密度中的“大王”和“小鬼”
在地球上,目前已经发现了100多种元素。在这些元素组成的单质中,密度最大的是金属锇,其数值。锇能否被称为“密度大王”呢?不能!宇宙间有一种白矮星,它的密度是,它能否被称为“大王”呢,还不能!因为还有一种叫“中子星”的天体,其1立方厘米的物质有1000万吨,脉冲星核的密度高达,即1立方厘米的这种物质有10亿吨,但是,它还是小于宇宙中新发现的天体“黑洞”。这样一来,密度“大王”的桂冠被“黑洞”戴上了。
地球上的氢气的密度值只有,可否戴“小鬼”的帽子呢?不行!宇宙间有一种庞然大物叫“巨星”和“超巨星”,它的平均密度约为氢的17万分之一。而彗星几乎腹中无物,即使是比较密集的彗星头部,每立方厘米中的物质也不超过0.00000000001g,即g,然而星际间还有一种叫星际物质充满整个宇宙,体积大小与地球相仿的星际物质,其质量只不过有1~2kg,于是,“小鬼”的帽子便被星际物质乖乖地收下来了。(共27张PPT)
义务教育教科书(RJ)八年级物理上册
一个古老的故事:
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。
提出问题:
1.如何去鉴别王冠是否是纯金制成的?
2.抗洪抢险的战士穿的救生衣的材料是什么?
3.配制鸡尾酒,为什么可以区分出美丽的颜色和层次?
4.气球中为什么要充有氢气、氦气或热空气?
1.铁块、铝块和铜块,如何来区分它们?
2.用纸把体积相同的铁块、铝块和分别包起来,那如何来分辨它们呢?
3.质量相同的铁块和铝块,你又如何来区分它们?
4.若质量和体积都不相同的铁块和铝块,你又如何来区分它们?
观察及思考:
器材:
托盘天平
砝码
体积相同的铜块、铁块、铝块
实验一:用天平测量具有相同体积的不同物质的质量。(体积已知)
一、实验探究
将实验测量数据填入下表中:
质量 /g 体积 /cm3
铁块 10
铜块 10
铝块 10
结论:体积相同的不同物质质量不同。
结论:质量相同的不同物质体积不同。
实验二:
用天平比较质量相同的不同物质的体积
质量/g 体积/cm3 质量/体积(g/cm3)
木块1 10
木块2 20
木块3 30
5
10
15
0.5
0.5
0.5
实验三:探究同种物质的质量和体积的关系
10cm3
20cm3
30cm3
V/cm3
m/g
10
20
30
0
55
45
35
25
15
5
木块
(10,5)
(20,10)
(30,15)
质量/g 体积/cm3 质量/体积 (g/cm3)
铝块1 10
铝块2 20
铝块3 30
27
54
81
2.7
2.7
2.7
10cm3
20cm3
30cm3
V/cm3
m/g
10
20
30
0
55
45
35
25
15
5
铝块
(10,27)
(20,54)
V/cm3
m/g
通过所作的图象,你得到什么结论?
10
20
30
0
55
45
35
25
15
5
木块
铝块
(10,27)
(20,54)
(10,5)
(20,10)
(30,15)
分析和论证
实验证明:
同种物质的质量和体积之间的比值是一定的.
不同物质的质量与体积之间的比值是不同的。
因此,这个比值反映了物质的一种特性。
为了描述物质的这种特性我们引入了——密度的概念
1.定义:某种物质组成物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度
二、密度
2.物理意义:
3.计算公式:
4.单 位:
质量
体积
表示物质特性的物理量
千克/米3
克/厘米3
国际单位:
常用单位:
)
)
密度=
(
(
Kg/m
3
g/cm
3
1g/cm3 =1×
10-6m3
10-3kg
= 103kg/m3
即:
=
1 g/cm
1000kg/m3
3
1 kg/m3
=
g/cm3
1×10-3
5、单位换算
观察表中数据能发现一些规律吗?
三、密度表
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
4.固体和液体密度用国际单位,数值都表示为“×103 ”的形式,如ρ水=1.0×103 kg/m3 ;
气体密度用国际单位,数值没有“×103”,
如ρ空气=1.29 kg/m3
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。
四、密度是反映物质特性的物理量
五.密度公式的应用:
1.计算物质的密度: ρ=m/V
例:有一枚第十一届亚运会纪念币,它的质量为16 .1克,体积为1 .8厘米3,试求制成这枚纪念币的金属密度,是何种金属?
解:根据密度公式得: ρ= ——
m
V
= ———— = 8 .9克/厘米3
1.61 克
1 . 8厘米3
答:金属的密度为8.9克/厘米3,可能是铜。
2.计算物体的体积: V=m/ ρ
例:用天平称得一捆细铜丝的质量是445克,已知铜的密度是8.9×103千克/米3,这捆细铜丝的体积是多少?
