5.3《科学探究：物质的密度》
【学习目标】
1．学习应用“比值”的方法探究物质的性质，从而建立密度的概念。
2．知道密度的公式并能用公式进行计算。会查密度表，知道密度单位的写法、读法及换算。
3．会用天平和量筒测量液体和固体的密度。进一步熟练使用天平和量筒，能对实验中的误差进行分析。
【学习重难点】
1、（重点）比值定义法，定义密度概念的建立过程和方法。
2、（难点）经历科学探究收集数据，分析概括，总结出质量和体积比值之间的关系。
【学习过程】
一、知识回顾
天平使用注意事项：
（1）使用天平时，应将天平放在水平工作台上。
（2）使用前，将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上；若发现天平指针静止时如图甲，此时应将平衡螺母向左调节，使指针尖对准分度标尺的中央刻度线，使天平平衡。
（3）天平的左盘放置需称量的物品，右盘放置砝码；添加砝码并移动游码，直到天平再次平衡，如果所加砝码和游码的位置如图乙所示，该被测物的质量为27.8g。
二、实验：探究物体的质量与体积的关系
1．本实验需要测量的物理量是质量和体积；
2．测量工具分别是托盘天平和量筒。
3．如何测量？收集哪些数据？
4．实验记录表
研究对象
质量m/g
体积V/cm3
比值（质量m:体积V）
数值
单位
铝块1
铝块2
松木块1
松木块2
结论1：同种物质的质量与体积的比值是相同的（选填“相同”或“不同”）。
结论2：不同物质的质量与体积的比值一般是不同（选填“相同”或“不同”）。
5．画出m—V坐标图，将实验记录的数据在坐标图上描点。
三、密度
1、定义：在物理学中，把某种物质的质量与该物质的体积比
叫做这种物质的密度。
2、符号：用字母ρ来表示，定义式：ρ=m/V 。
3、单位：kg/m3或g/cm3。
4、单位意义：如某牛奶的密度为1.03×103
kg/m3，含义是1m3牛奶的质量是1.03×103
kg，
它还等于1.03g/cm3。
说明：密度是物质的一种特性，其大小与物质的种类、状态和温度有关；与物体的质量和体积无关。
【达标检测】
1、小明早上起的稍晚了一些，没来得及吃早饭就去上学了，上学的路上买了一杯牛奶喝掉了半杯，关于剩下半杯牛奶与一满杯牛奶对比“质量”和“密度”的变化，下列说法正确的是（ ）
A．质量变小，密度不变
B．质量不变，密度不变
C．质量变小，密度变小
D．质量不变，密度变小
【考点提示】
此题考查质量的特点和密度的特点，属于简单题型，难度较小。
【详解】
一杯牛奶喝掉半杯，质量和体积均减小一半，密度是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，所以密度不变。故选A。
2.下列情况中,物质密度不变的是(
)
A.把纸撕成碎片
B.冰熔化成水
C.氧气罐中的氧气用去一部分
D.把铁丝烧红
【考点提示】
本题考查了学生对密度概念的了解与掌握，知道密度是物质的特性，同种物质(同种状态)密度相同。
【解析】
密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变。同种物质，状态不同，密度不同。一定质量的物质，体积随温度的变化而变化，所以密度相应改变，据此分析回答。
A.冰熔化为水后，状态变化了，密度发生了变化，水的密度大于冰的密度，故A不符合题意；
B.氧气罐内氧气用去一部分后，体积不变，质量减小，其密度减小，故B不符合题意；
C.把纸撕成碎片，形状变化了，物质种类和状态没变，所以密度不变，故C符合题意；
D.铁丝烧红后，质量不变，体积变大(热膨胀)，
所以密度变小，
故D不符合题意。故选:
C。
3.根据密度公式ρ=m/V
可知（ ）
A．同一种物质，密度跟质量成正比
B．同一种物质，密度跟体积成反比
C．不同种物质，质量跟密度成正比
D．同种物质，密度跟质量和体积无关
【解题提示】
ρ=m/V是密度的定义式，在分析各物理量的正反比关系时，一定要结合物理规律及生活实际，切不可脱离现实而一味分析其数学关系.
