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6.2 密度
教学幻灯片分页内容
第 1 页:标题页
标题:6.2 密度
副标题:物质的特性之一
配图:体积相同的铁块和木块对比图(铁块重、木块轻) + 密度测量实验装置图
备注:通过生活中 “体积相同质量不同” 的现象引出密度概念,明确本节核心是理解密度的定义、计算与测量
第 2 页:情境导入
标题:为什么体积相同的物体质量不同?
生活观察:
3 个相同大小的杯子分别装满水、酒精和煤油,称量后质量不同。
同样大小的铁块和木块,铁块比木块重得多。
一大块泡沫塑料的质量,可能比一小块铁的质量还小。
核心问题:
如何描述物质的这种特性 —— 单位体积的质量?
什么是密度?它与物质的质量、体积有什么关系?
如何利用密度鉴别物质或解决实际问题?
配图:相同体积不同物质的质量对比图 + 不同体积同种物质的质量变化图
备注:通过对比实验现象,引导学生思考 “质量与体积的比值” 这一核心概念
第 3 页:密度的概念
标题:物质的 “质量密集程度”
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,通常用字母ρ(读 rho) 表示。
物理意义:
密度反映了物质本身的一种特性,表示单位体积的某种物质的质量。
例如:水的密度为 1.0×10 kg/m ,含义是 1 立方米水的质量为 1.0×10 千克。
特性分析:
同种物质的密度是一定的,与物质的质量、体积无关(如一杯水和一桶水的密度相同)。
不同物质的密度一般不同(这是密度用于鉴别物质的基础)。
密度与物质的状态有关(如水和冰是同种物质的不同状态,密度不同)。
配图:同种物质质量与体积关系图(过原点的直线,斜率为密度)
备注:通过图像和实例强调密度是物质的特性,与质量、体积无关
第 4 页:密度的公式与单位
标题:如何计算和计量密度?
计算公式:
密度 = 质量 / 体积 → \( \rho = \frac{m}{V} \)
变形公式:
质量计算:\( m = \rho V \)
体积计算:\( V = \frac{m}{\rho} \)
单位:
国际单位制中:千克每立方米(kg/m )。
常用单位:克每立方厘米(g/cm )。
单位换算:
1 g/cm = 1000 kg/m (1 g/cm = 1 g / 1 cm = 10 kg / 10 m = 10 kg/m )。
例如:水的密度 1 g/cm = 1.0×10 kg/m ;铁的密度 7.9 g/cm = 7.9×10 kg/m 。
配图:公式推导示意图 + 单位换算关系图
备注:明确公式中各物理量的符号和单位,强调单位换算的推导过程
第 5 页:常见物质的密度
标题:不同物质的密度差异
密度表(常温常压下):
物质
密度(kg/m )
物质
密度(kg/m )
水
1.0×10
铁
7.9×10
酒精
0.8×10
铝
2.7×10
煤油
0.8×10
铜
8.9×10
冰
0.9×10
水银
13.6×10
空气
1.29
花岗岩
2.6~2.8×10
规律总结:
固体密度一般大于液体密度(水银除外,水银是液体但密度大于多数固体)。
气体密度最小(远小于固体和液体)。
同种物质不同状态下密度不同(如水的密度大于冰的密度)。
配图:密度表实物图 + 不同状态物质的密度对比示意图
备注:通过密度表帮助学生建立常见物质密度的感性认识,总结密度分布规律
第 6 页:密度的测量原理与实验器材
标题:如何测定物质的密度?
