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科学探究:物质的密度
第五章 质量与密度
讨论:
1、1斤铁与1斤棉花相比,谁更重?
2、1m3的铁与1m3的棉花相比,谁更重?
3、项链是真金的还是镀金的?
是金条还是铜条?
是有机玻璃还是玻璃?
是银器还是不锈钢制品?
怎样识别物质?
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(二)、猜想与假设:
猜想1:相同体积的同种物质,其质量可能相等
猜想2:相同体积的不同种物质,其质量可能不相等
问题1:同种物质的物体的质量与体积的关系?
问题2:不同物质的物体的质量与体积的关系?
(一)、提出问题:
天平
砝码
量筒
烧杯、水、量筒、细线.
细线
1、选择研究对象:
铜块、铁块、铝块
2、选择器材:
托盘天平 、 量筒
(三)、制定计划与设计实验:
物体 质量 m/g 体积 v/cm 3 数值 质量/体积
单位
铁块1
铁块2
铝块1
铝块2
V
m
(四)、进行实验和收集证据
探究1:相同体积的不同物质,其质量是否相同?
探究2:不相同体积的同种物质,其质量是否相同?
物体 质量 m/g 体积 v/cm 3 数值 质量/体积
单位
铁块1 1
铁块2 8
铝块1 1
铝块2 8
V
m
(四)、进行实验和收集证据
探究1:相同体积的不同物质,其质量是否相同?
探究2:不相同体积的同种物质,其质量是否相同?
物体 质量 m/g 体积 v/cm 3 数值 质量/体积
单位
铁块1 7.9 1
铁块2 63.2 8
铝块1 2.7 1
铝块2 21.6 8
V
m
(四)、进行实验和收集证据
探究1:相同体积的不同物质,其质量是否相同?
探究2:不相同体积的同种物质,其质量是否相同?
物体 质量 m/g 体积 v/cm 3 数值 质量/体积
单位
铁块1 7.9 1 7.9 g/cm3
铁块2 63.2 8 7.9 g/cm3
铝块1 2.7 1 2.7 g/cm3
铝块2 21.6 8 2.7 g/cm3
V
m
(四)、进行实验和收集证据
探究1:相同体积的不同物质,其质量是否相同?
相同体积的不同物质的质量是不相同的。
结论:
不相同体积的同种物质的质量是不相同的。
探究2:不相同体积的同种物质,其质量是否相同?
某物质单位体积的质量叫做这种物质的密度
密度的国际制单位:kg/m3 读作 :千克每立方米;
密度的常用单位:g/cm3 读作 :克每立方厘米米;
一、密度:
(ρ)
单位转换:
1定义:
2.公式:
3.单位:
g/cm3
1kg/m3=
10-3
(1)7.9 g/cm3 =
(2)2.7 g/cm3 =
(3)1.0g/cm3=
7.9×103㎏/m3
2.7×103㎏/m3
4.密度是物质的一个特性:
尽管物体形状与体积不同,但只要组成物体的物质相同,它们的密度就相同。
1.0×103㎏/m3
铁
铝
水
常见物质的密度(常温、常压)
物质名称 密度 物质名称 密度
铂 铝
金 花岗岩
铅 砖
银 冰
铜 蜡
钢、铁 干松木
一些固体的密度
一些液体的密度
物质名称 密度 物质名称 密度
水银 植物油
硫酸 煤油
海水 酒精
纯水 汽油
一些气体的密度(0℃ ,在标准大气压下)
物质名称 密度 物质名称 密度
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
5、记住水的密度:
水的密度为1.0×103 kg/m3
水的密度为
6.物理意义:
例:水的密度为1.0×103 kg/m3,其物理意义为:
每1m3的水的质量为1.0×103kg。
每1cm3的水的质量为1.0g。
1.0g/cm3
想一想:
根据密度的表达式:
ρ=
m
V
,能否说
密度与质量成正比,与体积成反比?
