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第二節(jié) 物質(zhì)的密度
第六章 質(zhì)量和密度
逐點
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
課時講解
1
課時流程
2
探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系
密度
知識點
探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系
知1－講
1
1. 問題與猜想
問題：(1)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比嗎？
(2)不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比相同嗎？
猜想：(1)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比(或不成正比)；
(2)不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比相同(或不相同)。
知1－講
2. 制訂方案
(1)準(zhǔn)備若干體積不同的立方體鋁塊和銅塊作為研究對象。
(2) 分別測量出每一塊鋁塊和銅塊的棱長，計算出體積。
(3)分別測量出每一塊鋁塊和銅塊的質(zhì)量。
用刻度尺
用天平
知1－講
3. 收集證據(jù) 將測量出的體積、質(zhì)量和求出的質(zhì)量與體積的比值填寫在表中。
實驗序號 1 2 3
鋁塊 體積V鋁/cm3 1 8 27
質(zhì)量m 鋁/g 2.7 21.6 72.9
/(g/cm3) 2.7 2.7 2.7
銅塊 體積V 銅/cm3 1 8 27
質(zhì)量m銅/g 8.9 71.2 240.3
/(g/cm3) 8.9 8.9 8.9
知1－講
4. 分析與論證 以體積V 為橫坐標(biāo)，質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到銅、鋁的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像分別如圖1 甲、乙所示。
知1－講
5. 實驗結(jié)論 由同種物質(zhì)組成的物體，其質(zhì)量與體積的比值相同；不同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值一般不同。
6. 交流評估
(1) 在測量工具的選擇上，測形狀規(guī)則固體的體積用刻度尺或量筒；測形狀不規(guī)則固體、液體的體積用量筒。
(2) 實驗中每種物質(zhì)都進(jìn)行了三次測量，這樣做的目的是得出普遍性結(jié)論。
知1－講
深度思考 對質(zhì)量與體積的比值相同的理解有哪些？
深度理解
質(zhì)量與體積的比值相同的兩種理解：一是同種物質(zhì)質(zhì)量與體積成正比；二是比值大小等于單位體積的質(zhì)量，即單位體積的質(zhì)量相等。
知1－講
深度理解
實驗中選用不同物質(zhì)進(jìn)行多次實驗，可以使得到的結(jié)論更具普遍性，更有說服力。
知1－講
圖像解讀
1. 同種物質(zhì)的質(zhì)量—體積圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線，這表明同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比。
2. 不同物質(zhì)的質(zhì)量—體積圖像不同，這表明不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不同，反映了不同物質(zhì)具有不同特性。
知1－練
例 1
在“探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系”的實驗中。
解題秘方：根據(jù)數(shù)據(jù)畫出的圖像是通過坐標(biāo)原點的傾斜直線，表明這種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，或者說同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值相同。
知1－練
(1)將天平調(diào)節(jié)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2 甲所示；再添加一個質(zhì)量最小的砝碼，指針指在分度盤的位置如圖乙所示。此時，應(yīng)先取下質(zhì)量最小的砝碼，接著_________，直到指
針指在分度盤的中央刻度線。
移動游碼
知1－練
(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(jìn)行實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)。在老師的引導(dǎo)下，他們用這些實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的m-V 關(guān)系圖像。從圖像可以看出：同種物質(zhì)組成的不同物體，
質(zhì)量與體積的比值______；不同物質(zhì)
組成的物體，質(zhì)量與體積的比值一般
______ 。
相同
不同
知1－練
解析：分析圖像可知，同種物質(zhì)組成的不同物體，其質(zhì)量與體積的比值相同；體積相同的不同物質(zhì)，質(zhì)量不同，則不同物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積的比值一般不同。
知1－練
(3)小明接著對水進(jìn)行探究，描繪出質(zhì)量與體積的關(guān)系圖線如圖丁中的a 所示，他分析后發(fā)現(xiàn)，由于誤將燒杯和水的總質(zhì)量當(dāng)成了水的質(zhì)量，導(dǎo)致圖線a 未經(jīng)過坐標(biāo)原點，由此推斷：水的質(zhì)量與體積的關(guān)系應(yīng)是
圖丁中的______(填“ b”“ c”或“ d”)
圖線。
c
知1－練
解析：由題意可知，當(dāng)減去燒杯質(zhì)量后水的質(zhì)量與體積關(guān)系圖線應(yīng)與a 圖線平行，故應(yīng)該是c 圖線。
知1－練
