(共50张PPT)
2.3学生实验:探究物质的一种属性——密度
第1课时 密度及其应用
八上 物理
北师版
新课引入
为什么“鸡尾酒”里液体层次分明?
思考
以下三杯“鸡尾酒”,你更喜欢哪一杯?
1.通过探究实验,归纳出物体的质量、体积和密度三个物理量之间的关系,体会用比值法描述物质性质的方法
2.理解密度的概念、公式和单位。会查密度表,知道水的密度
3.尝试用密度知识解决简单的问题
学习目标
难点
重点
新知学习
下面三种液体分别是酱油、醋和水,你能将它们区分开吗?用的是什么方法?
我们可以根据物质的 “颜色”、“味道”、“气味”等性质来区分不同的物质。
下面两个体积相同的金属块,一个是铁块,一个是铝块,你能将它们区分开吗?
根据生活经验,如果体积相同,铁块要沉一些,所以质量大的是铁块。
实验验证
如果是质量相等的铁块和铝块,又该如何区分呢?
质量相等时,体积大的是铝块,体积小的是铁块。
归纳
区分物质的方法
体积相同比质量
质量相同比体积
质量、体积均不相同的物体又该如何区分呢?
?
铝块
一、探究同种物质的质量与体积的关系
体积 = 长 × 宽 × 高
铝块
尝试设计实验数据记录表格:
m /g
V/cm3
1
2
3
4
5
6
6 8 10 12 14 20
16.2 22.4 27.8 33.4 39.0 56.0
实验结论
1.铝块的体积不同,质量也会不同;
2.铝块的体积增大,质量也会增大。
铝块的体积与质量之间是否存在着正比关系?
铝块 1 2 3
V/cm3 6 8 10
m /g 16.2 22.4 27.8
铝块 4 5 6
V/cm3 12 14 20
m /g 33.4 39.0 56.0
5
10
15
20
0
30
20
10
50
60
40
70
80
m/g
V/cm3
实验图像
铝块
铝块 1 2 3 4 5 6
V/cm3 6 8 10 12 14 20
m /g 16.2 22.4 27.8 33.4 39.0 56.0
2.70 2.80 2.78 2.78 2.78 2.80
m
V
(g·cm-3)
实验数据记录表格:
实验结论
铝块的质量跟体积成正比。
其他物质是否也有相同的特点呢?
比值均接近2.80g·cm-3
铁块
换用铁块,继续实验。
铁块1:
体积 = 6cm3
质量 = 46.4g
铁块 1 2 3 4 5 6
V/cm3 6
m /g 46.4
8 10 12 14 20
61.6 77.4 92.4 108.0 154.4
按照相同的方法,依次测出铁块2 ~ 铁块6的体积和质量。
实验结论
1.铁块的体积不同,质量也会不同;
2.铁块的体积增大,质量也会增大。
铁块的体积与质量之间是否存在着正比关系?
利用计算机画图
铁块 1 2 3 4 5 6
V/cm3 6 8 10 12 14 20
m /g 46.4 61.6 77.4 92.4 108.0 154.4
7.73 7.70 7.74 7.70 7.71 7.72
m
V
(g·cm-3)
实验数据记录表格:
实验结论
铁块的质量跟体积成正比。
比值均接近7.7g·cm-3
两者比较
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
铁块
V/cm3
m/g
铝块
1.当体积相同时,质量是不同的。
且 m铁>m铝。
两者比较
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
V/cm3
m/g
铁块
铝块
2.当质量相同时,体积是不同的。
且 V铁<V铝。
1.当体积相同时,质量是不同的。
且 m铁>m铝。
结合图像你还有什么新发现?
新发现
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
V/cm3
m/g
m
V
= 7.7g·cm-3
m
V
= 2.8g·cm-3
铁块
铝块
说一说:如果铁块和铝块质量和体积都不相同,如何区分它们呢?
不同物质,质量跟体积的比值不同;
同种物质,质量跟体积的比值相同。
一、密度
1. 定义:某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度。
3. 公式:
ρ :密度
m:质量
V :体积
ρ =
m
V
2. 含义:某种物质单位体积的质量。
4. 单位:
g/cm3 和 kg/m3 这两个单位哪个大呢?