【详解】
单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度，密度是物质的一种特性，与物质的质量、体积无关，与物质的种类、状态有关。
故选D。
4、如图所示为甲
、乙两种物质的m-V图像，下列说法正确的是(
)
A．体积为20cm3
的甲物质的质量为10g
B．乙物质的密度与质量成正比
C．甲物质的密度比乙物质的密度小
D．甲、乙两种物质质量相同时，乙物质的体积是甲物质的2倍
【考点提示】
本题考查了学生对密度公式的掌握和运用，利用好图象和控制变量法(同样的体积比较质量)是本题的关键。
【解析】
由图象知:横轴代表物质体积，纵轴代表质量，取某一体积V,在图中得出甲、乙的质量，根据质量大小得到质量与体积比值大小关系，根据密度公式比较甲、乙两物质的密度关.系，从图中可以得出结论:同种物质的质量与体积的比值是一定的。
A.由图象可知，体积为20cm3的甲物质的质量为20g，故A错误；
B.密度是物质的一种特性，状态相同的同种物质的密度是相同的，与质量和体积无关，故B错误；
C.由图象可知，当甲、乙的体积都为V?=?20cm3时，m甲>m乙，由ρ=m/V可知，甲物质的密度大于乙物质的密度，故C错误；
D.由图象可知，当甲、乙质量都为10g时，乙的体积为20cm3，甲的体积为10cm3；则乙的体积是甲的2倍，故D正确。
故选:?D。
5、密度概念的建构：
【详解】
[1]实验室中用天平测质量；
[2]用刻度尺测得小立方体的长度，通过计算求得小立方体的体积；
[3][4]同种物质质量与体积的比值为一定值，因此对照松木块1、2的实验数据，松木块3体积应为30，由公式可得松木块2的密度为0.5；
[5][6][7]由表格数据可知，对于同种物质其质量与体积的比值为一定值，不同种物质之间质量与体积的比值一般不相同，物理学中用密度来描述物质的这一特性；
[8]松木块质量与体积的比值为0.5小于铝块的2.7，因此b图线是松木块；
[9]物理探究的一般步骤为，提出问题、做出猜想、设计并进行试验、搜集数据得出结论；
[10]用天平和量筒分别测量质量和体积，再用公式将所测物理量组合得到密度，运用了组合法；
[11]石块的密度为：
。
【答案】天平；长、宽、高；相同；不同；密度；b；实验检验；组合；
6、在“测量石块的密度”实验中，(1)小李同学首先用天平测出石块的质量，天平平衡时右盘砝码和游码位置如图甲所示，则石块的质量为_______g。
(2)为了测量出石块的体积，小李同学先往量筒中加入一定量的水,如图乙所示，他的操作合理吗?为什么?答:____________
(3)四个小组测量出的石块密度如下表所示:其中错误的是第___组的测量结果。
(4)对实验进行评估时，下列分析正确的是______
A．.放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏大
B．放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏小
C．先测石块体积，后测石块质量,测出的密度偏小
D．先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏大
[考点提示]
本题考查了“测量石块的密度”实验中天平的读数、量筒的使用、实验数据的分析、实验过程的评估等,对基本实验能力考查较全面，值得我们关注。
【解题提示】
(1)天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(2)量筒中倒水时要适量，既要能浸没物体，又不能浸没物体后超出量程;
(3)在误差允许的范围内，分析哪些数据合理，哪个数据不合理;
(4)实验中，要严格遵守操作要求，并注意不同的操作可以对测量结果造成的影响，据此分析。
【解析】
(1)由图甲可知，石块的质量:m=20g?+?20g+?3g=?43g?;
(2)由图乙可知，量筒中加水量太多，再浸入石块后，总体积可能超出量筒的量程，所以这样操作是不合理的;
(3)由表中数据可知，第一、二、四组的数据比较接近,都在2.5g/cm3?-?2.6g/cm3或2.5x?10kg/m3?-?2.6x?103?kg/m3之间,而第三组:?2.6?x?102?kg/?m33，明显相差比较大，可能是少算了一个“0”造成的，故此组数据错误。
(4)AB.放置天平的操作台面不水平，会影响天平的调节，但只要天平调平了，其测出的质量依然是准确的，故AB错误;CD.先测石块体积，后测石块质量，取出石块时，由于石块上沾有水，则测得的质量偏大,而体积测量值是准确的，由密度公式可知，所测出的密度偏大，故C错误、D正确。
【答案】?(1)43;(2)不合理?;加水量太多,再浸入石块后总体积可能超出量筒的量程;(3)三;(4)D。
7、某课外小组的同学对学校的自来水的密度进行测量。(1)某同学将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，然后向____(选填“左”或“右”)调节_________使指针指在分度盘中央。
(2)实验正确操作,测出自来水和杯子的总质量为114.8g,将部分水倒入
量筒，如图乙所示，测出量筒中水的体积为_____cm3。测出剩余自来水和杯子的质量，如图丙所示，为________g。
(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为________kg/m3。
(4)在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出。则测出的
自来水密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8、某同学比较“测物质密度”和“探究物质质量与体积关系”两个实验后，认为：
