資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺2024人教版新教材物理八年級上冊同步精講精煉學案(全國通用)第六章 質量與密度專題6.2 密度1.物理觀念:(1)通過實驗進一步鞏固密度知識,學會使用量筒;(2)知道密度的定義,公式和單位,理解密度的物理意義。(3)知道密度與溫度的關系2.科學思維:學會用比值定義法定義密度。學會通過圖像分析問題與解決問題的能力。觀察和分析生活中有關物理知識的實例與實驗現象,具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學探究:學會提出問題、猜想假設、設計實驗、進行實驗、收集數據、分析論證、歸納總結等探究環節,全面提升探究素養。4.科學態度與責任:培養學生觀察思考,勇于發現樂于探究的學習習慣,以及應用物理知識解決實際問題的能力。學習重點是探究密度概念建構的過程;難點是對密度概念的理解。預備知識:體積單位及換算(1)體積單位:①國際單位:立方米,符號m3。②常用單位:立方分米(dm3)、立方厘米(cm3)、立方毫米(mm3)。③換算:1m3=103dm3=106cm3=109mm3(2)容積單位:升(l)或毫升(ml)(3)換算:1l=1dm3,1ml=1cm3,1l=103ml。知識點1. 探究同種物質的質量與體積的關系【提出問題】同種物質的質量與它的體積成正比嗎 【猜想與假設】同種物質的質量與它的體積成正比,不同種物質的質量與體積之比不同。【設計實驗】選取大小不同的若干長方體鋁塊和木塊,分別用天平測量它們的質量,用刻度尺測量長、寬、高后計算出它們的體積,列出實驗表格。然后以每種物質的體積V為橫坐標,質量m為縱坐標,依據數據在坐標紙上描點,最后把這些點連起來,進而分析歸納圖象的特點。【進行實驗】1.先將天平放在水平實驗臺上按要求調節好。2.取大小不同的三塊鋁塊,用天平測量出它們的質量,記錄在實驗表格內。3.用刻度尺分別測量出鋁塊的長、寬、高后計算出各自的體積,記錄在實驗表格內。4.分別計算出鋁塊的質量與體積的比值,記錄在實驗表格內。5.取大小不同的三塊木塊,重復操作。物體 質量(g) 體積(cm3) 質量/體積(g/cm3)鋁塊1 27 10 2.7鋁塊2 54 20 2.7鋁塊3 81 30 2.7木塊1 5 10 0.5木塊2 10 20 0.5木塊3 15 30 0.56.以體積V為橫坐標,以質量m為縱坐標,根據實驗數據在坐標紙上描點,分別把鋁塊、木塊對應的點連起來,看看它們是否大致為一條過原點的直線,如圖所示。【分析與論證】1.由表中數據可以得出,鋁塊(或木塊)的質量和體積的比值是一定的;鋁塊的質量與體積之比和木塊的質量與體積之比是不同的。2.由圖象可知,同種物體的m-V圖象是一條過原點的傾斜直線【實驗結論】1.同種物質質量與體積成正比。2.同種物質的質量與體積的比值是一定的,物質不同,其比值一般不同,這反映了不同物質的不同性質。【評估與交流】 1.用刻度尺測算鋁塊體積時,刻度尺精確度不高,算出的鋁塊體積就有較大誤差,會影響實驗結果,可采用上一節介紹的排水法測鋁塊的體積。2.在測量鋁塊的質量和體積時,有同學先用量筒測體積,鋁塊表面附著的水沒擦干凈,造成用天平測質量時結果偏大,影響了實驗效果。3.若采用排水法測木塊的體積,由于木塊具有吸水性,使測得的木塊體積偏小。4.若換用鐵塊或銅塊做實驗,也可以發現,鐵塊和銅塊的質量與體積成正比,由此可見:同種物質質量與體積比相同,不同物質質量與體積比一般不同。【實驗注意事項】1.為便于比較,實驗中相對應的鋁塊和木塊最好體積相同。2.在實驗中,天平調節平衡后,測量過程中,不能再調節平衡螺母。3.描點作圖時,由于體積為0時,質量也為0.因此根據m=0和V=0,也可以作出一個點。4.實驗中多次測量的目的:避免實驗的偶然性,使實驗結論更具有普遍性。知識點2. 密度1.定義:在物理學中,某種物質組成的物體質量與它的體積之比叫做這種物質的密度。密度是物質的一種特性,它表示“同種物質的質量與體積的比值是一定的”這一特征。物理學中這種定義物理量的方法叫做比值定義法。2.定義式: 公式的變形式:和。3.密度的單位(1)密度的單位是由質量單位和體積單位組合而成的。在國際單位制中,密度的基本單位是kg/m3,讀作“千克每立方米”;(2)常用單位是g/cm3,讀作“克每立方厘米”;(3)換算:1g/cm3=1×103kg/m3, 換算過程為。知識點3. 密度與溫度1.密度與物質種類、狀態有關(1)密度與物質種類有關,同種狀態的不同物質,密度可能不同;(2)密度與物質狀態有關,同種物質,狀態不同,密度不同,一般情況下,固體密度最大,液體次之,氣體密度最小。