資源簡介

(共41張PPT)
第三節 密度
滬科版·八年級物理上冊
本節要點
1.能通過實驗，理解密度，知道一些常見物質的密度;
2.能將密度知識與其在生產生活中的應用聯系起來；
3.能體會用物理量之比建構物理概念的意義。
情境導入
探究：如何鑒別水和酒精？
嗅——水和酒精氣味不一樣
如何鑒別水和醬油？
看——水和醬油顏色不一樣
思考：如何鑒別奧運會金牌是否是純金的呢？
進行新課
相同體積的同種物質
質量相等
相同體積的不同種物質
質量相等
裝有等體積“水”的兩個相同燒杯
純水
鹽水
哪杯“水”的質量更大？
純水
鹽水
鹽水的質量更大
體積不同、質量不同
如何鑒別？
同種物質體積增大，其質量會_______
思考：該物體的質量與體積之比是否改變？
增大
實驗：探究不同物體的質量與體積之比
【實驗目的】
探究不同物體的質量與體積之比是否相同。
【猜想與假設】
由同種物質組成的物體，此比值應相同；
由不同物質組成的物體，此比值應不相同。
知識點一
探究不同物體的質量與體積之比
①用天平測出不同體積的立方體鋁塊的質量，并記錄數據；
②用刻度尺測量鋁塊邊長后算出體積，并記錄數據；
③分別計算不同鋁塊的質量與體積之比，記錄數據并進行比較;
④將鋁塊換成鐵塊重復上述操作。
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【實驗步驟】
鋁塊的質量與體積之比
質量m/g 體積V/cm3
鋁塊1 55.4 20 2.77
鋁塊2 39.0 14 2.79
鋁塊3 33.3 12 2.78
鋁塊4 27.8 10 2.78
鋁塊5 22.3 8 2.79
鋁塊6 16.6 6 2.77
質量m/g 體積V/cm3
鐵塊1 154.4 20 7.72
鐵塊2 108.0 14 7.71
鐵塊3 92.4 12 7.70
鐵塊4 77.4 10 7.74
鐵塊5 61.6 8 7.70
鐵塊6 46.4 6 7.73
鐵塊的質量與體積之比
【分析論證】
鋁塊的質量與體積之比
5
10
15
20
10
20
30
40
50
60
70
80
鋁塊的質量與體積成正比
質量m/g 體積V/cm3
鋁塊1 55.4 20 2.77
鋁塊2 39.0 14 2.79
鋁塊3 33.3 12 2.78
鋁塊4 27.8 10 2.78
鋁塊5 22.3 8 2.79
鋁塊6 16.6 6 2.77
圖像法：使實驗結果更直觀
【分析論證】
鐵塊的質量與體積成正比
5
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15
20
20
40
60
80
100
120
140
160
質量m/g 體積V/cm3
鐵塊1 154.4 20 7.72
鐵塊2 108.0 14 7.71
鐵塊3 92.4 12 7.70
鐵塊4 77.4 10 7.74
鐵塊5 61.6 8 7.70
鐵塊6 46.4 6 7.73
鐵塊的質量與體積之比
【實驗結論】
5
10
15
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10
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50
60
70
80
同種物質的質量與其體積之比是一定的；不同物質的質量與其體積之比一般是不同的。
知識點二
密度的概念
1.定義
在物理學中，把由某物質組成的物體的質量與其體積之比叫做這種物質的密度。
符號：ρ
比值定義法：物理學中常用兩個物理量的“比”定義新的物理量。
2.公式
質量
單位：千克（kg）
體積
單位：千克/米3（kg/m3）
單位：立方米（m3）
密度
3.單位
國際單位制中：寫作“千克/米3”，讀作“千克每立方米”
符號表示：kg/m3或kg·m-3
日常生活中還有：克/厘米3，讀作“克每立方厘米”
符號表示：g/cm3或g·cm-3
4.物理意義
1g/cm3=1×103 kg/m3
密度的物理意義：表示單位體積的某物質組成的物體的質量
如：純水的密度為1.0×103kg/m3，表示體積為1m3的純水質量為1.0×103kg
5.對密度的理解
（1）密度是物質的一種特性，外界條件一定時，它不隨物體質量、體積的變化而變化。