国际单位: kg/m3
常用单位:g/cm3
速度单位: m/s
想一想
1g/cm3 = 1×103 kg/m3
1×10-3 kg
1×10-6 m3
=
1×103 kg/m3
1g/cm3
=
换算关系
一瓶矿泉水喝去了一半,对于剩下的水,下面说法正确的是( )
A. 质量变为原来的一半 B. 质量不变
C. 密度变为原来的一半 D. 密度不变
想一想
分析:
m
2
1
m
V
2
1
V
ρ剩 =
m剩
V剩
2
1
m
2
1
V
=
m
V
= ρ
=
AD
密度是物质的基本特性。它由物质的种类决定,与物体的质量和体积的大小无关。
总结
释疑
为什么“鸡尾酒”里液体层次分明?
不同液体的密度不同。密度大的在下层,密度小的在上层。
甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示,由图像分析,下列判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙
B.ρ甲=ρ乙
C.ρ甲<ρ乙
D. 无法判断
A
练一练
0
V/cm3
m/g
甲
乙
方法1:体积相同时,m甲>m乙,根据 可得,ρ 甲>ρ 乙。
ρ =
m
V
方法2:质量相同时,V甲<V乙,根据 可得,ρ 甲>ρ 乙。
ρ =
m
V
物质 密度 物质 密度
铂 21.5×103 铝 2.7×103
金 19.3×103 花岗岩 (2.6~2.8)×103
铅 11.3×103 玻璃 (2.4~2.6)×103
银 10.5×103 混凝土 2.2×103
铜 8.9×103 冰 0.9×103
钢、铁 7.9×103 石蜡 0.9×103
钻石 3.51×103 干松木 0.5×103
在常温常压下一些固体的密度
kg/m3
表示体积为1m3的金
的质量是19.3×103kg
表示体积为1m3的冰
的质量是0.9×103kg
物质 密度 物质 密度
水银 13.6×103 柴油 0.85×103
硫酸 1.8×103 煤油 0.8×103
海水 1.03×103 酒精 0.8×103
纯水 1.0×103 汽油 0.71×103
在常温常压下一些液体的密度
kg/m3
表示体积为1m3的水的质量是1×103kg
物质 密度 物质 密度
氯 3.21 一氧化碳 1.25
二氧化碳 1.98 甲烷 0.72
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
温度为0℃,压强为1.01×105Pa时一些气体的密度
kg/m3
表示体积为1m3的
空气的质量1.29kg
不同物质的密度一定不同
B. 同种物质的密度一定相同
C. 固体的密度一定大于液体的密度
一般情况下,气体的密度小于固体、液体的密度
想一想
下面关于密度的这些说法正确吗?
A. 不同物质的密度一定不同。
×
物质 密度
冰 0.9×103
石蜡 0.9×103
物质 密度
煤油 0.8×103
酒精 0.8×103
B. 同种物质的密度一定相同。
×
物质 密度
冰 0.9×103
纯水 1.0×103
液态
固态
C. 固体的密度一定大于液体的密度。
×
物质 密度
水银 13.6×103
物质 密度
铂 21.5×103
金 19.3×103
铅 11.3×103
银 10.5×103
铜 8.9×103
D.一般情况下,气体的密度小于固体、液体的密度。
√
物质 密度
柴油 0.85×103
煤油 0.8×103
酒精 0.8×103
气体的密度
液体的密度
物质 密度
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
对密度的进一步认识
(3)每种物质都有自己的密度
(2)密度与物质的状态有关
(1)不同物质的密度一般不同
1. 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.密度不同的两个物体,其质量一定不同
D.一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
D
针对训练
密度不变
B、C:体积未知,无法比较
由密度表可知ρ冰<ρ水。则冰熔化成水,密度变大,又因为质量不变,故体积变小。
分析 要知道“铅球”是不是用纯铅做的,可先求出它的密度,再与金属铅的密度进行比较便可得出结果。
例1:体育锻炼用的实心“铅球”质量为4kg、体积为0.57dm 。通过计算说明:这个“铅球”是纯铅做的吗?