2.氣體密度與溫度一定質量的氣體,當溫度升高時,體積變大,又因為氣體的質量不變,所以氣體的密度變小。當氣體的溫度降低時,氣體的密度變大。3.液體密度與溫度(1)一般液體溫度升高時,體積膨脹,密度變小;液體溫度降低時,體積縮小,密度變大。(2)水的反常膨脹:①水從0℃升高到4℃的過程中,體積變小,密度變大。水的這種特性被稱為“水的反常膨脹”。②水從4℃升高到100℃的過程中,體積變大,密度變小。這一過程中,水正常膨脹。③在4℃時,水的密度最大。4.固體密度與溫度固體溫度升高時,體積變大,密度變小;固體溫度降低時,體積變小,密度變大。易錯點:易錯1. 在利用密度公式進行計算時,為了防止錯誤,正確的做法是:1. 質量、體積和密度應對應同一個物體;2. 各物理量的單位一定要統一,一般有兩種統一方法:①質量單位用kg,體積單位用m3,密度單位為kg/m3;②質量單位用g,體積單位用cm3,密度單位為g/cm3。易錯2. 對密度理解上存在的錯誤觀念1.認為物質的密度與質量成正比或與體積成反比。2.將物質的密度與物體的密度混淆。物質的密度一般不變;但物體的密度是可變的。3.物質的密度隨壓強和溫度的變化而變化。4.在體積不變的密閉容器中的氣體,當氣體釋放一部分后,認為氣體的種類未變,密度不變。5.認為物體的質量變小,密度也變小。考點1. 探究物質的某種特性【例題1】為了研究物質某種特性,某同學測得四組數據,填在下列表中:實驗次數 物體 質量/g 體積/cm3 質量/體積/g·cm-31 鋁塊1 54 20 2.72 鋁塊2 108 40 2.73 松木1 108 2164 松木2 10 20 0.5(1)將上表空格處填寫完整;(2)比較第 兩次實驗數據,可得出結論:同一種物質,質量與體積的比值相同;(3)比較第1、4兩次實驗數據,可得出實驗結論是 。【答案】(1)0.5 (2) 1、2或者3、4 (3)不同物質的質量和體積的比值一般不同【解析】(1)由表格數據可得,松木1的質量與體積的比值為所以表格空格處應該填0.5。(2)由表格數據可知,1與2為同一種物質,其質量與體積比值相同,都為2.7g/cm3;3與4為同一種物質,其質量與體積比值相同,都為0.5g/cm3。(3)第1、4兩次實驗,體積相同的鋁塊和松木,其質量不同,故質量與體積的比值不同,因此可以得出結論:不同物質的質量和體積的比值一般不同。考點2. 對密度(公式)概念的理解8.關于密度公式,下列說法中正確的是( )A.ρ與m成正比 B.ρ與V成反比C.對于同一種物質而言,m與V成正比 D.以上說法均正確【答案】C【解析】密度是物質本身的一種屬性,它不隨物體質量和體積的改變而變化,故C正確,ABD錯誤。故選C。考點3. 體積與質量關系圖像【例題3】由不同材料組成的a、b、c三個實心物體,它們的體積與質量的關系如圖所示,則密度最大的是 (選填“a”、“b”或“c”)物體,它的密度是 kg/m3,a、c兩種材料的密度之比為 。【答案】 c 2×103 1∶4【解析】由圖象可知,當a、b、c三種物質體積相同時,c的質量最大,由ρ=可知,c物質的密度最大。由圖象可知,當體積Vc=2cm3時,c物質的質量mc=4g,由ρ=得,c物質的密度為當體積Va=2cm3時,a物質的質量ma=1g,由 ρ=得,a物質的密度為故a、c兩種材料的密度之比為考點4. 密度公式的簡單應用【例題4】某市政建筑工地上有一塊體積為2m3的混凝土預制件,已知混凝土預制件的質量為4.4×103kg。請計算這個預制件的密度是多少千克每立方米 【答案】2.2×103kg/m3【解析】這個預制件的密度答:這個預制件的密度是2.2×103kg/m3。考點5. 密度與溫度的關系【例題5】小明記錄了一定質量水的體積隨溫度變化的規律,如圖所示,下列關于對圖線的理解正確的是( )A.在0℃4℃間,水滿足熱脹冷縮的規律B.當水溫在4℃時,水的密度是最大C.灌裝的水在4℃溫度下存放是最危險的D.隨著溫度的升高,水密度在減小【答案】B【解析】A.由圖像知,水在0~4℃范圍內反常膨脹,即當水溫低于4℃時,水是熱縮冷脹的,故A錯誤;B.由圖像知,水在4℃時,體積最小,因質量一定,根據得,此時水的密度是最大,故B正確;CD.因質量一定,由圖象可知,溫度低于4℃時,水的體積隨著溫度降低而增大,根據得,溫度升高,密度增大;高于4℃時,水的體積隨溫度升高而增大,根據得,溫度升高,密度增減小。所以灌裝的水在4℃時體積最小,在4℃以下或以上時,體積均增大,故在4℃存放灌裝水是最安全的。故CD錯誤。故選B。