5.2　探究物质的密度(要点讲解+当堂检测+答案)

沪粤版物理八年级上册同步学案
第五章　我们周围的物质
5.2　探究物质的密度
要 点 讲 解
要点一　探究物体的质量与体积的关系
1. 通过实验得到A、B两物体质量与体积关系如图所示，经分析得：
(1)同一种物质组成的不同物体，质量与体积的比值是相同的；
(2)不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般是不同的。
2. 探究物体的质量与体积的关系时运用的方法
(1)归纳法：根据实验收集到的数据进行归纳分析，找出数据间的内在规律或联系。
(2)图像法：根据实验数据在坐标纸上作出m－V图像，可形象直观地得出实验结论。
经典例题1　在探究“物体质量与体积之间的关系”时，小明同学把收集到的数据填入下表，但他漏填了第二次测量的质量和体积，其质量和体积的读数如图所示，请你帮他完成下表：
实验次数
测量对象
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积(g/cm3)
1
铁块1
46.8
6
7.80
2
铁块2
3
铁块3
156
20
7.80
4
塑料块1
7.5
6
1.25
5
塑料块2
12.5
10
1.25
6
塑料块3
25
20
1.25
分析表格中的数据，可以得出的结论是_______________________________________________。
解析：观察图可知第二次测量的质量为m＝50g＋20g＋5g＋3g＝78g，体积为30mL－20mL＝10mL＝10cm3，质量与体积的比值为＝7.80g/cm3。分析表中数据可得：同种物质组成的物体，它的质量与体积的比值相同(或同种物质组成的物体，其体积增大几倍，质量也增大几倍或同种物质，其质量与体积的比值相等)。
答案： 78　10　7.80　同种物质组成的物体，它的质量与体积的比值相同(或同种物质组成的物体，其体积增大几倍，质量也增大几倍或同种物质，其质量与体积的比值相等)
要点二　密度
1. 定义：物理学中，把某种物质的质量与体积的比值，叫做这种物质的密度，用符号ρ表示。
2. 表达式：ρ＝。
3. 单位：在国际单位制中，密度的单位是千克/米3(kg/m3)；常用单位是克/厘米3(g/cm3)。它们之间的换算关系是1g/cm3＝1×103kg/m3。
4. 含义：以水为例，ρ水＝1.0×103kg/m3，其物理意义为体积为1m3的水的质量为1.0×103kg。
5. 密度是物质本身的一种特性，相同物质，密度相同；不同物质，密度一般不同。物质密度与物质的质量、体积无关，只与物质的种类和状态有关。
6. 应用密度公式解题注意事项
(1)同一性，即ρ、m、V是同一个物体的三个量。
(2)统一性，即ρ、m、V单位统一，用kg/m3、kg、m3或g/cm3、g、cm3。
(3)同时性，即ρ、m、V是对应同一时间或同一状态的三个物理量。
经典例题2　a、b两个实心物体的体积与质量的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a物质的密度比b的大 B．b物质的密度是2×103kg/m3
C．b物质的密度是a的2倍 D．a、b的密度与它们的质量、体积有关
解析：从题图中可以看出，a物质的密度ρa＝＝＝0.5×103kg/m3，b物质的密度ρb＝＝＝2×103kg/m3，故A、C选项均错误，B选项正确；密度是物质的一种特性，与物质的质量和体积无关，D选项错误。
答案：B
易错易混警示　质量和密度两个概念混淆，不能正确区别
物体所含物质的多少叫做质量，质量的国际单位制单位是千克。只要物体所含物质的多少未改变，则物体的质量不变，不因其形状、温度、状态(固态、液态或是气态)以及物体所在位置的改变而改变。质量是物体的一种属性。
某种物质的质量与体积的比值叫做这种物质的密度，国际单位制单位为千克/米3。密度是物质的一种属性，它只与物质的种类和物质的状态有关，与质量、体积等因素无关，不同的物质，密度一般是不相同的，同种物质的密度则是相同的。质量是物体所含物质的多少。所含物质减少(增加)，质量减少(增加)。