（2）不同物質的密度一般不同。
（3）物質的密度受物質狀態和溫度的影響：
①當物質在固態、液態和氣態之間轉換時，質量不變，體積變化，從而引起密度的變化。
②當溫度變化時，雖然質量不受影響，但體積要發生變化，從而引起密度的變化。
有物質不同但密度相同的特殊情況
通常情況下物體會熱脹冷縮
密度取決于物質的種類、狀態等，不能認為物質的密度與質量成正比，與體積成反比
科學書屋
物質（狀態） 密度/(kg·m-3)
金（固體） 19.3×103
銀（固體） 10.5×103
銅（固體） 8.9×103
鐵（固體） 7.9×103
鋁（固體） 2.7×103
玻璃（固體） (2.4~2.8)×103
冰(固體, 0℃) 0.9×103
石蠟（固體） 0.9×103
海水（液體） 1.03×103
觀察表格中的數據，能發現什么規律？
物質（狀態） 密度/(kg·m-3)
純水（液體） 1.0×103
柴油（液體） 0.85×103
酒精（液體） 0.8×103
汽油（液體） 0.71×103
二氧化碳（氣體，0℃，1個標準大氣壓） 1.98
氧（氣體，0℃，1個標準大氣壓） 1.43
空氣（氣體，0℃，1個標準大氣壓） 1.29
水蒸氣（氣體，100℃，1個標準大氣壓） 0.6
氫（氣體，0℃，1個標準大氣壓） 0.09
（1）通常情況下，ρ固＞ρ液＞ρ氣，但也有例外，如冰、石蠟的密度比水的密度小。
（2）一般來說，不同的物質，密度不同，但也有特殊情形，如ρ冰=ρ石蠟=0.9×103kg/m3，故密度相同的物質未必是同種物質。
（3）同種物質，當狀態改變時，密度也會發生變化，如水的密度為1.0×103kg/m3，冰的密度為 0.9×103kg/m3。
結論
知識點三
密度知識的應用
1.鑒別物質
①根據公式 求出物質的密度；
②查密度表確定屬于哪種物質或對照密度表判斷真偽。
由于不同物質的密度可能相同，所以單純用密度來鑒別物質往往不準確。實際鑒別物質時，還要結合物質的其他特性，如氣味、顏色、透明度、硬度、可燃性等。
例 某同學獲得了一枚金牌。他想知道該金牌是否是純金的，于是利用實驗室里的器材測出該金牌的質量為44.5g，體積為5cm3。請根據這些數據判斷該金牌是否是純金的，并寫出理由。
分析：已知質量和體積
求出密度
與純金密度對比
判斷是否是純金的
計算時注意單位是否一致
例 某同學獲得了一枚金牌。他想知道該金牌是否是純金的，于是利用實驗室里的器材測出該金牌的質量為44.5g，體積為5cm3。請根據這些數據判斷該金牌是否是純金的，并寫出理由。
解：由題意，金牌的質量m=44.5g，體積V=5cm3。
根據密度公式，該金牌的密度為
查密度表可知純金的密度為19.3×103kg/m3。
因此，可判斷該金牌不是純金的。
2.求質量
對于不便于直接測量的龐大物體：
①查出組成該物體質量的密度ρ，測出體積V；
②根據 的變形公式m=ρV求出質量。
3.求體積
對于形狀不規則或不便于直接測量體積的較大物體：
①查出組成該物體質量的密度ρ，測出質量m；
②根據 的變形公式 求出體積。
4.密度在生產生活中的應用
農業生產選種時配置鹽水
食品工業中鑒別牛奶品質
（1）根據需要選擇不同密度的物質
航空器材采用強度高、密度小的材料
機床底座采用堅固、密度大的材料
（2）利用物質的密度不同服務生活
房間的暖氣一般安裝在墻體的下部，其周圍空氣因受熱體積膨脹、密度變小而上升，冷空氣從四面八方流過來，冷熱空氣的循環使房間溫度迅速升高。
都江堰飛沙堰利用水和沙石密度不同排沙
視頻：飛沙堰排沙原理
物理聊吧
銅線是工程技術中常用的材料。某型號裸銅線的橫截面積為4mm2，如果一卷銅線的質量為10kg，你能估算這卷銅線有多長嗎？
解：一卷銅線的質量m=10kg，銅的密度ρ=8.9×103kg/m3，
則這卷銅線的體積
銅線的體積等于其長度與橫截面積的乘積，故這卷銅線的長度
隨堂練習
1.關于質量和密度，下列說法中正確的是（ ）
A.同種物質組成的物體，其密度與質量成正比
B.“鐵杵磨成針”時鐵的密度發生了變化
C.冰的密度是 0.9×103kg/m3,表明1m3冰的質量是 0.9×103kg/m3
D.航天員把月球巖石標本帶回地球，標本的質量不變
D
2.祝融號火星車運用了比鋁還輕的新型復合材料，滿足了火星車輕量化的要求。“比鋁還輕”反映了這種材料（ ）