1. 取兩個松木塊和一個鐵塊，用天平測出它們的質(zhì)量，用量筒測出體積，所得數(shù)據(jù)如下表，按要求將數(shù)據(jù)填入表格，并
回答下
列問
題：
組別 1 2 3
物體 松木塊1 松木塊1 鐵塊
質(zhì)量/g 2.5 5 3.9
體積/cm3 5 10 5
/(g·cm-3) ______ ______ ______
0.5
0.5
7.8
知1－練
(1)由第1 組和第2組數(shù)據(jù)可知，不同質(zhì)量的松木塊，它們的體積______，它們的質(zhì)量與體積的比值______ 。
(2)由第1 組和第3組數(shù)據(jù)可知，體積相同的松木塊和鐵塊，它們的質(zhì)量______ ，它們的質(zhì)量與體積的比值______ 。
(3)第______組和第______組的數(shù)據(jù)，反映了同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值與物質(zhì)的質(zhì)量和體積無關(guān)。
不相等
相等
不相等
不相等
1
2
知2－講
知識點
密度
2
1. 定義 在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量與體積的比叫作密度。
2. 定義式 密度—ρ=
3. 密度的單位
(1)在國際單位制中，密度的單位為千克每立方米，符號為kg /m3。
(2)密度的常用單位還有克每立方厘米，符號為g/cm3。
(3)1g/cm3= 1.0 × 103kg /m3。
—質(zhì)量
—體積
比值定義法
知2－講
4. 對密度的理解
(1)密度是物質(zhì)本身的一種特性。一般情況下，同種物質(zhì)密度相同，不同物質(zhì)密度不同。
(2)密度跟物質(zhì)的種類、狀態(tài)、溫度和氣壓有關(guān)。
知2－講
發(fā)散思考(1)閱讀教材中在常溫常壓下，一些物質(zhì)的密度。從中發(fā)現(xiàn)了什么？
發(fā)散結(jié)果
不同物質(zhì)的密度一般不同；有些物質(zhì)的密度相近甚至相同；物質(zhì)在不同狀態(tài)的密度不同。氣體密度的數(shù)量級比固體、液體小等。
知2－講
發(fā)散思考(2)密度相同的兩個物體一定是由同種材料制成的嗎？
發(fā)散結(jié)果
由于有些物質(zhì)的密度相近甚至相同，密度相同的物體可能是由同種材料制成的，也可能是由不同種材料制成的。
知2－講
5. 知識拓展—水的反常膨脹
通常物質(zhì)溫度升高，其體積會膨脹，溫度降低，其體積會收縮，這一現(xiàn)象稱為熱脹冷縮。但水這種物質(zhì)在某些條件下恰好與上面的情況相反，即溫度降低，其體積會增大，出現(xiàn)熱縮冷脹的現(xiàn)象，我們稱之為反常膨脹現(xiàn)象。在水溫從4 ℃降到0 ℃的過程中，水會出現(xiàn)反常膨脹現(xiàn)象。因此，水在4 ℃時的密度最大。
知2－練
例 2
[模擬·威海]“只要功夫深，鐵杵磨成針”這句話蘊含著深刻的哲理。如果從物理學(xué)角度來解釋，鐵杵在被磨礪的過程中( )
A. 密度不變 B. 質(zhì)量不變 C. 體積不變 D. 形狀不變
解題秘方：質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，物體所含物質(zhì)減少(增加)；質(zhì)量就減少(增加)；密度是物質(zhì)的一種特性，判斷密度是否變化，要看單位體積的質(zhì)量是否改變。
知2－練
解析：鐵杵在被磨礪的過程中，鐵杵被磨去一部分，所以形狀發(fā)生了變化，并且鐵杵的質(zhì)量減小，體積減小，但密度是物質(zhì)的一種特性，與質(zhì)量和體積無關(guān)，所以其密度不變。因此A 正確，B、C、D 錯誤。
答案：A
知2－練
2. [多選] 下列現(xiàn)象中，密度變小的是( )
A.教師上課時將一根粉筆用去一半
B. 水凝固成冰
C. 橡皮泥捏成小船
D. 水的溫度由3 ℃ 降為2℃
B、D
知2－練
[新趨勢 真實情境]河南范縣稻谷種植歷史悠久，夏屬昆吾時期已開始種植旱稻，已有3 000 多年歷史；春秋時，范縣旱稻的種植已小有規(guī)模。小榮新年走親訪友時，購入一袋質(zhì)量為10 kg 的范縣大米。如忽略大米之間的空隙，請思考：
例 3
解題秘方：利用密度變形公式可以計算大米的體積；面粉的體積等于大米的體積，又知面粉的密度，利用密度變形公式計算面粉的質(zhì)量。(公式法)
知2－練
(1)已知大米的密度為1.6g/cm3，則大米的體積是多少立方厘米？
解：根據(jù)ρ=可得，大米的體積V 大米==
= 6250 cm3。
知2－練
(2)如果將大米全部倒出，放入相同體積的面粉，面粉的密度為0.5g/cm3，則面粉的質(zhì)量是多少千克？
解：由題知，V 面粉＝ V 大米＝6250 cm3，
則面粉的質(zhì)量m面粉=ρ面粉V面粉=0.5g/cm3×6250cm3=
3125 g=3.125 kg。
知2－練
3. 學(xué)習(xí)了密度知識后，小李同學(xué)想估算自己身體的體積大小，采集的數(shù)據(jù)有：自己身體的質(zhì)量、自己身體的密度(與水接近，約為1. 0×103 kg/m3)。則小李的身體體積大小約為( )
A.0.0 6m3 B.60 m3 C.0.6 m3 D.6 m3
A
知2－練
易錯點 氣體密度的特點
某瓶煤油倒去一半后， 瓶內(nèi)剩余煤油的質(zhì)量將_____。某瓶氧氣，給人供氧用去了一半，則瓶內(nèi)剩余氧氣的密度 _______。(均填“變大”“變小”或“不變”)
例 4
變小
變小
思路導(dǎo)引：質(zhì)量是物體的屬性，決定于物體所含物質(zhì)的多少，煤油倒去一半后，瓶內(nèi)剩余煤油的質(zhì)量將變小。某瓶氧氣，給人供氧用去了一半，則瓶內(nèi)剩余氧氣的質(zhì)量變小，而氧氣的體積不變，仍然等于瓶子的容積，根據(jù)密度公式可得，瓶內(nèi)剩余氧氣的密度變小。
知2－練
知2－練
診誤區(qū)：
氧氣用掉一半，質(zhì)量減半， 氧氣還充滿整個氧氣瓶，體積保持不變， 根據(jù)密度公式判斷密度的變化， 即氣體密度要根據(jù)實際情況來判定， 可能改變，也可能不變。
物質(zhì)的密度
定義
密度
公式
探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系
單位
ρ=

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