二、密度的应用
解:根据密度公式
=
4kg
0.57×10-3m
≈ 7.02 ×103 kg/m
ρ =
m
V
答:由密度表可知,铅的密度是11.3×103kg/m ,可见这个球不是纯铅。
例2:矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑(如图)碑身高37.94m,由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩,长14.7m、宽2.9m、厚1.0m,它的质量约为多少?
ρ = 2.8×103kg/m
已知:
求: m
l1 = 14.7m
l2 = 2.9m
l3 =1.0m
ρ = 2.8×103kg/m
已知:
求: m
l1 = 14.7m
l2 = 2.9m
l3 =1.0m
m = ρV
= 2.8×103kg/m ×42.6m3
= 119.3×103kg
= 119.3t
答:碑心石的质量约为119.3t。
解:
V = l1 l2 l3
= 14.7m×2.9m×1.0m
= 42.6m3
例3:一捆铜线,质量是89kg,铜线的横截面积是25mm2。不用尺量,你能知道这捆铜线的长度吗?
已知:m = 89kg
求: l
S = 25 mm2 = 2.5×10-5 m2
ρ = 8.9×103kg/m
V =
m
ρ
=
89kg
8.9×103kg/m
= 1 ×10-2m3
l =
V
S
=
1 ×10-2m3
2.5×10-5 m2
= 400 m
答:这捆铜线长400米。
解:由公式 得
ρ =
m
V
已知:m = 89kg
求: l
S = 2.5×10-5 m2
ρ = 8.9×103kg/m
古代健身器材 —— “健身球”
健身球的主要成分是金属铁,这个铁球是实心的还是空心的?
方法分析:
通过比较密度大小可以判断物体空实心。
实心的:
空心的:
ρ =
m
V
ρ球 < ρ铁
ρ球 = ρ铁
已知: m = 119g
所以铁球是空心的。
解:
ρ球 =
m
V
=
119g
65cm3
= 1.8g/cm3
= 1.8×103kg/m3
因为ρ球< ρ铁 ,
ρ铁 = 7.9×103kg/m3
求: ρ球
V = 65cm3
答:
除了利用比较密度的方法判断物体是空心还是实心的,你还能通过其他方法进行判断吗?如果物体是空心的,你能求出空心部分的体积吗?
想一想
方法分析:
实心的:
空心的:
V球 > V铁
V球 = V铁
通过比较体积大小可以判断物体空实心
V球 = V铁 + V空心
V铁
V空心
已知: m球 = 119g
所以铁球是空心的。
=
119g
7.9g/cm3
= 15cm3
ρ铁 = 7.9g/cm3
求: V空心
V球 = 65cm3
V铁 =
m铁
ρ铁
由公式 得
ρ =
m
V
解:
=
m球
ρ铁
因为V球> V铁 ,
= 50cm3
答:
铁球的空心体积为50cm3。
V空心= V球 V铁
= 65cm3 15cm3
课堂小结
密度及其应用
质量与体积的关系
定义
不同物质,质量跟体积的比值不同
同种物质,质量跟体积的比值相同
某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度
公式
g/cm3 和 kg/m3。它们的关系为1g/cm3 = 1×103 kg/m3
ρ =
m
V
单位
1.根据密度公式 ,下列说法中正确的是( )
A.物体的密度与物体的质量成正比
B.物体的密度与物体的体积成反比
C.物体的密度与质量成正比同时与体积成反比
D.密度是物质的一种特性,与质量、体积无关
D
随堂检测
2.密度是物质的一种属性,下列对物体质量、密度的变化分析正确的是( )
A. 冰雪的消融——质量变大、密度变小
B. 铁杵磨成针——质量不变、密度变小
C. 用氧气筒吸氧——氧气质量变小、密度不变
D. 轮胎受热膨胀——气体质量不变、密度变小
D
质量不变。冰变成水,密度变小。
变化前后都是铁,故密度不变。
罐内氧气质量变小,体积不变,故密度也变小。
质量不变,体积变大,故密度变小。
3.有两块金属,质量之比是3:2,体积之比是2:1,则它们的密度之比是( )
A. 3:1 B. 3:4
C. 4:3 D. 1:3
B
4.一个钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩余氧气的密度为( )
A. 6 kg/m3 B. 4 kg/m3 C. 3 kg/m3 D. 2 kg/m3
B
设钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气的质量为m0,体积为V0,则
用去其质量的三分之一后,