经典例题3　关于密度，下列说法中正确的是(　　)
A．由ρ＝知，ρ与m成正比 B．由m＝ρV知，m与V成正比
C．由ρ＝知，ρ与V成反比 D．ρ是物质的一种属性，与m、V无关
解析：出现错误的原因是单纯从数学角度分析公式，而忽略了密度的物理意义。密度是物质的一种属性，其大小与物质种类、状态有关，而与质量、体积无关。对于同一种物质在同一状态下来说，ρ是确定的，不存在与m成正比、与V成反比的关系。故选D。
答案：D
当 堂 检 测
1. 对于同种物质，根据ρ＝可知，物体的(　　)
A. 质量越大，密度越大
B. 体积越大，密度越小
C. 体积越大，密度越大
D. 质量与体积成正比，它们的比值不变，密度也不变
2. 太阳能飞机“阳光动力2号”进行了环球试飞，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是(　　)
A. 弹性小　 B. 体积小 C. 密度小　 D. 硬度小
3. 下列有关密度的说法正确的是(　　)
A. 密度是物质本身的一种特性，因此，同一种物质，其密度大小不随外界条件的变化而改变
B. 密度的单位kg/m3比g/cm3要大
C. 通常说铁比木头重，是指铁的密度比木头大
D. 不同种类的物质，密度一定不同
4. 如图1所示，桌面上放有三个相同的玻璃杯，分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙，它们的质量与体积的关系如图2所示，三个杯子从左至右依次装的液体种类是(　　)
图1 图2
A. 乙、丙、甲 B. 甲、丙、乙
C. 甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲
5. 水银温度计中封闭着一定量的水银，在用这种温度计测量温度的过程中，水银发生热胀冷缩，下列说法正确的是(　　)
A. 温度计中水银的质量不变 B. 温度计中水银的体积不变
C. 温度计中水银的温度不变 D. 温度计中水银的密度不变
6. 关于密度公式ρ＝，下列说法中正确的是(　　)
A. 由公式可知ρ与m成反比，m越大ρ越大
B. 由公式可知ρ与m成反比，m越大ρ越小
C. 当质量m一定时，ρ与V成正比，当体积V一定时，ρ与m成正比
D. 对某种物质而言，物质的质量m与物质的体积V的比值是定值
7. 水的密度是 ，读作 ，合 g/cm3。它的含义是 。
8. 炎热的夏季，人们往往喜欢喝冰镇啤酒。将瓶装啤酒放入冰柜，有时却忘记及时取出。当取出时发现玻璃瓶已被冻裂，这是因为啤酒在凝固的过程中，啤酒的质量 ，密度 ，体积变大造成的。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
9. 在研究物质的某种特性的实验中，小夏做出如下猜想：
猜想一：对不同种类的物质，体积相同，质量一般不同。
猜想二：对同种物质，体积不同，质量不同，其质量与体积的比值相同。
猜想三：对不同种类的物质，它们的质量和体积的比值一般不同。
为了检验上述猜想是否正确，小夏所在的实验小组通过合作，得到实验数据如下表：
实验次数
物体名称
m/g
V/cm3
1
水1
10
10
2
铁块1
79
10
3
水2
30
30
4
铁块2
158
20
5
铜块
267
30
请回答下面问题：
(1)从上表中，第1次和第2次或第3次和第5次的实验，可以验证猜想 是正确的。
(2)从上表中，第1次和第3次或第2次和第4次的实验，可以验证猜想 是正确的。
(3)从上表中，第1次与第4次及第5次的实验，可以验证猜想 是正确的。
(4)通过该实验，你可以得出的结论是 。
当堂检测参考答案
1. D 2. C 3. C 4. A 5. A 6. D
7. 1×103kg/m3 一千千克每立方米 1 体积为1m3的水的质量为1×103kg
8. 不变 变小
9. (1)一 (2)二 (3)三 (4)同种物质的质量与体积的比值相同，不同种物质的质量与体积的比值一般不同