测量原理:根据密度公式 \( \rho = \frac{m}{V} \),需测量物体的质量(m) 和体积(V),再计算密度。
实验器材:
测量质量:托盘天平(或电子秤)。
测量体积:
规则形状固体(如正方体、圆柱体):用刻度尺测量边长、直径等,计算体积(\( V = a \)、\( V = Sh \)等)。
不规则形状固体或液体:用量筒(或量杯)测量体积。
量筒的使用:
量筒刻度单位:毫升(mL),1 mL = 1 cm 。
读数时视线要与量筒内液体的凹液面底部相平(若为凸液面,如水银,则与凸液面顶部相平)。
配图:实验器材实物图(天平、量筒、刻度尺) + 量筒读数示意图(正确与错误视线对比)
备注:明确测量的核心是质量和体积,重点介绍量筒的规范使用
第 7 页:测量固体密度的实验步骤
标题:以石块为例测量固体密度
实验步骤:
① 用天平测量石块的质量 m,并记录数据。
② 在量筒中倒入适量的水,记录此时水的体积\( V_1 \)。
③ 用细线系住石块,将其缓慢浸没在量筒的水中(确保石块完全浸没且不沾水在量筒壁上),记录此时水和石块的总体积\( V_2 \)。
④ 计算石块的体积:\( V = V_2 - V_1 \)。
⑤ 根据公式计算密度:\( \rho = \frac{m}{V} = \frac{m}{V_2 - V_1} \)。
注意事项:
石块要完全浸没在水中,且不接触量筒底部或侧壁。
读数前确保量筒放置在水平桌面,视线与凹液面相平。
若固体易吸水(如木块),需用保鲜膜包裹后再测量体积。
配图:实验步骤分解示意图(标注测量数据和操作要点)
备注:用 “排水法” 测量不规则固体体积,强调操作细节对数据准确性的影响
第 8 页:测量液体密度的实验步骤
标题:以盐水为例测量液体密度
实验步骤:
① 用天平测量烧杯和盐水的总质量\( m_1 \),并记录数据。
② 将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,记录量筒中盐水的体积 V。
③ 用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量\( m_2 \),并记录数据。
④ 计算量筒中盐水的质量:\( m = m_1 - m_2 \)。
⑤ 根据公式计算密度:\( \rho = \frac{m}{V} = \frac{m_1 - m_2}{V} \)。
注意事项:
倒入量筒的盐水体积不宜过少(减小测量误差),且要倒净(避免残留影响质量测量)。
若先测空烧杯质量,再测烧杯和盐水总质量,最后倒盐水到量筒,会因烧杯残留导致体积测量偏小,密度偏大。
配图:实验步骤分解示意图(标注质量差计算和体积读数)
备注:通过 “差值法” 测量液体质量,避免容器残留对结果的影响
第 9 页:密度的应用
标题:密度在生活中的实用价值
鉴别物质:
测量未知物质的密度,与密度表对比,判断物质种类(如鉴别金饰品是否为纯金)。
计算不便于直接测量的质量或体积:
求质量:已知大型物体的体积和密度,用\( m = \rho V \)计算质量(如计算大桥桥墩的质量)。
求体积:已知不规则物体的质量和密度,用\( V = \frac{m}{\rho} \)计算体积(如计算一卷细铜丝的长度,需先算体积)。
判断物体是实心还是空心:
例如:质量为 117g 的铁球,体积为 20cm (铁的密度 7.9g/cm ),计算实心体积\( V = m/\rho = 15cm 20cm \),则为空心。
农业应用:
测量种子的密度,判断种子的饱满程度(饱满种子密度大)。
配图:金饰品鉴别示意图 + 大型物体质量计算案例图
备注:通过具体实例展示密度在实际生活和生产中的应用,体现知识的实用价值
第 10 页:典例分析
标题:密度的计算与应用
例 1:一个体积为 20 cm 的铁块,质量为 158g,求铁的密度是多少 kg/m ?