1.對密度公式的理解(1)不能認為物質的密度與質量成正比,與體積成反比。因為當物質的質量最大為原來的幾倍時,其體積也增大為原來的幾倍;當體積減小為原來的幾分之一時,質量也減小為原來的幾分之一,而比值(單位體積的質量)始終不變,即。(2)公式是密度的定義式,適用于所有物體(包括氣體、液體和固體)密度的計算。二、密度與質量、體積的關系的理解1.同種物質的密度是不變的。它是物質的一種特性,與物體的質量和體積無關。國際單位是kg/m3。2.物體的密度是可變的。因為物體一般有“熱脹冷縮”,此時質量不變,但體積變大,密度變小;或者空心等,體積不變,質量變小,密度變小。3.特別地,在體積不變的密閉容器中的氣體,當氣體釋放一部分后,密度減小;反之,增加一步氣體后,質量增加。三、m-V曲線對應關系下的密度比較類問題物理學中比較物體密度關系可以通過比較相同質量物體的體積關系,也可以比較相同體積物體的質量關系,對于質量、體積均不相同以及混合物的相關密度比較問題需通過求解平均密度進行比較,考生在區分質量、密度、混合物質量、混合物體積、混合物密度等物理概念的過程中容易出現混淆,進而出現分析求解錯誤的問題。解題思維方法技巧:1.確定m-V圖像關系中的恒定物理量;2.結合密度比較法則分析密度變化形式;3.對比分析等質量情況下比較體積、等體積情況下比較質量的相應數量關系。(滿分100分,答題時間40分鐘,根據下面給出的試題答案與解析自測自評)一、選擇題(本大題有8小題,每小題6分,共48分)1.下列對某種物質的密度的理解,正確的是( )A.物質的密度跟它的質量成正比B.物質的密度跟它的體積成反比C.物質的密度跟質量成正比,同時跟體積成反比D.物質的密度跟它的質量和體積無關【答案】D【解析】ABC.同種物質的密度是保持不變的,并不會隨質量而改變,故ABC錯誤;D.密度是物質的一種特性,不隨體積和質量而改變,故D正確。故選D。2. 物理知識與生活聯系非常緊密,下列關于密度的一些說法正確的是( )A. 1kg的水和1kg的冰的密度相同B. 可以利用密度來鑒別物質,因為不同物質的密度一定不同C. 為減輕質量,航空器材常采用強度高、密度大的合金或新型合成材料D. 發生火災時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離,是因為含有有害物質的空氣溫度較高,密度較小,大量聚集在房間的上方【答案】D【解析】A.水和冰的密度一般不同,水的密度為1.0g/cm3,冰的密度一般為0.9g/cm3,故A錯誤;B.利用密度可鑒別物質,因為不同物質的密度一般不同,但也有一些物質密度相同的,例如:冰和蠟的密度都為0.9g/cm3,故B錯誤;C.在體積不變時,為了減輕質量, 通常在航空器材中采用強度高,密度小的材料,故C錯誤;D.發生火災時,含有有害物質的空氣溫度升高,密度變小,會大量聚集在房間上方,所以受困人員逃生時,應彎腰甚至爬行撤離。故D正確。故選D。3. 國產大飛機C919采用碳纖維材料減輕機身質量,因為碳纖維材料具有較小的( )A. 彈性 B. 密度 C. 硬度 D. 導熱性【答案】B【解析】飛機體積是不變,機身質量減小,根據可知,飛機的密度較小,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。4.下列物質中,密度最大的是( )A.水 B.植物油 C.煤油 D.醬油【答案】D【解析】植物油和煤油會漂浮在水面上,所以植物油和煤油的密度小于水;醬油的主要成分是水和少量的食鹽,其中食鹽的密度大于水,所以醬油的密度大于水,故D符合題意。故選D。5.寒冷的冬天,高海拔地區的人們會在自來水管外面包裹一層防凍材料,以防水結冰后脹破水管,下列關于水結冰后的質量、體積和密度的說法中正確的是( )A.質量變大、密度變小 B.質量不變、體積變小C.密度變小、體積變大 D.密度、質量、體積都不變【答案】C【解析】物體的質量與物體所處的位置、物態、形狀、溫度無關,水結冰后,狀態改變,質量不變;水結冰后體積膨脹,根據密度公式可知,水結冰后密度變小, 故C正確,ABD錯誤。故選C。6.在安全教育平臺的學習中,同學們了解到“發生火災時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢前進”,這是因為發生火災時,含有有害物質的空氣( )A.溫度高,密度較小,聚集在房間的上方B.溫度高,密度較小,聚集在房間的下方C.溫度低,密度較大,聚集在房間的上方D.