可以计算一些体积难以测量的物体
(如沙子、等一些形状不规则的物体)
解:由公式ρ=m/v得
v= m/ρ=445克/8.9克/厘米3= 50厘米3
注:如果知道铜丝的横截面积和们还可以计算出这捆铜丝的长度。
3.计算物体的质量: m=ρV
例:人民英雄纪念碑的碑心石是体积为42.6米3的一整块花岗岩,花岗岩的密度是2.6×103千克/米3,碑心石的质量是多少?
解:由公式ρ=m/v得
m=ρV= 2.6×103千克/米3 ×42.6米3= 110.76×103千克
答:碑心石的质量是110.76×103千克。
可以计算质量难以测量的物体
(如金字塔、人民英雄纪念碑等)
1.根据密度公式ρ=m/V,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
练一练
2、对于密度公式 理解正确的是( )
A、密度与物体的体积成正比
B、密度与物体的体积成反比
C、物质的密度在体积一定时与质量成正比,在质量一定时与体积成反比
D、密度是物质的特性,大小等于物质的质量和体积的比值
ρ=
m
v
D
练一练
3、一个铝球,它的体积是500厘米3,质量是540克,问是否是实心的?(已知ρ铝= 2.7克/厘米3)
比较密度法:用质量比体积可以得到该球的平均密度是1.08g/cm3,因为1.08kg/cm3<2.7g/cm3,判定该铝球是空心的。
练一练
3、一个铝球,它的体积是500厘米3,质量是540克,问是否是实心的?(已知ρ铝= 2.7克/厘米3)
比较质量法:假定铝球是实心的,计算铝球质量是1350g,因为1350g>540g ,判定该铝球是空心的。
练一练
3、一个铝球,它的体积是500厘米3,质量是540克,问是否是实心的?(已知ρ铝= 2.7克/厘米3)
比较体积法:质量是540g的实心铝球计算体积应是200cm3,因为200cm3<500cm3,判定该铝球是空心的。
练一练
夫学须志也,才须学也。非学无以广才,非志无以成学。密度计算典型题分类
质量相等问题:
1、最多能装1t水的运水车,能装载1t汽油吗?
2、三只完全相同的杯子中分别装有质量相等的水、煤油、硫酸,则液面最高的是
3、甲乙两矿石质量相等,甲体积是乙体积的2倍,则甲= 乙
4、一块体积为100厘米3的冰块熔化成水后,体积多大?
5、一定质量的水全部凝固成冰,体积比原来
一定质量的冰全部熔化成水,体积比原来
体积相等问题:
1、一个瓶子能盛1千克水,用这个瓶子能盛多少千克酒精?
2、某空瓶的质量为300 g,装满水后总质量为800g,若用该瓶装满某液体后总质量为850g,求瓶的容积与液体的密度。
3、工厂里要加工一种零件,先用木材制成零件的木模,现测得木模的质量为560g,那么要制成这样的金属零件20个需几千克这样的金属?(木模密度为0.7×103Kg/m3,金属密度为8.9×103Kg/m3。)
4、某台拖拉机耕1m2的地需消耗柴油1.2 ( http: / / www.21cnjy.com )g,若拖拉机的油箱容积为250升,问装满一箱柴油可以耕多少平方米的土地?(柴油的密度为0.85×103Kg/m3)
5、某工程师为了减轻飞机的重量,将一钢制零件改成铝制零件,使其质量减少1.56Kg,则所需铝的质量为多少?(钢的密度为7.9×103Kg/cm3,铝的密度为2.7×103Kg/cm3)
6、某烧杯装满水后的总质量为350克,放入一合金块后溢出部分水,这时总质量为500克,取出合金块后,烧杯和水的质量为300克,求合金的密度。
7、质量为68克的空瓶子,装满水后的总质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为184克,若先在瓶中放37.3克的一块金属,然后再装满水,总质量为218克,则瓶子的容积为 m3,此金
属的密度为 Kg/m3
8、乌鸦喝水问题
密度相等问题:
1、地质队员测得一块巨石的体积为20m3,现从巨石上取得20cm3的样品,测得样品的质量为52g,求这块巨石的质量。
2、某同学在“测液体的密度”的实验中,
液体和容器的总质量(g) 22 38 m
液体的体积(cm3) 15 35 40
测得的数据如右下表。
⑴该液体的密度是 kg/m3
⑵表中的m值是 g。
判断物体是空心还是实心问题
1、一体积为0.5dm3的铜球,其质量为2580g,,问它是空心的还是实心的?如果是空心的,空心部分体积多大?(提示:此题有三种方法解)
2、有一体积为30 cm3的空心铜球,它的质量为178g,铜的=8.9g/ cm3
求(1)空心部分体积(2)若在空心部分装满水,求该球的总质量。
3、体积为30 cm3,质量为158g的空心球,其空心部分注满水后测得质量为168g,则其空心部分的体积是多少?若把空心球压成实心球,其密度是多少?
用比例解题
甲、乙两物体,质量比为3:2,体积比为4:5,求它们的密度比。