解答:\( \rho = \frac{m}{V} = \frac{158g}{20cm } = 7.9g/cm = 7.9 10 kg/m \)
例 2:一个容积为 50L 的油箱装满汽油,汽油的密度为 0.71×10 kg/m ,求油箱内汽油的质量。
解答:\( V = 50L = 50dm = 0.05m \)\( m = \rho V = 0.71 10 kg/m 0.05m = 35.5kg \)
例 3:判断一个铝球是否空心:铝球质量 27g,体积 15cm (铝的密度 2.7g/cm )。
解答:
实心体积\( V_{ } = \frac{m}{\rho} = \frac{27g}{2.7g/cm } = 10cm 15cm \),因此铝球是空心的。
空心体积\( V_{ } = 15cm - 10cm = 5cm \)。
配图:例题示意图(标注已知量和计算过程)
备注:通过不同类型的例题,强化密度公式的灵活应用
第 11 页:知识梳理
标题:本节核心知识点
密度概念:单位体积某种物质的质量,\( \rho = \frac{m}{V} \),是物质的特性(与质量、体积无关,与状态有关)。
单位及换算:
主单位:kg/m ,常用单位:g/cm 。
换算关系:1g/cm = 10 kg/m 。
测量方法:
原理:\( \rho = \frac{m}{V} \),测质量(天平)和体积(量筒 / 刻度尺)。
固体密度:排水法测体积;液体密度:差值法测质量。
主要应用:鉴别物质、计算质量 / 体积、判断实心 / 空心。
配图:知识框架思维导图(概念→公式→测量→应用)
备注:系统梳理知识体系,突出密度的特性和测量实验的关键步骤
第 12 页:课后练习与实践
标题:巩固知识,动手实验
计算题:
一块冰的体积为 100cm ,冰的密度为 0.9g/cm ,求冰的质量;若冰完全熔化成水,水的体积是多少 cm ?(水的密度 1g/cm )
一个瓶子最多能装 2kg 水,若用它装酒精(密度 0.8×10 kg/m ),最多能装多少 kg?
实验题:
测量一块小石块的密度,需要的器材有______、,实验步骤的核心是测量石块的______和。
实践活动:
用天平和量筒测量家中食盐的密度(提示:需先将食盐溶解在水中吗?或用其他方法测体积)。
查阅资料,了解不同物质密度差异在生活中的应用(如热气球升空利用了空气密度与氦气密度的差异)。
配图:练习题示意图 + 实践活动记录表
备注:通过练习和实践,强化密度计算和实验操作能力,拓展应用视野
2024人教版版物理八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
6.2密度
第六章 质量与密度
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
情境导入
在前面的课程中我们学会了用托盘天平测量物体的质量,但生活中有很多物体无法用天平测出质量。
长度和横截面积都相同的铝柱和钢柱,哪个质量大?如果它们的体积很大,质量不便直接测量,我们如何间接地得到它们的质量呢?
铝柱
钢柱
如果一个铝块的体积是另一个铝块的2倍、3倍……那么它的质量也是另一个的2倍、3倍……吗?也就是说,同种物质的质量与它的体积成正比吗?
进行新课
思考:
下面我们通过实验来探究物质的质量与体积的关系
知识点一
探究物体的质量与体积的关系
1.实验思路:
①先根据生活经验提出猜想;
②选用相同物质组成的不同大小的物体做实验(例如取大小不同、外形规则的若干铝块);
③用天平测出不同铝块的质量,得到不同铝块的体积;
④根据实验数据,研究铝块的质量与体积的
关系。
实验一:探究铝块的质量与体积的关系
托盘天平
砝码
铝块
实验器材:
刻度尺
记录实验数据并绘制质量与体积的关系图像:
被测物体 质量m/g 体积V/cm3
铝块1
铝块2
铝块3
铝块4
铝块5
铝块6
2.实验过程:
记录实验数据并绘制质量与体积的关系图像:
被测物体 质量m/g 体积V/cm3
铝块1 55.4 20
铝块2 39.0 14
铝块3 33.3 12
铝块4 27.8 10
铝块5 22.3 8
铝块6 16.6 6
5
10
15
20
10
20
30
40
50
60
70
80
补充m=0,V=0的点
5
10
15
20
10
20
30
40
50
60
70
80
铝块的质量与体积成正比。
3.实验结论:
实验二:探究铁块的质量与体积的关系
将铝块换成铁块,重复实验一的操作,记录实验数据并绘制图像:
被测物体 质量m/g 体积V/cm3
铁块1 154.4 20
铁块2 108.0 14
铁块3 92.4 12
铁块4 77.4 10
铁块5 61.6 8
铁块6 46.4 6
5
10
15
20
20
40
60
80
100
120
140
160
补充m=0,V=0的点
5
10
15
20
20
40
60
80
100
120
140
160
实验结论:
铁块的质量与体积成正比。
运用图像寻找规律(图像法)
1. 同种物质的质量与体积成正比,即比值是一定的。
2. 物质不同,它们的质量与体积的比值也不同。
结论:
5
10
15
20
20
40
60
80
100
120
140
160
铁块
铝块
例1 小华和他的同伴为了研究物质的某种属性,他们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验,实验得到如下数据:
(1)请你用图象把这两种物质的质量随体积变化的情况表示出来(如图甲所示),并对照图象分析.
