6.2 物质的密度 教学课件(共43张PPT)初中物理教科版（2024）八年级上册

(共43张PPT)
6.2 物质的密度
教科版（2024）物理八年级上册
第6章 质量与密度
目录
素养目标
01
课程导入
02
新课讲解
03
总结归纳
04
课堂练习
05
正确教育
素养目标
1.理解密度的物理意义，知道密度单位的写法、读法及换算
2.知道密度的公式，能用公式进行计算，解决简单的实际问题
航空结构材料中，铝合金、钛合金和多种复合材料占有较大比重，材料轻量化是飞机基本结构材料的要求。
难道一块大铝块的质量会比一个小铁钉的质量小吗？
比较两个物体质量的大小，不能只看是什么材料，还要考虑它们的体积大小。
物体的质量与体积之间有一定关系
认识密度
实验探究：物体的质量与体积的关系
【提出问题】
1cm3物体的质量，即物体的质量与其体积的比值是一定的吗？
【猜想假设】
对于同种物质组成的物体，比值一定；
对于不同种物质组成的物体，比值不同。
【设计实验】
①取体积不同的长方体铁块、铝块各六块，用电子天平测出质量；
②用刻度尺测量其尺寸并计算体积；
③分别计算出它们各自质量与体积的比值，并进行比较。
【实验物品】
刻度尺
电子天平
铝块
铁块
视频演示：电子天平的使用
（1）将电子天平放在水平实验台上，打开电源开关，等待几秒，直至显示屏上的数字归零。
（2）用电子天平分别测出铁块、铝块的质量，将数据填入表格中。
（3）用刻度尺分别测出铁块、铝块的尺寸并计算其体积，将数据填入表格中。
（4）分别计算出1cm3的物块的质量，将所得数据填入表格中。
【实验步骤】
铝块
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
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。
【数据记录】
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
　
m
V
(g·cm-3)
比值均接近7.7g·cm-3
7.73 7.70 7.74 7.70 7.71 7.72
铁块的质量与其体积成正比
【数据记录】
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
当铝块体积为0时，质量也为0
【数据分析】
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
　
m
V
(g·cm-3)
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
2.70 2.80 2.78 2.78 2.78 2.80
将铁块和铝块的质量与体积的图像进行比较
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。
2.当质量相同时，体积是不同的,
且 V铁＜V铝。
探究总结
1. 同种物质的质量与体积的比值是一定的，即同种物质的质量与体积成正比.
2. 物质不同，它们的质量与体积的比值也不同.
密度
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
4. 公式：
ρ =
m
V
2. 含义：某种物质单位体积的质量
3. 符号：ρ
(读作rou)
ρ
m
V
密度
5. 单位：
g/cm3 和 kg/m3 这两个单位如何换算？
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
=
kg
m3
g
cm3
千克每立方米
克每立方厘米
用比值定义物理量，是物理学中常用的方法。这里用质量与体积的比值定义密度。密度表示了物质的一种特性。
密度只是在数值上等于质量与体积的比值，但与我们所取的质量、体积大小无关。
物理公式的理解不能单纯从数学角度考虑，而要受到物理意义的制约，注意每个物理结论成立的前提条件。
比值定义法
常见气体的密度（0℃，一个标准大气压）
常见固体的密度（常温常压下）
物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3)
铂 21.4×103 铝 2.7×103
金 19.3×103 玻璃 (2.4~2.8)×103
铅 11.3×103 混凝土 2.2×103
银 10.5×103 冰 0.9×103
铜 8.9×103 蜡 0.9×103
钢、铁 7.9×103 干松木 0.5×103
物质 密度/(kg/m3)
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
一氧化碳 1.25
氦 0.18
氢 0.09
常见液体的密度（常温常压下）
物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3)
水银 13.60×103 纯水 1.00×103 酒精 0.80×103
牛奶 1.03×103 植物油 0.90×103 汽油 0.71×103
海水 1.03×103 柴油 0.85×103 煤油 0.80×103
观察表格中的数据，你发现了什么规律？
（1）表格中的密度值都是在一定条件下的值，若条件改变，对应的密度值也会变化。
（2）通常情况下，ρ固＞ρ液＞ρ气，但也有例外，如冰、石蜡的密度比水的密度小。
（3）一般来说，不同的物质的密度不同，但也有特殊情况，如ρ煤油=ρ酒精=0.80×103kg/m3，故密度相同的物质未必是同种物质。
（4）同种物质，当物态改变时，密度也会发生变化，如水的密度为1.0×103kg/m3，冰的密度为 0.9×103kg/m3。
层次分明的“鸡尾酒”
不同液体的密度不同。密度大的在下层，密度小的在上层
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