不能
因为物质的密度是物质的一个特性,对于同一种物质,即使它的体积或质量发生变化,但它的密度不变,所以密度与物体的质量、体积无关
[练练你]
1、某种物质 ___________叫做这种物质的密度,密度是物质的一种___性,它表明了不同种类的物质体积相同时质量一般_______,而同种物质体积相同时质量__________。
2、水的密度是____kg/m3,等于_____g/cm3,它表示的物理意义是________ __________ 。
单位体积的质量
特
不同
相同
103
1
每立方米的水的质量是1千克
4、一杯水完全结成冰后,其( )
(A) 质量变小,密度不变
(B) 质量变大,密度变大
(C) 质量不变,密度变小
(D) 质量不变,密度不变
3、一支蜡烛在燃烧的过程中,剩余蜡烛的( )
(A) 质量、体积和密度都减小
(B) 质量和体积减小,密度不变
(C) 质量和密度都不变
(D) 体积减小,密度增大
4、一杯水完全结成冰后,其( )
(A) 质量变小,密度不变
(B) 质量变大,密度变大
(C) 质量不变,密度变小
(D) 质量不变,密度不变
3、一支蜡烛在燃烧的过程中,剩余蜡烛的(B)
(A) 质量、体积和密度都减小
(B) 质量和体积减小,密度不变
(C) 质量和密度都不变
(D) 体积减小,密度增大
C
5、某人获得一尊“金佛”,测得其质量为4.45kg,体积为500cm3,它是真金的吗?是由什么材料制成?
已知:m=4.45kg=5650g V=500Cm3
求: ρ
m
解:
ρ =
V
=
500C m3
4450g
=
8.9g/m3
∵ρ < ρ金
∴它不是真金,可能是铜
本课小结:
1、密度的定义 :
3、密度的意义:
单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、密度的公式 :
密度 =
质量
体积
ρ =
m
V
它表示单位体积某种物质的质量,是物质的一种特性
4.有两个外形完全一样的金属球,一个是
铝质的,一个是银质的,没有任何仪器,
你如何鉴别它们?
5.没有量筒,只有一个空瓶、一台天平和水,
利用这些器材,你能不能设法测出食油的密
度?如果能,说出你的办法来.
设疑自探二
“用天平和量筒测定金属块密度”的实验原理为
___________.若已知天平测得小金属块的质量为27克,
将小金属块放入盛水的量筒前后,量筒中水面的位置
分别在刻度V1=50ml和V2=60ml处,则此小金属块的密
度为______Kg/m3.
2.一长方体木块分成大小不同的两块,若体积之比为
2:1,则质量之比为_______,密度之比为_______。
3.有一空瓶,装满水时的质量为32g,装满酒精时的质
量为28g,求这只瓶子的质量和容积。酒精的密度为
0.8×103kg/m3.(提示:可以设出瓶子的质量和容积)
三、实验:测固体和液体的密度
实验原理:
实验器材:
用天平和量筒测出物体的质量和体积,
根据公式 算出物质密度。
ρ=
m
V
托盘天平、量筒、烧杯、水、待测物体
实验一、如何测固体(如小石块)的密度
1.用调好的天平测出石块的质量m
2.在量筒内倒入适量的水,测出水的体积V1
3.将石块放入量筒中,读出水面到达刻度V2
实验步骤:
4.石块的密度:
小石块的质量m(g) 水的体积V1 (m3) 水和石块的总体积V2 (m3) 石块的 体积V (cm3) 石块的
密度ρ
(g/cm3)
实验表格:
实验二、如何测液体(如酒精)的密度
1.用调好的天平测出烧杯和酒精的总质量m1
2.将部分酒精倒入量筒,测出酒精的体积V
3.用天平测出烧杯和剩余酒精的质量m2
实验步骤:
4.酒精的密度:
V
m1-
V
m
=
ρ
m2
=
实验表格:
烧杯和酒精的总质量m1(g) 烧杯和剩余酒精的质量m2(g) 酒精的 质量 m(g) 量筒中酒精的体积V(m3) 酒精的
密度ρ
(g/cm3)
1.由密度公式
ρ=
m
V
可知:
A、物质的密度与其质量成正比;
B、物质的密度与其体积成反比;
C、对于同一种物质来说,其质量与体
积的比值是一个常数。
D、以上都不对。
课堂练习
2.铝的密度是2.7×103kg/m3,它的
意思是:
A、1m3的铝密度是2.7×103kg/m3;
B、1m3的铝质量是2.7×103kg/m3;
C、1m3的铝质量是2.7×103kg。
3、有一个体积是40cm3的铜球,它的质量是316g,这个铜球是空心的还是实心的?