①所测的物理量相同；②测量的工具相同；③需多次测量的目的不同。他的判断正确的是（ ）
A．①和②
B．②和③
C．①和③
D．①、②和③
【分析】
(1)根据两个实验的目的可以了解它们需要测量出的物理量。
(2)不同的物理的测量工具不同，相同的物理量一般测量工具也相同。
(3)多次测量的目的有两个，一是减小误差，提高实验的准确性，二是寻找普遍规律。
【详解】
“测物质密度”实验中需要测量的是物体的质量和体积，“探究物质质量与体积关系”实验中同样也需要测量质量和体积，所以①正确；质量和体积的实验室测量工具一般是天平和量筒，所以②正确；“测物质密度”实验中测量的目的是为了提高实验准确性，减小实验误差，而“探究物质质量与体积关系”实验中多次测量是为了寻找普遍规律，多次测量的目的不相同，③正确。
故选D。5.3《科学探究：物质的密度》
【学习目标】
1．学习应用“比值”的方法探究物质的性质，从而建立密度的概念。
2．知道密度的公式并能用公式进行计算。会查密度表，知道密度单位的写法、读法及换算。
3．会用天平和量筒测量液体和固体的密度。进一步熟练使用天平和量筒，能对实验中的误差进行分析。
【学习重难点】
1、（重点）比值定义法，定义密度概念的建立过程和方法。
2、（难点）经历科学探究收集数据，分析概括，总结出质量和体积比值之间的关系。
【学习过程】
一、知识回顾
天平使用注意事项：
（1）使用天平时，应将天平放在
工作台上。
（2）使用前，将游码移至称量标尺左端的
上；若发现天平指针静止时如图甲，此时应将平衡螺母向______调节，使指针尖对准分度标尺的
，使天平平衡。
（3）天平的
盘放置需称量的物品，
盘放置砝码；添加砝码并移动游码，直到天平再次平衡，如果所加砝码和游码的位置如图乙所示，该被测物的质量为
g。
二、实验：探究物体的质量与体积的关系
1．本实验需要测量的物理量是
和
；
2．测量工具分别是
和
。
3．如何测量？收集哪些数据？
4．实验记录表
研究对象
质量m/g
体积V/cm3
比值（质量m:体积V）
数值
单位
铝块1
铝块2
松木块1
松木块2
结论1：同种物质的质量与体积的比值是
的（选填“相同”或“不同”）。
结论2：不同物质的质量与体积的比值一般是
（选填“相同”或“不同”）。
5．画出m—V坐标图，将实验记录的数据在坐标图上描点。
三、密度
1、定义：在物理学中，把某种物质的 与该物质的 比
叫做这种物质的密度。
2、符号：用字母 来表示，定义式： 。
3、单位： 或 。
4、单位意义：如某牛奶的密度为1.03×103
kg/m3，含义是 ，
它还等于 g/cm3。
说明：密度是物质的一种特性，其大小与物质的种类、状态和温度有关；与物体的质量和体积无关。
【达标检测】
1、小明早上起的稍晚了一些，没来得及吃早饭就去上学了，上学的路上买了一杯牛奶喝掉了半杯，关于剩下半杯牛奶与一满杯牛奶对比“质量”和“密度”的变化，下列说法正确的是（ ）
A．质量变小，密度不变
B．质量不变，密度不变
C．质量变小，密度变小
D．质量不变，密度变小
2.下列情况中,物质密度不变的是(
)
A.把纸撕成碎片
B.冰熔化成水
C.氧气罐中的氧气用去一部分
D.把铁丝烧红
3.根据密度公式ρ=m/V
可知（ ）
A．同一种物质，密度跟质量成正比
B．同一种物质，密度跟体积成反比
C．不同种物质，质量跟密度成正比
D．同种物质，密度跟质量和体积无关
4、如图所示为甲
、乙两种物质的m-V图像，下列说法正确的是(
)
A．体积为20cm3
的甲物质的质量为10g
B．乙物质的密度与质量成正比
C．甲物质的密度比乙物质的密度小
D．甲、乙两种物质质量相同时，乙物质的体积是甲物质的2倍
5、密度概念的建构：
6、在“测量石块的密度”实验中，(1)小李同学首先用天平测出石块的质量，天平平衡时右盘砝码和游码位置如图甲所示，则石块的质量为_______g。
(2)为了测量出石块的体积，小李同学先往量筒中加入一定量的水,如图乙所示，他的操作合理吗?为什么?答:____________
(3)四个小组测量出的石块密度如下表所示:其中错误的是第___组的测量结果。
(4)对实验进行评估时，下列分析正确的是______
A．.放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏大
B．放置天平的操作台面不水平，测出的质量偏小
C．先测石块体积，后测石块质量,测出的密度偏小
D．先测石块体积,后测石块质量,测出的密度偏大
7、某课外小组的同学对学校的自来水的密度进行测量。(1)某同学将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，然后向____(选填“左”或“右”)调节_________使指针指在分度盘中央。
(2)实验正确操作,测出自来水和杯子的总质量为114.8g,将部分水倒入
量筒，如图乙所示，测出量筒中水的体积为_____cm3。测出剩余自来水和杯子的质量，如图丙所示，为________g。
(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为________kg/m3。
(4)在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出。则测出的
自来水密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8、某同学比较“测物质密度”和“探究物质质量与体积关系”两个实验后，认为：
①所测的物理量相同；②测量的工具相同；③需多次测量的目的不同。他的判断正确的是（ ）
A．①和②
B．②和③
C．①和③
D．①、②和③