溫度低,密度較大,聚集在房間的下方【答案】A【解析】發生火災時,溫度較高,室內有毒氣體體積膨脹,密度減小,有毒氣體漂浮在房間的上方,所以,為有效避免吸入有害氣體或被灼傷,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。7. 一般來說物質遵循熱脹冷縮的規律。當物體發生“熱脹”時,以下說法正確的是( )A.物體體積變小 B.物體密度變小C.物體質量變大 D.物體沒有任何變化【答案】B【解析】A、當物體發生“熱脹”時,物體的體積變大,故A錯誤;B、物體的體積變大,物體的質量不變,由ρ=知,物體的密度變小,故B正確;C、質量是物體的一種基本屬性,當物體發生“熱脹”時,物體的質量不變,故C錯誤;D、由分析知,物體的體積、密度發生變化,故D錯誤。故選:B。8. 甲、乙兩種物質的質量和體積關系圖像如圖所示,下列說法中正確的是( )A. 甲的質量與體積成正比 B. 甲的密度與質量成正比C. 甲的密度比乙的密度小 D. 質量相同時,甲的體積是乙的體積的8倍【答案】A【解析】由圖像可得,甲乙兩種物質,體積相同時,甲的質量大于乙,由 可得。【詳解】A.由圖像可得,甲物質質量和體積圖像是一條過原點直線,即成正比關系,故A正確;B.由圖像可得,甲物質質量和體積之比是定值,密度不隨質量變化而變化,物質的密度與其質量和體積無關,故B錯誤;C.由圖可知,體積相同時,甲的質量大于乙,,,故C錯誤;D.質量相同時,體積比是密度之比的反比,由圖可得甲的密度為乙的密度為質量相同時,甲乙體積之比為即質量相同時甲的體積是乙體積的,故D錯誤。故選A。二、填空題(本大題有5小題,每空2分,共26分)1. 單位換算:72km/h=______m/s;7.9×103kg/m3= ______g/cm3。【答案】20;7.9。【解析】速度單位換算密度單位換算。2. 近年來,我國在科技領域取得了重大成就。“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛坐底深度10909米,到達海底后,它攜帶的一顆備用螺絲釘的質量_______ (選填“增大”、“不變”或“減小”)。“殲-20”戰機機身是用強度較高、密度_______ (選填“較大”或“較小”)的新型合成材料制成的。【答案】 不變 較小【解析】質量是物體本身的屬性,不會隨著形狀、狀態、位置的變化而變化,所以到達海底后,它攜帶的一顆備用螺絲釘的質量不變。戰機機身是用強度較高、密度較小、韌性好、耐腐蝕的新型合成材料制成的,來減小戰機自身重力,故選擇密度較小的新型合成材料。3. 某品牌盒裝酸奶凈含量250g,酸奶的體積約200mL,可估算酸奶的密度為_____g/cm3;如果從酸奶盒中倒出一半酸奶后,剩余酸奶的密度________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】 1.25 不變【解析】酸奶凈含量250g,酸奶的體積約V= 200mL=200cm3可估算酸奶的密度為密度是物質本身的一種特性,與物質的質量和體積無關, 所以如果從酸奶盒中倒出一半酸奶后,剩余酸奶的密度不變。4.在探究“物體質量與體積關系”的實驗中,某同學使用不同體積的鐵塊完成探究時,得使用 (選填“量筒”或“天平”)來測量物體的質量。實驗中,還需要選用相同體積的 (填“相同”或“不同”)物質繼續進行實驗,從而找到普遍規律,得出相應結論。【答案】 天平 不同【解析】在探究“物體質量與體積關系”的實驗中,為測量出鐵塊的質量,應選擇測量質量的工具——天平。實驗中,選擇體積不同的同種物質進行實驗后,為得出普遍規律,還應選擇體積相同的不同物質進行實驗。5. 一塊質量是900g的冰,其體積是_____cm3,當這塊冰熔化成水后,水的質量是_____kg,水的體積是____cm3,圖甲是水在0~20℃范圍內密度隨溫度變化的圖像,分析圖甲可知,水在4℃時密度最_______ ;圖乙是某小區內湖水的溫度分布示意圖(t1~t5表示對應區域的溫度),則水域內最高溫度是_______。(用字母表示)(ρ冰=0.9×103kg/m3)【答案】1000;0.9;900;大;t5。【解析】由題意可知,冰的質量為m冰=900g,故由可得,冰的體積為物質的質量是物質本身的一種屬性,與物質的狀態無關,故冰熔化成水后,其質量不變,仍為900g,即0.9kg。由可得,水的體積為由圖甲中可知,水在4℃時密度最大。因為水的凝固點是0℃,當湖面結冰時,冰接觸的湖水溫度即冰水混合物的溫度,也為0℃,越往下水的溫度越高,故由圖甲可知,水域內的最高溫度是t5時刻。三、實驗探究題(本大題有1小題,共16分)1. 