第2节 密度 （教学课件）物理人教版2024八年级上册

第六章 质量与密度第2节 密度教学难点1密度的概念、定义式及物理意义；2. 密度公式的推导和应用；3. 测量物质密度的实验过程及操作技能。1. 理解密度是物质的一种特性，它与物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；2. 灵活运用密度公式解决实际问题；3. 理解实验过程中的误差和分析，确保测量结果的准确性。 问题1：长度和横截面积都相同的铝柱和钢柱，哪个质量大？问题2：如果它们的体积很大，质量不便直接测量，我们又如何间接地得到它们的质量呢？知识点1 探究物质的质量与体积的关系相同的物质，体积越大，质量越大【思考】 　　如果一个铜块的体积是另一个铝块的2倍、3倍…那么它的质量也是另一个的2倍、3倍……吗?也就是说，同种物质的质量与它的体积成正比吗? 【实验猜想】根据我们的生活常识：（1）一桶水的质量大于一杯水的质量。（2）相同体积的石头比泡沫重。猜想：同种物质组成的不同物体，体积越大，质量越大，物体的质量与体积可能成正比。 【实验思路】　　根据生活经验，同种物质的不同体积下，体积越大，质量越大。我们可以选用同种物质的不同体积下，研究其质量和体积间的数量关系。例如，取大小不同、外形规则的若干铝块(不同的实验组可选择铁块或木块)做实验。用天平测出不同铝块的质量，用刻度尺测量长、宽、高后计算出它们的体积。根据实验数据，研究铝块的质量与体积的关系。【实验设计】1. 取几个不同体积的的铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积；2. 取几个不同体积的铁块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积；3. 根据实验数据进行分析，找出同种物质的质量与体积的关系。1. 实验装置 最大称量为200g的托盘天平（含砝码）1架、三个大小不同的正方体铝块、刻度尺。（1）将天平放在水平桌面上，并调节天平平衡;（2）用天平测量出铝块1的质量，并将数据填入在表格;（3）用刻度尺测量铝块的棱长，算出其体积，并将数据填入表格；（4）重复上述步骤（2）（3），分别测量出铝块2和铝块3的质量与棱长，计算出体积并将数据填入表格；（5）分别计算出其质量与体积的比值，并将数据并填入表格。2. 实验过程（1）利用表格数据分析①铝块的体积增大为原来的几倍，其质量也增大为原来的几倍。②质量和体积的比值不变。3. 分析论证 （2）用图象分析以体积 V 为横坐标，质量m为纵坐标建立坐标系。在坐标纸上分别描出三个铝块的质量和体积的对应点和一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块的m-V图像。由图像可知，这是一条过坐标原点的倾斜直线，即正比例函数图像。故铝块的质量与体积成正比。铝块质量与体积的比值不变，即铝块的质量与体积成正比。4. 实验结论5. 交流与合作 如果用铜块做实验，我们也会发现，铜块质量与体积的比值不变，即铜块的质量跟体积成正比，但比值为8.9g/cm³，而不是2.7g/cm³。所以同种物质，质量与体积成正比且比值相同；不同种物质，质量与体积的比值一般不同。  同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值相等A  知识点2 密度1. 定义：某种物质组成的质量与它的体积之比叫做这个物质的密度。密度用ρ表示，密度在数值上等于物体单位体积的质量。2. 密度的公式 变形公式：m=ρV 或 V=m/ρ 国际单位：千克每立方米 (kg/m3)常用单位：克每立方厘米 (g/cm3)3. 密度的单位及换算：特别提醒：运用密度公式的注意事项    水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3 其物理意义为1m3水的质量为1.0×103kg。5.密度的物理意义 6. 常见物质的密度（一些固体、液体、气体的密度）观察表中数据能发现什么规律？ 物质密度的一些规律1. 一般：ρ固＞ρ液＞ρ气 ；2. 一些物质密度相同：如冰和蜡，酒精和煤油；3. 同种物质物态不同密度可能不同：如冰和水；4. 固体和液体密度用国际单位，数值都表示为“×103 ”的形式，如ρ水=1.0×103 kg/m3 ；气体密度用国际单位，数值没有“×103”，如ρ空气=1.29 kg/m3。7. 密度计算的一般步骤：（1）确定已知条件并统一各物理量的单位；（2）分析求未知量所需要的条件；（3）选择适当的公式进行计算。【典例2】已知铝棒的直径d为0.1m，长l为2.5m，铝棒的质量是多少? 