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第2节 物质的密度
第六章 质量与密度
经历密度概念的建立过程,学习建立科学概念的思维方法。
熟悉量筒的使用方法。
理解密度的物理意义。
知道密度的公式,能用公式进行计算,能用密度知识解决简单的实际问题。
知道密度单位的写法,读法及换算。
1.抗洪抢险的救生衣为何要用轻便的材料制成?
2.配制的鸡尾酒为什么会有美丽的颜色和层次?
3.气球中为什么要充氢气、氦气或热空气?
1. 量筒的作用:测量液体体积的仪器,也能用来测量固体的体积。
知识点1
量筒
2. 量筒上的标度
(1)单位:量筒上标度单位一般是毫升( mL ) 。
(2)分度值:量筒上相邻两条刻度线之间的体积。
(3)最大测量值:量筒最上面的刻度。
3.量筒的使用方法
(1)选:认清量筒的单位、量程和分度值,根据被测物体的体积和测量精度要求选择合适的量筒。
(2)放:将量筒放在水平台上。
(3)读:读数时,视线应与量筒内凹形液面的底
部或凸形液面的顶部相平,如图所示。
(4)记:测量结果由数字和单位组成。
使用量筒读数时,视线应与凹液面的底部或
凸液面的顶部相平。若仰视液面,视线斜向
上,视线与量简壁的交点在液面之下,所以
读出的数据比真实值偏小;若俯视读数,视线斜向下,视线与量筒壁的交点在液面之上,所以读出的数据比真实值偏大。
4. 固体体积的测量方法
形状规则的固体,利用刻度尺测出物体的棱长或直径等,再利用公式算出物体的体积,形状不规则的物体可以使用溢水法来测量物体的体积。
排水法
溢水法
坠沉法
1.探究相同体积的不同物质质量与体积的关系。
(1)提出问题:同种物质的质量与它的体积成正比吗?
(2)猜想与假设:同种物质的质量与它的体积成正比(或反比) 。
知识点2
认识密度
(3)设计实验:用 3 个质量和体积都不相同的铝块进行实验,探究它的质量与体积的关系。
体积相同的铜块、铁块、铝块
(4) 进行实验:用天平测出每个铝块的质量,用刻度尺测出每个铝块的棱长,算出体积,记录在表格中。
物体 质量 /g 体积 /cm3 /(g/cm3)
铝块 1 27 10 2.7
铝块 2 54 20 2.7
铝块 3 81 30 2.7
(5)分析与论证:以体积 V 为横坐标,以
质量 m 为纵坐标,根据实验数据得到铝
块的质量与体积的关系图像, 是一条过
原点的直线,如图所示。这表明同种物
质的质量与体积成正比。
(6)实验结论:同种物质质量与体积的比相同。
(7)若换用铁块或铜块做实验,也可以发现,铁块或铜块的质量与体积成正比,由此可见:同种物质质量与体积的比相同,不同物质质量与体积的比一般不同。
2. 密度
(1)定义:质量和体积的比值表示单位体积的质量.物理学中,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.密度在数值上等于物质单位体积的质量,用符号ρ表示。
(2)密度的单位
①在国际单位制中,密度的单位为千克 / 米 3,符号为 kg/m3。
②常用的密度单位还有克 / 厘米 3,符号为 g/cm3。
③ 1 g/cm3=1.0×103 kg/m3。1 g/cm3>1 kg/m3,单位换算过程
1 g/cm3= =1.0×103 kg/m3。
(3)对密度的理解
密度是物质的一种性质,在状态一 定的情况下,每种物质的密度是确定的,不随物体质量或体积的变化而变化。例如一杯牛奶的密度与一滴牛奶的密度一样大。
不同物质的密度一般不同,平时习惯上讲“铁比木头重”就是指铁的密度大于木头的密度,当体积相同时,铁的质量大于木头的质量。
物质的密度受状态和温度的影响:当物体在固态、液态和气态之间转换或物体的温度变化时,质量不变,体积发生改变,从而引起密度变化。
(4)通过观察三个表中的数据,能发现什么规律?
(1)一般:ρ固>ρ液>ρ气 ;
(2)一些物质密度相同:如冰和蜡,酒精和煤油;
(3)同种物质物态不同密度可能不同:如冰和水。
密度是物质的一种属性,它与物体的质量多少、体积的多少无关。不能简单地说,物质的密度ρ跟物体的质量m成正比,跟体积V成反比。
利用密度知识可以鉴别物质类别。根据密度公式,把测得的物体的质量和体积代入即可求出物质的密度,再从密度表中查出该密度的物质,二者对比即可以进行物质的鉴别。
知识点3
密度的应用
说明: 由于不同物质的密度可能相同,故只通过密度鉴别物质不一定完全可靠。要准确鉴别物质,常常要结合物质的其他性质进行判断。
2.密度在生产、生活中的应用。
(1)根据密度大小选择合适的材料。为了减轻车辆、飞机的自重,常选择密度较小的合金材料或复合材料,产品包装选择密度较小的泡沫塑料等。
(2)根据密度,鉴别优劣。如鉴别酒、牛奶等的优劣,农业中的盐水选种等。
1.一个瓶子最多能装 0.5 kg 的水,它最多能装 _____kg
的水银,最多能装 m3 的酒精。(ρ 水银=13.6×103
kg/m3,ρ 水=1.0×103 kg/m3, ρ 酒精=0.8×103 kg/m3)
6.8
5×10 - 4
2.一桶水用去一半,桶内剩余水的质量 __________,
剩余水的密度 __________(均填“增大”“减小”
或“不变” )。
减小
不变
3.下列说法正确的是( )
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度
变为原来的一半
B.铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大
于铝的质量
C.铜的密度是8.9×103kg/m3,表示1m3铜的质
量为8.9×103kg
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
密度不变,×
C
要考虑体积,×
√
×
4.一块金属块的质量是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 。