在“探究固體的質量與體積的關系”的實驗中(1)將天平調節好以后,在左盤中放入鐵塊,向右盤中添加了幾個砝碼后,觀察到天平的指針指在分度盤的位置如圖甲所示;再添加一個質量最小的砝碼,指針指在分度盤的位置如圖乙所示。此時,應先取下質量最小的砝碼,接著_______,直到指針指在分度盤的中央刻度線;(2)小明用3個鐵塊、小麗用3個木塊、小強用3個鋁塊分別進行實驗,記錄下實驗數據。在老師的引導下,他們用這些實驗數據做出了如圖丙所示的關系圖像。從圖像可以看出:同種物質組成的不同物體,質量與體積的比值_______;不同物質組成的物體,質量與體積的比值一般______。因此,這個比值反映的是物質的一種特性,物理學中把它定義為物質的密度;(3)小明通過這次實驗真正明白了人們常說的“鐵比木頭重”這句話的含義。下列說法能體現這句話正確含義的是________。A.鐵比木頭的質量大 B.相同體積的鐵比木頭的質量大C.鐵比木頭的密度大 D.相同質量的鐵比木頭的體積小【答案】 (1)移動游碼 (2)相同 不同 (3) BC【解析】(1)將天平調節好以后,在左盤中放入鐵塊,向右盤中添加了幾個砝碼后,觀察到天平的指針指在分度盤的中央刻度線的左側;再添加一個質量最小的砝碼,指針指在分度盤的中央刻度線的右側;根據天平的使用,此時,應先取下質量最小的砝碼,接著移動游碼,直到指針指在分度盤的中央刻度線。(2)從圖像可知,單獨觀察三個組中的任何一個組,同一物質是一條過原點的傾斜的直線,所以,同種物質組成的不同物體,質量與體積的比值相同;對比三個組,不同物質組成的物體,質量與體積的比值一般不同。(3)密度是物質的屬性,不同物質的密度一般不同,鐵這種物質比木頭這種物質的密度大,我們通常說“鐵比木頭重”,其含義是體積相同的鐵和木頭相比,鐵的質量比木頭的質量大,反映了鐵的密度比木頭的密度大,故AD不符合題意,BC符合題意。故選BC。四、計算題(本大題有1小題,共10分)1.質量為900克的冰,密度為。(1)求冰的體積;(2)若冰塊吸熱后熔化成水,求水的質量和體積。【答案】(1);(2)900g,【解析】(1)冰塊的體積(2)冰塊熔化成水后,質量不變為900g,所以水的體積答:(1)冰的體積為;(2)若冰塊吸熱后熔化成水,水的質量為900g,體積為。核心素養學習目標知識解讀易錯警示示注意!典例精講明確考向向方法總結思維進階課節精練達標培優21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺2024人教版新教材物理八年級上冊同步精講精煉學案(全國通用)第六章 質量與密度專題6.2 密度1.物理觀念:(1)通過實驗進一步鞏固密度知識,學會使用量筒;(2)知道密度的定義,公式和單位,理解密度的物理意義。(3)知道密度與溫度的關系2.科學思維:學會用比值定義法定義密度。學會通過圖像分析問題與解決問題的能力。觀察和分析生活中有關物理知識的實例與實驗現象,具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學探究:學會提出問題、猜想假設、設計實驗、進行實驗、收集數據、分析論證、歸納總結等探究環節,全面提升探究素養。4.科學態度與責任:培養學生觀察思考,勇于發現樂于探究的學習習慣,以及應用物理知識解決實際問題的能力。學習重點是探究密度概念建構的過程;難點是對密度概念的理解。預備知識:體積單位及換算(1)體積單位:①國際單位:立方米,符號m3。②常用單位:立方分米(dm3)、立方厘米(cm3)、立方毫米(mm3)。③換算:1m3=103dm3=106cm3=109mm3(2)容積單位:升(l)或毫升(ml)(3)換算:1l=1dm3,1ml=1cm3,1l=103ml。知識點1. 探究同種物質的質量與體積的關系【提出問題】同種物質的質量與它的體積成正比嗎 【猜想與假設】同種物質的質量與它的體積成正比,不同種物質的質量與體積之比不同。【設計實驗】選取大小不同的若干長方體鋁塊和木塊,分別用天平測量它們的質量,用刻度尺測量長、寬、高后計算出它們的體積,列出實驗表格。然后以每種物質的體積V為橫坐標,質量m為縱坐標,依據數據在坐標紙上描點,最后把這些點連起來,進而分析歸納圖象的特點。【進行實驗】1.先將天平放在水平實驗臺上按要求調節好。2.取大小不同的三塊鋁塊,用天平測量出它們的質量,記錄在實驗表格內。3.用刻度尺分別測量出鋁塊的長、寬、高后計算出各自的體積,記錄在實驗表格內。4.分別計算出鋁塊的質量與體積的比值,記錄在實驗表格內。5.取大小不同的三塊木塊,重復操作。