解法一、密度比较法
所以球为空心.
<
铜
球
r
r
因为
已知:
求:
判断球是空心还是实心 .
解法二、质量比较法
所以铜球为空心.
>
球
实
m
m
因为
解法三、体积比较法
空心部分体积 V空=40cm3-35.5cm3=4.5cm3
所以铜球是空心的.
<
球
铜
V
V
因为
4、 一块碑石的体积是30m3,为了计算质量,取一小块作为这块碑石的样品,测出它的质量为140g,体积为50cm3,这块碑石的密度是多少kg/m3,碑石的质量是多少吨?
答:碑石的密度是2.8×103kg/m3,质量为84t.
m
ρ=
V
=
140g
50cm3
2.8×103kg/m3
=
2.8g/m3
=
×30m3
m1
ρ
V1
=
2.8×103kg/m3
=
=8.4×104kg=84t
例题:
一块铝,它的质量是 0.675t,体积是 250 ,求铝的密度.
已知:
求:
ρ=
解:
答:铝的密度是 ___________.
3
6
g/cm
2.7
0.25× 10 cm
0.675×10 g
=
=
=
V
m
r
6
3
3
3
kg/m
10
2.7×
=
675kg
3
0.25m
=
=
V
m
r
1 m3 = 103dm3 = 106cm3
3
3
kg/m
10
2.7×
=
练习: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?
m
V
= ————— = 8.9 10 3千克/米3
1.61 10-2千克
1 . 8 10-6米3
查密度表得此金属为铜
答:制成这枚纪念币的金属密度为8.9 10 3千克/米3是铜
已知:m= 16 .1克=1.61 10-2千克
V= 1 .8厘米3 = 1.8 10-6米3
求:ρ求
解: ρ= ——
1 m3 = 103dm3 = 106cm3
3、求出石块的密度ρ=m/(v2-v1)
石块的质量m(g) 石块放入前水的体积 石块和水的总体积 石块的体积 石块的密度
用天平和量筒测固体的密度.
2、用量筒测固体体积:
①在量筒内倒适量的水(以浸没待测固体为准)读出体积V1;
②用细线栓好固体慢慢放入到量筒内,读出这时水和待测固体的总体积V2;
③用V=V2-V1,得到待测固体的体积。
1、用天平测固体质量m:
(1)在玻璃杯中盛硫酸铜溶液,称出它们的质量.
(2)把玻璃杯中的硫酸铜溶液倒入量筒中一部分,记下量筒中盐水的体积.
(3)称出玻璃杯和杯中剩下的硫酸铜溶液的质量.
2.测硫酸铜溶液的密度
把步骤(1)(2)(3)中测得的数据填入下表2中,求出盐水的密度.
玻璃杯和硫酸铜溶液的质量 (g) 玻璃杯和剩余硫酸铜溶液的质量 量筒中硫酸铜溶液质量 量筒中硫酸铜溶液的体积 硫酸铜溶液的密度
石块的质量m(g) 石块放入前水的体积 石块和水的总体积 石块的体积 石块的密度
6 50 52 2 3
玻璃杯和硫酸铜溶液的质量 (g) 玻璃杯和剩余硫酸铜溶液的质量 量筒中硫酸铜溶液质量 量筒中硫酸铜溶液的体积 硫酸铜溶液的密度
142 89.4 52.6 78 1.146
[交流与合作]:
1、不同物质的物体,其质量与体积比值的大小是否同?
不同物质的物体,其质量与体积比值的大小是不同的
2、下面分别是铜块、铁块、铝块的质量与体积的关系图,其中哪个直线是铜的?
m/g
V/cm3
0
a
b
c
m铜
m铁
m铝
比较相同体积,它们的质量,质量最大的为铜