科学世界：密度与温度密度与温度自然界中一般物体都遵循热胀冷缩的规律，但是0℃～4℃区间的水例外。　　温度能够改变物质的密度，在常见物质中，气体的热胀冷缩最显著，其密度受温度的影响最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，它们的密度受温度的影响较小。对于气体的密度，须限定条件，如在0℃和标准大气压下等。科学世界：密度与温度 　　在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要，如果保护不好，水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成设备的损坏。 水管为什么会被冻裂?从密度表中，我们可以看到冰的密度比水的密度小，因此水冻成冰后体积增大，这样就把水管胀裂了。科学世界：密度与温度　　一般来说，同种物质温度越高密度越小，遵从热胀冷缩的规律，但是水比较特殊。水在4℃时密度最大，温度高于4℃时随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小，水凝固成冰时体积变大，密度变小。在寒冷的冬天，湖面封冻了，较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，鱼儿仍然可以自由自在地游动呢!科学世界：密度与温度【典例3】图甲为水的密度随温度变化的图像，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图像以及水的其他性质，下列分析正确的是（　　）科学世界：密度与温度A．湖水温度只要达到0℃就会凝固B．同体积的水在4℃时质量最大C．湖水在A、B、C、D、E各处的温度相同D．在0~4℃范围内，水不遵从热胀冷缩的规律BD 科学世界：密度与温度课堂小结密度密 度①同种物质，质量与体积成正比；质量与其体积的比值是一定的。②不同物质组成的物体，质量与其体积的比值一般是不同的．①某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特性。②公式：ρ=m/V 国际单位：千克／米3（kg/m3）③单位 单位换算：1g/cm3= 1.0×103 kg/m3一般物体都具有热胀冷缩的现象；水具有反常膨胀物质的质量与体积的关系常用单位：克／厘米3（g/cm3） 课堂练习1．下列有关密度的说法错误的是（　　）A．同种物质密度可以不同，如将一杯水冻成冰，密度改变B．铜的密度比铝的密度大，表示铜的质量大于铝的质量C．一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度不变D．一钢瓶中充满氧气，当用掉一半后，钢瓶中氧气的体积不变，密度变小BD2．由甲乙两种物质组成的不同物体，其质量与体积的关系如图所示，分析图像可知，两种物质的密度之比ρ甲︰ρ乙为（　　）A．1︰2 B．3︰2 C．2︰3 D．3︰1 B3．如图所示，在探究物质质量和体积关系时，小益同学测出实验桌上甲、乙、丙三个物体的质量和体积，根据数值在图上描出甲、乙、丙三个点，则下列判断正确的是（　　）A．甲密度为4g/cm3 B．乙的密度等于甲的密度C．丙比甲的密度小 D．甲、乙一定是由同种物质组成的 B．由图像可知，乙的质量和体积图线与甲的图线重合，说明乙的质量与体积的比值和甲相同，说明乙的密度等于甲的密度，故B正确； D．密度相同的物质不一定是同一种物质，如酒精和煤油；乙的密度等于甲的密度，但甲、乙不一定是由同种物质组成的，故D错误。 1800   变小不变1350  1.356．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的错误是 ；（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图像，如图乙所示；①分析图像可知：同种物质的不同物体，其质量与体积的比值 （选填“相同”或“不同”），物理学中将 与 的比值 定义为密度；②塑料和液体相比，塑料的密度 （选填“更大”“相同”或“更小”）；（3）设计实验表格。测量过程中调节平衡螺母相同质量体积更大7．一个空玻璃瓶质量为80g，装满水后瓶和水的总质量为580g，若用该空瓶来装水银，则最多能装多少质量的水银？（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水银密度ρ水银=13.6×103kg/m3） 8． 某型号燃油汽车原来使用的是质量为948kg的钢质外壳，升级改用镁合金材料后，质量为216kg。（ρ钢＝7.9×103kg/m3）请计算：(1)汽车外壳所用钢质材料的体积是多少？(2)镁合金材料的密度是多少？ 谢谢聆听谢谢聆听