A.密度小 B.導電性強
C.導熱性好 D.彈性大
A
3.密度定義式因能被寫成如圖所示的樣式，而被稱為“物理最美公式”。下列關于該公式的說法中，正確的是（ ）
A.同種物質的密度與其質量成正比
B.同種物質的密度與其體積成反比
C.對于同種物質組成的不同物體，物體的質量與體積成正比
D.對于不同種物質組成的物體，質量和體積的比一定不同
C
4.在寒冷的冬季，由于溫度較低，水結冰后體積增大，從而造成室外許多自來水管和水缸等盛水容器破裂，給生活帶來諸多不便，特別是農村和山區。小明同學對這個現象很感興趣，取來一個玻璃瓶做實驗，量取 720 cm3水剛好裝滿了玻璃瓶。
（ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）這些水全部結成冰后體積是多少？
（2）為了使水全部結成冰后，不至于把玻璃瓶脹破，事先應該至少倒掉多少克水？
解：（1）ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3，
瓶內裝滿水后，水的質量
m水=ρ水V水=1g/cm3×720cm3=720g。
這些水全部結成冰后，冰的質量m冰=m水=720g，
又ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3，
則冰的體積
解：（2）由題可知V瓶=V水=720cm3,
水全部結冰后，當V冰'=V瓶時，剛好不至于把玻璃瓶脹破，
此時冰的質量m冰'=ρ冰V冰'=0.9g/cm3×720cm3=648g，
則剩余水的質量m水'=m冰'=648g，
故應至少倒出水的質量
m=m水-m水'=720g-648g=72g。
課堂小結
密度
認識密度
定義
密度的應用
物理意義
公式：
鑒別物質
求質量：m=ρV
求體積：
布置作業
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
【教材P119~120“作業” 】
自我檢測
1.一個實心鋁塊的質量為27g，體積為10cm3，則該鋁塊的密度為_____g/cm3=_________kg/m3。將這個鋁塊削去一半，剩下鋁塊的質量為______g，密度為______g/cm3。
2.7
2.7×103
13.5
2.7
2.一個體積是 40cm3的鐵球，質量是156g，請判斷這個鐵球是否是實心鐵球，并給出證據。（ρ鐵=7.8×103kg/m3）
解：這個鐵球不是實心鐵球，
ρ鐵=7.8×103kg/m3=7.8 g/cm3，
該鐵球的質量 m球=156 g，該鐵球的體積 V球=40 cm3。
方法一：該鐵球的密度
所以這個鐵球不是實心鐵球。
方法二：同等體積的實心球的質量
m鐵=ρ鐵V球=7.8 g/cm3×40cm3=312g＞m球，
所以這個鐵球不是實心鐵球。
方法三：同等質量的實心鐵球的體積
所以這個鐵球不是實心鐵球。
3.在工業設計等領域，常將 3D 打印用于制造模型。某同學選用某種塑料來打印自己設計的作品。
（1）若這種塑料的體積為10 cm3時，質量為 10.5g，求這種塑料的密度；
（2）若用該材料打印出來作品的質量是42g，估算所消耗塑料的體積。
解：（1）這種塑料的密度
（2）作品的質量m′=42g，所消耗塑料的體積
4.有一塊花崗巖碑石，其體積為3m3。為了計算其質量，有人找了一小塊同種花崗巖樣品，測得該樣品的質量為14g，體積為5cm3。利用這些數據，你能算出該花崗巖碑石的質量嗎？
解：花崗巖的密度
則該花崗巖碑石的質量 m′=ρV′=2.8×103kg/m3×3m3
=8.4×103kg。
5.小明同學學習密度公式 后認為，從該公式看，可以推出“某種物質的密度與其質量成正比，與其體積成反比”的結論。你認為這種推論對嗎？為什么？
不對，密度是物質的一種特性，不隨體積和質量的改變而改變。根據 可知：由不同種物質組成的物體體積相等時，質量大的密度大；質量相等時，體積大的密度小。
6.若近似認為人體的密度等于水的密度，請根據你的質量估算一下自己身體的體積。
解：因為近似認為人體的密度等于水的密度，所以人體的密度ρ=1.0×103kg/m3。若某學生的質量 m=50 kg，則該學生的體積

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