物體 質量(g) 體積(cm3) 質量/體積(g/cm3)鋁塊1 27 10 2.7鋁塊2 54 20 2.7鋁塊3 81 30 2.7木塊1 5 10 0.5木塊2 10 20 0.5木塊3 15 30 0.56.以體積V為橫坐標,以質量m為縱坐標,根據實驗數據在坐標紙上描點,分別把鋁塊、木塊對應的點連起來,看看它們是否大致為一條過原點的直線,如圖所示。【分析與論證】1.由表中數據可以得出,鋁塊(或木塊)的質量和體積的比值是一定的;鋁塊的質量與體積之比和木塊的質量與體積之比是不同的。2.由圖象可知,同種物體的m-V圖象是一條過原點的傾斜直線【實驗結論】1.同種物質質量與體積成正比。2.同種物質的質量與體積的比值是一定的,物質不同,其比值一般不同,這反映了不同物質的不同性質。【評估與交流】 1.用刻度尺測算鋁塊體積時,刻度尺精確度不高,算出的鋁塊體積就有較大誤差,會影響實驗結果,可采用上一節介紹的排水法測鋁塊的體積。2.在測量鋁塊的質量和體積時,有同學先用量筒測體積,鋁塊表面附著的水沒擦干凈,造成用天平測質量時結果偏大,影響了實驗效果。3.若采用排水法測木塊的體積,由于木塊具有吸水性,使測得的木塊體積偏小。4.若換用鐵塊或銅塊做實驗,也可以發現,鐵塊和銅塊的質量與體積成正比,由此可見:同種物質質量與體積比相同,不同物質質量與體積比一般不同。【實驗注意事項】1.為便于比較,實驗中相對應的鋁塊和木塊最好體積相同。2.在實驗中,天平調節平衡后,測量過程中,不能再調節平衡螺母。3.描點作圖時,由于體積為0時,質量也為0.因此根據m=0和V=0,也可以作出一個點。4.實驗中多次測量的目的:避免實驗的偶然性,使實驗結論更具有普遍性。知識點2. 密度1.定義:在物理學中,某種物質組成的物體質量與它的體積之比叫做這種物質的密度。密度是物質的一種特性,它表示“同種物質的質量與體積的比值是一定的”這一特征。物理學中這種定義物理量的方法叫做比值定義法。2.定義式: 公式的變形式:和。3.密度的單位(1)密度的單位是由質量單位和體積單位組合而成的。在國際單位制中,密度的基本單位是kg/m3,讀作“千克每立方米”;(2)常用單位是g/cm3,讀作“克每立方厘米”;(3)換算:1g/cm3=1×103kg/m3, 換算過程為。知識點3. 密度與溫度1.密度與物質種類、狀態有關(1)密度與物質種類有關,同種狀態的不同物質,密度可能不同;(2)密度與物質狀態有關,同種物質,狀態不同,密度不同,一般情況下,固體密度最大,液體次之,氣體密度最小。2.氣體密度與溫度一定質量的氣體,當溫度升高時,體積變大,又因為氣體的質量不變,所以氣體的密度變小。當氣體的溫度降低時,氣體的密度變大。3.液體密度與溫度(1)一般液體溫度升高時,體積膨脹,密度變小;液體溫度降低時,體積縮小,密度變大。(2)水的反常膨脹:①水從0℃升高到4℃的過程中,體積變小,密度變大。水的這種特性被稱為“水的反常膨脹”。②水從4℃升高到100℃的過程中,體積變大,密度變小。這一過程中,水正常膨脹。③在4℃時,水的密度最大。4.固體密度與溫度固體溫度升高時,體積變大,密度變小;固體溫度降低時,體積變小,密度變大。易錯點:易錯1. 在利用密度公式進行計算時,為了防止錯誤,正確的做法是:1. 質量、體積和密度應對應同一個物體;2. 各物理量的單位一定要統一,一般有兩種統一方法:①質量單位用kg,體積單位用m3,密度單位為kg/m3;②質量單位用g,體積單位用cm3,密度單位為g/cm3。易錯2. 對密度理解上存在的錯誤觀念1.認為物質的密度與質量成正比或與體積成反比。2.將物質的密度與物體的密度混淆。物質的密度一般不變;但物體的密度是可變的。3.物質的密度隨壓強和溫度的變化而變化。4.在體積不變的密閉容器中的氣體,當氣體釋放一部分后,認為氣體的種類未變,密度不變。5.認為物體的質量變小,密度也變小。考點1. 探究物質的某種特性【例題1】為了研究物質某種特性,某同學測得四組數據,填在下列表中:實驗次數 物體 質量/g 體積/cm3 質量/體積/g·cm-31 鋁塊1 54 20 2.72 鋁塊2 108 40 2.73 松木1 108 2164 松木2 10 20 0.5(1)將上表空格處填寫完整;(2)比較第 兩次實驗數據,可得出結論:同一種物質,質量與體積的比值相同;(3)比較第1、4兩次實驗數據,可得出實驗結論是 。【答案】(1)0.5 (2) 1、2或者3、4 (3)不同物質的質量和體積的比值一般不同【解析】(1)由表格數據可得,松木1的質量與體積的比值為所以表格空格處應該填0.5。(2)由表格數據可知,1與2為同一種物質,其質量與體積比值相同,都為2.7g/cm3;3與4為同一種物質,其質量與體積比值相同,都為0.5g/cm3。