解析:(1)利用描点法作图,即取一个体积对应一个质量表示一个点,然后连接两点即为该物质的图象;
蜡块
干松木
(2)由蜡块(或干松木)的图象可以看出:
.
(3)由蜡块和干松木的图象可以看出:
.
解析:(2)由图象可看出是一条直线,说明同种物质的质量与体积成正比;
(3)不同物质,直线的倾斜程度不同,即表明质量与体积的比值不等。
同种物质质量与体积成正比
不同物质,质量与体积的比值不等
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。用符号ρ表示。
知识点二
密度的概念和密度的单位
2.公式:
(1)国际单位:千克每立方米(kg/m3, kg·m-3 )
(2)常用单位:克每立方厘米(g/cm3 , g·cm-3 )
(3)单位换算: 1 g/cm3 =1×103 kg/m3
3.单位:
密度的概念及公式
密度的单位与换算
物质名称 密度/(kg·m-3)
金 19.3×103
铅 11.3×103
银 10.5×103
铜 8.9×103
铁 7.9×103
铝 2.7×103
花岗岩 (2.6~2.8)×103
冰(0℃) 0.9×103
蜡 0.9×103
干松木 0.5×103
4.一些物体的密度
物质名称 密度/(kg·m-3)
水银 13.6×103
硫酸 1.8×103
海水 1.03×103
纯水 1.0×103
酒精 0.8×103
汽油 0.71×103
物质名称 密度/(kg·m-3)
二氧化碳 1.98
氧气 1.43
空气 1.29
一氧化碳 1.25
氦气 0.18
氢气 0.09
通过观察三个表中的数据,能发现什么规律?
固体(常温常压)
液体(常温常压)
气体(0℃,标准大气压)
(1)密度与物质的状态有关,一般:ρ固>ρ液>ρ气 ;
(2)不同物质的密度一般不同;
(3)不同物质密度可能相同:如冰(0℃)和蜡;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。
5.密度是物质的一种属性
物质的密度由物质的种类(本身特性)决定。同一种类物质m和V的比值不变,即ρ值相同,不同种类物质的ρ值一般不同。
密度是物质的一种属性,它与物体的质量多少、体积多少无关。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。
[想想议议]
为什么课本中物体的密度要附上温度和压强?
大多数物体具有热胀冷缩的性质,即当温度(物质状态)变化了,体积要发生变化,而物体的质量是不变的,因此质量与体积的比值就变了,即密度变化了。 当气压变化了,体积也会发生变化,尤其是气体变化更明显。所以在说物体的密度时,要附上一定的温度和压强。(若无具体说明,一般默认固体、液体是常温常压下,气体是0℃、标准大气压下)
6.物质的密度受物质状态和温度影响
①当物质在固态、液态和气态之间转换时,质量不变,体积会发生改变,从而引起密度的变化。比如冰熔化成水时,密度变大。
②当温度变化时,虽然质量不受影响,但体积要发生变化,从而引起密度的变化。
密度与温度
例2 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,×
√
×
例3 已知铝棒的直径d 为100mm,长l 为2.5m,铝棒的质量是多少?