密度的应用
鉴别物质
农业生产中配置盐水选种
食品工业中鉴别牛奶
【例题】有一枚2022年北京冬奥会纪念币（如图），它的质量为12.9g，体积为1.45cm3，请判断这枚纪念币是不是由金制成的。
解 密度是物质的特性，可以通过求出纪念币的密度ρ来判断它的成分。
m =12.9 g =1.29×10-2kg
V = 1.45cm3 = 1.45×10-6m3
根据密度表可以查得这枚纪念币的主要成分是铜，不是金。
根据密度大小选择材料以满足不同需求
航空器材采用强度高、密度小的材料
机床底座采用坚固、密度大的材料
测量难以直接测量的质量或体积
对于形状不规则的纯净物体：
①查出组成该物体的密度ρ，测出质量m；
②根据 的变形公式 求出体积。
对于难以直接测量质量的庞大物体：
①查出组成该物体的密度ρ，测出体积V；
②根据 的变形公式 m=ρV 求出质量。
1.找几枚面值5角的硬币，设计实验鉴别它是由什么金属做成的。
可用托盘天平测出这几枚硬币的总质量，用量筒和水测出这几枚硬币的总体积，由公式 计算出硬币的密度，然后查阅密度表，看测得的密度值与何种金属的密度相同或相近，便可得出硬币是由什么金属做成的初步结论。
2.人的密度跟水差不多，根据你的质量算一算自己的体积有多大。
解：自己的质量为60kg，密度ρ=ρ水=1×103kg/m3
由 可得，自己的体积
3. 1m3 白矮星物质的质量是105~108t，1cm3中子星物质的质量是107~109t，而超巨星物质的密度只有水的密度的千分之一，请把上述物质按照密度由大到小进行排序。
这些物质按照密度由大到小的排序为中子星物质、白矮星物质、超巨星物质。
4. 估测你所在的教室里空气的质量有多大，请设计测量方案，写出实验步骤。
实验方案：先用卷尺测出教室内部的长、宽、高，计算教室内空气的体积，再查出空气密度，利用m=ρV计算教室内的空气质量。
实验步骤：(1)先用卷尺测出教室内部的长度a、宽度b和高度c，求出教室的容积 V=abc。
(2)查阅密度表可知空气的密度ρ=1.29 kg/m3，然后利用m=ρV求教室内空气的质量。
5. 甲、乙两个金属块，从外观上很难辨别它们是由什么物质组成的，现测得它们的体积和质量分别为：（甲）15cm3，290g；（乙）5.4cm3，48 g。你能鉴别出各物块可能是什么金属吗？
解：甲的密度
乙的密度
查密度表可知，甲可能是金，乙可能是铜。
如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图像。以下分析正确的是（　　）
A．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大
B．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
C．同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的
D．不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的
A
经典例题
答案：A
解析：AB．由图像可知，物体的质量与体积成线性
关系，且图像过原点，说明物体的质量与体积成
正比，在体积相同时，甲物体的质量大于乙物体的质量，由此可以判断甲物体的质量与体积的比值大于乙物体质量与体积的比值，故A正确，B错误；
CD．同种物质的质量与体积之比是相同的，不同物质组成的物体的质量与其体积的比值一般是不同的，故CD错误。
所以选A。
关于质量和密度，下列叙述正确的是（　　）
A．氧气瓶中的氧气用去一半后，其密度不变
B．水结成冰后，密度不变
C．从地球带到太空的食品，质量不变
D．一瓶矿泉水被喝掉一半后，剩余矿泉水的密度变小
C
经典例题
答案：C
解析：A．因为氧气瓶的容积不变，当瓶内氧气用去一半后，体积不变，质量减半，由ρ=m/V可知，瓶内氧气的密度变为原来的一半，故A错误；
B．质量是物体本身的属性，水结成冰后，只是物质的状态变化，质量不变，体积变大，ρ=m/V可知，ρ变小，故B错误；
C．从地球带到太空中的食品，只是位置发生了变化，组成食品的物质多少没有变化，所以质量不变，故C正确；
D．密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积无关，故一瓶矿泉水被喝掉一半后，剩余矿泉水的密度不变，故D错误。
已知铝棒的直径d为0.1 m，长1为2.5m，铝棒的质量是多少
经典例题
铝棒的体积
V＝πr2l=3.14×（0.05 m）2×2.5 m＝0.02 m3
根据公式 ，有
m铝＝ρ铝V＝2.7×103 kg/m3×0.02m3＝54 kg
铝棒的质量是54kg。
密度
定义
公式
单位
应用
鉴别物质、选择材料等
计算质量、体积、密度
kg/m3、g/cm3
某种物质组成的物体的质量与其体积之比
1.一只总质量为90kg的氧气瓶，瓶内氧气密度为 ，使用半小时质量变为50kg，瓶内氧气的密度为 ；再使用一段时间，质量变为20kg，此时瓶内氧气的密度为( )
A. B.
C. D.
B
答案：B
解析：设氧气瓶的质量为 ，氧气瓶的容积为V，则瓶内氧气密度为 ，氧气瓶总质量为 ；瓶内氧气密度为 时，氧气瓶总质量为 ，则可列方程
代入数值，解方程得
当氧气瓶总质量为 ，此时瓶中氧气质量
此时氧气瓶中氧气密度
故ACD不符合题意，B符合题意；
2.甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系如图所示，三种物质的密度大小关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.不能确定
A
答案：A
解析：由图象可知，当甲乙丙三种物体的体积关系为
它们的质量关系为
根据可知 ，体积相同时，质量大的物质密度大，所以它们的密度关系为
故A正确，BCD错误。