(3)第1、4兩次實驗,體積相同的鋁塊和松木,其質量不同,故質量與體積的比值不同,因此可以得出結論:不同物質的質量和體積的比值一般不同。考點2. 對密度(公式)概念的理解8.關于密度公式,下列說法中正確的是( )A.ρ與m成正比 B.ρ與V成反比C.對于同一種物質而言,m與V成正比 D.以上說法均正確【答案】C【解析】密度是物質本身的一種屬性,它不隨物體質量和體積的改變而變化,故C正確,ABD錯誤。故選C。考點3. 體積與質量關系圖像【例題3】由不同材料組成的a、b、c三個實心物體,它們的體積與質量的關系如圖所示,則密度最大的是 (選填“a”、“b”或“c”)物體,它的密度是 kg/m3,a、c兩種材料的密度之比為 。【答案】 c 2×103 1∶4【解析】由圖象可知,當a、b、c三種物質體積相同時,c的質量最大,由ρ=可知,c物質的密度最大。由圖象可知,當體積Vc=2cm3時,c物質的質量mc=4g,由ρ=得,c物質的密度為當體積Va=2cm3時,a物質的質量ma=1g,由 ρ=得,a物質的密度為故a、c兩種材料的密度之比為考點4. 密度公式的簡單應用【例題4】某市政建筑工地上有一塊體積為2m3的混凝土預制件,已知混凝土預制件的質量為4.4×103kg。請計算這個預制件的密度是多少千克每立方米 【答案】2.2×103kg/m3【解析】這個預制件的密度答:這個預制件的密度是2.2×103kg/m3。考點5. 密度與溫度的關系【例題5】小明記錄了一定質量水的體積隨溫度變化的規律,如圖所示,下列關于對圖線的理解正確的是( )A.在0℃4℃間,水滿足熱脹冷縮的規律B.當水溫在4℃時,水的密度是最大C.灌裝的水在4℃溫度下存放是最危險的D.隨著溫度的升高,水密度在減小【答案】B【解析】A.由圖像知,水在0~4℃范圍內反常膨脹,即當水溫低于4℃時,水是熱縮冷脹的,故A錯誤;B.由圖像知,水在4℃時,體積最小,因質量一定,根據得,此時水的密度是最大,故B正確;CD.因質量一定,由圖象可知,溫度低于4℃時,水的體積隨著溫度降低而增大,根據得,溫度升高,密度增大;高于4℃時,水的體積隨溫度升高而增大,根據得,溫度升高,密度增減小。所以灌裝的水在4℃時體積最小,在4℃以下或以上時,體積均增大,故在4℃存放灌裝水是最安全的。故CD錯誤。故選B。1.對密度公式的理解(1)不能認為物質的密度與質量成正比,與體積成反比。因為當物質的質量最大為原來的幾倍時,其體積也增大為原來的幾倍;當體積減小為原來的幾分之一時,質量也減小為原來的幾分之一,而比值(單位體積的質量)始終不變,即。(2)公式是密度的定義式,適用于所有物體(包括氣體、液體和固體)密度的計算。二、密度與質量、體積的關系的理解1.同種物質的密度是不變的。它是物質的一種特性,與物體的質量和體積無關。國際單位是kg/m3。2.物體的密度是可變的。因為物體一般有“熱脹冷縮”,此時質量不變,但體積變大,密度變小;或者空心等,體積不變,質量變小,密度變小。3.特別地,在體積不變的密閉容器中的氣體,當氣體釋放一部分后,密度減小;反之,增加一步氣體后,質量增加。三、m-V曲線對應關系下的密度比較類問題物理學中比較物體密度關系可以通過比較相同質量物體的體積關系,也可以比較相同體積物體的質量關系,對于質量、體積均不相同以及混合物的相關密度比較問題需通過求解平均密度進行比較,考生在區分質量、密度、混合物質量、混合物體積、混合物密度等物理概念的過程中容易出現混淆,進而出現分析求解錯誤的問題。解題思維方法技巧:1.確定m-V圖像關系中的恒定物理量;2.結合密度比較法則分析密度變化形式;3.對比分析等質量情況下比較體積、等體積情況下比較質量的相應數量關系。(滿分100分,答題時間40分鐘,根據下面給出的試題答案與解析自測自評)一、選擇題(本大題有8小題,每小題6分,共48分)1.下列對某種物質的密度的理解,正確的是( )A.物質的密度跟它的質量成正比B.物質的密度跟它的體積成反比C.物質的密度跟質量成正比,同時跟體積成反比D.物質的密度跟它的質量和體積無關2. 物理知識與生活聯系非常緊密,下列關于密度的一些說法正確的是( )A. 1kg的水和1kg的冰的密度相同B. 可以利用密度來鑒別物質,因為不同物質的密度一定不同C. 為減輕質量,航空器材常采用強度高、密度大的合金或新型合成材料D. 發生火災時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離,是因為含有有害物質的空氣溫度較高,密度較小,大量聚集在房間的上方3. 國產大飛機C919采用碳纖維材料減輕機身質量,因為碳纖維材料具有較小的( )A. 