喝掉一半后,牛奶的密度将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
300
不变
6.小明发现寒冷的冬天放在室外的盛水缸常常被冻裂,如图所示,是什么原因呢?请你先帮他做个计算:一满缸水的质量为90kg。 已知ρ水=1.0×103kg/m3, ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)这缸水的体积;
(2)当水全部结为冰时,冰的体积;
(3)请你找出水缸被冻裂的原因。
解:
再见