解
铝棒的体积
根据公式 ,有
m铝=ρ铝V=2.7×103kg/m3×0.02m3=54kg
铝棒的质量是54kg。
知识点1 物质的质量与体积的关系
1.为了探究物质的质量与体积的关系,选取铝和铜制成的实心金属组件
各1套,形状如图甲所示。下表为某小组收集的质量和体积的数据:
物质 铝 铜 组件
2.7 1 8.9 1
21.6 8 71.2 8
27 10 89 10
(1)已根据表中数据画出了铜的 图像,请在同一坐标上(图乙)
画出铝的 图像。
[答案]
(2)分析图乙可知:同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值
______;不同物质组成的物体,体积相同,质量______(前两空均填“相同”
或“不同”)。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中将质
量与体积的比值定义为______。
相同
不同
密度
(3)本实验选择多个组件测量多组数据的目的是___________________
_____________________。
多次实验寻找普遍规律,避免结论的偶然性
知识点2 密度的理解
2.[2024深圳期末]密度公式 因能被写成如图所
示的样式而被称为“物理最美公式”。关于该公式的说
法正确的是( )
A
A.不同种类的物质,单位体积的质量一般不同,密度也一般不同
B.不同种类的物质组成的物体,其质量和体积的比值一定不同
C.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
D.根据该公式可知,物质密度跟它的质量成正比,跟它的体积成反比
3.冰的密度为 ,它表示每立方米冰的______是
千克。当冰完全熔化成水,质量将______,体积将______
(后两空均填“变大”“不变”或“变小”)。
质量
不变
变小
知识点3 密度单位的换算
4.完成下列单位换算:
(1)_______________________ 。
(2)____ 。
1
1 000
7.9
知识点4 密度的简单计算
5.一辆油罐车装了 的石油,小明想测量该石油的密度,从车上取
出石油,测得它的质量是 。
(1)石油的密度是多少?
解:样品石油的体积 ,
石油的密度 。
(2)这辆油罐车所装的石油的质量是多少?
解:这辆油罐车所装的石油的质量
。
知识点5 密度与温度
6.如图是一定质量水的体积随温度变化的图像,
分析图像可知,水在 时的______最大;因
此,瓶装水在___ 时存放是最安全的。
夏季将一瓶常温纯净水放入 的冰箱冷藏室
中,水的体积将______________。
密度
4
先变小后变大
7.小明阅读了下表后得出了以下结论,其中正确的是( )
常温常压下一些物质的密度/
水 水银
干松木
煤油 铜
酒精 铅
C
A.不同的物质,密度一定不同
B.固体的密度都比液体的大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块的小
8. 小向同学陪妈妈去超市买厨房用品,他发现超市中同一品
牌、同一种类的酱油,有两种规格:第一种是袋装 ,售价5元;
第二种是瓶装,售价6元。已知袋装酱油的密度为 。以
下说法中正确的是( )
C
A.两种包装的酱油质量相同,袋装酱油更便宜
B.两种包装的酱油质量不同,瓶装酱油更便宜
C.两种包装的酱油密度相同,袋装酱油更便宜
D.两种包装的酱油密度不同,瓶装酱油更便宜
9.[2024石家庄48中期末]晓晓在做测量密度实验时,分别测量了、
两种不同物质的密度,并绘制了 图像,如图所示。下列说法正确
的是( )
C
A.乙物质的密度与质量成正比
B.甲的密度是
C.质量相同时,甲和乙的体积比是
D.甲、乙两物质的密度之比是
10.目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,
“轻”说明“碳海绵”的______小;每立方厘米碳海绵的质量为 ,
合_____。一个容器的质量为,装满水时总质量是 ,
这个容器的容积是_____。(已知 )
密度
0.16
500
11.某塑料瓶子的质量为,装满水时的总质量为 ,这个瓶子最
多可以装密度为的酱油_____ ;若这个瓶子装满酒时
质量为,则酒的密度是__________ 。
550
12.如图所示,一个容积为 的瓶子里装
有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小
石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有
的水(已知水的密度 ,
石块的密度 )。求:
(1)瓶中水的体积 。
解:瓶中水的体积 。
(2)使水到达瓶口,要放入的石块总质量 。
解:使水到达瓶口,瓶中放入的石块的体积
,
要放入的石块总质量
。
课堂小结
实验:探究同种物质的质量与体积的关系
密度
概念
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度
2.公式:
3.单位及换算:
4.密度是物质的一种属性
1g/cm3=1×103 kg/m3
1.定义:
kg/m3
g/cm3
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!