彈性 B. 密度 C. 硬度 D. 導熱性4.下列物質中,密度最大的是( )A.水 B.植物油 C.煤油 D.醬油5.寒冷的冬天,高海拔地區的人們會在自來水管外面包裹一層防凍材料,以防水結冰后脹破水管,下列關于水結冰后的質量、體積和密度的說法中正確的是( )A.質量變大、密度變小 B.質量不變、體積變小C.密度變小、體積變大 D.密度、質量、體積都不變6.在安全教育平臺的學習中,同學們了解到“發生火災時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢前進”,這是因為發生火災時,含有有害物質的空氣( )A.溫度高,密度較小,聚集在房間的上方B.溫度高,密度較小,聚集在房間的下方C.溫度低,密度較大,聚集在房間的上方D.溫度低,密度較大,聚集在房間的下方7. 一般來說物質遵循熱脹冷縮的規律。當物體發生“熱脹”時,以下說法正確的是( )A.物體體積變小 B.物體密度變小C.物體質量變大 D.物體沒有任何變化8. 甲、乙兩種物質的質量和體積關系圖像如圖所示,下列說法中正確的是( )A. 甲的質量與體積成正比 B. 甲的密度與質量成正比C. 甲的密度比乙的密度小 D. 質量相同時,甲的體積是乙的體積的8倍二、填空題(本大題有5小題,每空2分,共26分)1. 單位換算:72km/h=______m/s;7.9×103kg/m3= ______g/cm3。2. 近年來,我國在科技領域取得了重大成就。“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛坐底深度10909米,到達海底后,它攜帶的一顆備用螺絲釘的質量_______ (選填“增大”、“不變”或“減小”)。“殲-20”戰機機身是用強度較高、密度_______ (選填“較大”或“較小”)的新型合成材料制成的。3. 某品牌盒裝酸奶凈含量250g,酸奶的體積約200mL,可估算酸奶的密度為_____g/cm3;如果從酸奶盒中倒出一半酸奶后,剩余酸奶的密度________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。4.在探究“物體質量與體積關系”的實驗中,某同學使用不同體積的鐵塊完成探究時,得使用 (選填“量筒”或“天平”)來測量物體的質量。實驗中,還需要選用相同體積的 (填“相同”或“不同”)物質繼續進行實驗,從而找到普遍規律,得出相應結論。5. 一塊質量是900g的冰,其體積是_____cm3,當這塊冰熔化成水后,水的質量是_____kg,水的體積是____cm3,圖甲是水在0~20℃范圍內密度隨溫度變化的圖像,分析圖甲可知,水在4℃時密度最_______ ;圖乙是某小區內湖水的溫度分布示意圖(t1~t5表示對應區域的溫度),則水域內最高溫度是_______。(用字母表示)(ρ冰=0.9×103kg/m3)三、實驗探究題(本大題有1小題,共16分)1. 在“探究固體的質量與體積的關系”的實驗中(1)將天平調節好以后,在左盤中放入鐵塊,向右盤中添加了幾個砝碼后,觀察到天平的指針指在分度盤的位置如圖甲所示;再添加一個質量最小的砝碼,指針指在分度盤的位置如圖乙所示。此時,應先取下質量最小的砝碼,接著_______,直到指針指在分度盤的中央刻度線;(2)小明用3個鐵塊、小麗用3個木塊、小強用3個鋁塊分別進行實驗,記錄下實驗數據。在老師的引導下,他們用這些實驗數據做出了如圖丙所示的關系圖像。從圖像可以看出:同種物質組成的不同物體,質量與體積的比值_______;不同物質組成的物體,質量與體積的比值一般______。因此,這個比值反映的是物質的一種特性,物理學中把它定義為物質的密度;(3)小明通過這次實驗真正明白了人們常說的“鐵比木頭重”這句話的含義。下列說法能體現這句話正確含義的是________。A.鐵比木頭的質量大 B.相同體積的鐵比木頭的質量大C.鐵比木頭的密度大 D.相同質量的鐵比木頭的體積小四、計算題(本大題有1小題,共10分)1.質量為900克的冰,密度為。(1)求冰的體積;(2)若冰塊吸熱后熔化成水,求水的質量和體積。核心素養學習目標知識解讀易錯警示示注意!典例精講明確考向向方法總結思維進階課節精練達標培優21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題6.2 密度(原卷版) .doc 專題6.2 密度(解析版) .doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