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(共28張PPT)
第6章　質(zhì)量與密度
2.物質(zhì)的密度
教科版八年級(jí)物理上冊(cè)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解密度的物理意義，知道密度單位的寫(xiě)法、讀法及換算。
2.知道密度的公式，能用公式進(jìn)行計(jì)算，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
新課導(dǎo)入
航空結(jié)構(gòu)材料中，鋁合金、鈦合金和多種復(fù)合材料占有較大比重，材料輕量化是飛機(jī)基本結(jié)構(gòu)材料的要求。
我國(guó)制造的大型客機(jī)C919
那么，鋁
一定比鐵輕嗎？
難道一塊大鋁塊的質(zhì)量會(huì)比一個(gè)小鐵釘?shù)馁|(zhì)量小嗎？
比較兩個(gè)物體質(zhì)量的大小，不能只看是什么材料，還要考慮它們的體積大小。
物體的質(zhì)量與體積之間有一定關(guān)系。
推進(jìn)新課
知識(shí)點(diǎn)1
物體的質(zhì)量與體積的的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)探究
物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系
【提出問(wèn)題】
1cm3物體的質(zhì)量，即物體的質(zhì)量與其體積的比值是一定的嗎？
【猜想假設(shè)】
對(duì)于同種物質(zhì)組成的物體，比值一定；
對(duì)于不同種物質(zhì)組成的物體，比值不同。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
①取體積不同的長(zhǎng)方體鐵塊、鋁塊各六塊，用電子天平測(cè)出質(zhì)量；
②用刻度尺測(cè)量其尺寸并計(jì)算體積；
③分別計(jì)算出它們各自質(zhì)量與體積的比值，并進(jìn)行比較。
得到普遍結(jié)論
【設(shè)計(jì)材料】
電子天平、刻度尺、體積不同的鐵塊和鋁塊各六塊
電子天平
【點(diǎn)擊畫(huà)面播放視頻】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）將電子天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，等待幾秒，直至顯示屏上的數(shù)字歸零。
（2）用電子天平分別測(cè)出鐵塊、鋁塊的質(zhì)量，將數(shù)據(jù)填入表格中。
（3）用刻度尺分別測(cè)出鐵塊、鋁塊的尺寸并計(jì)算其體積，將數(shù)據(jù)填入表格中。
（4）分別計(jì)算出1cm3的物塊的質(zhì)量，將所得數(shù)據(jù)填入表格中。
鋁塊的質(zhì)量與體積之比
待測(cè)物 質(zhì)量/g 體積/cm3 單位體積的質(zhì)量/(g/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
待測(cè)物 質(zhì)量/g 體積/cm3 單位體積的質(zhì)量/(g/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(zhì)量與體積之比
【分析論證】 鋁塊的質(zhì)量與體積的關(guān)系
待測(cè)物 質(zhì)量/g 體積/cm3 單位體積的質(zhì)量/(g/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
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鋁塊的質(zhì)量與體積的比值是一定的
圖像法：能更直接找到物理規(guī)律
【分析論證】 鐵塊的質(zhì)量與體積的關(guān)系
待測(cè)物 質(zhì)量/g 體積/cm3 單位體積的質(zhì)量/(g/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(zhì)量與體積的比值是一定的
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【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
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（1）1cm3的同種物質(zhì)的質(zhì)量一定，即同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的。
（2）1cm3的不同物質(zhì)的質(zhì)量一般不同，即不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值一般不同。
知識(shí)點(diǎn)2
密度
1.定義
在物理學(xué)中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與其體積之比叫作這種物質(zhì)的密度。用符號(hào)ρ表示。
比值定義法
2.公式
質(zhì)量
千克（kg）
體積
千克每立方米（kg/m3）
立方米（m3）
密度
常用的密度單位還有g(shù)/cm3
1g/cm3=1×103 kg/m3
3.對(duì)密度的理解
（1）密度是物質(zhì)的一種特性，外界條件一定時(shí)，它不隨物體質(zhì)量、體積的變化而變化。
（2）不同物質(zhì)的密度一般不同。
（3）物質(zhì)的密度受物質(zhì)狀態(tài)和溫度的影響：
①當(dāng)物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，質(zhì)量不變，體積變化，從而引起密度的變化。
②當(dāng)溫度變化時(shí)，雖然質(zhì)量不受影響，但體積要發(fā)生變化，從而引起密度的變化。
有物質(zhì)不同但密度相同的特殊情況
通常情況下物體會(huì)熱脹冷縮
密度取決于物質(zhì)的種類(lèi)、狀態(tài)等，不能認(rèn)為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比
常見(jiàn)液體的密度（常溫常壓下）
常見(jiàn)氣體的密度（0℃，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）
常見(jiàn)固體的密度（常溫常壓下）
物質(zhì) 密度/(kg/m3) 物質(zhì) 密度/(kg/m3)
鉑 21.4×103 鋁 2.7×103
金 19.3×103 玻璃 (2.4~2.8)×103
鉛 11.3×103 混凝土 2.2×103
銀 10.5×103 冰 0.9×103
銅 8.9×103 蠟 0.9×103
鋼、鐵 7.9×103 干松木 0.5×103
物質(zhì) 密度/(kg/m3)
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空氣 1.29
一氧化碳 1.25
氦 0.18
氫 0.09
物質(zhì) 密度/(kg/m3) 物質(zhì) 密度/(kg/m3) 物質(zhì) 密度/(kg/m3)
水銀 13.60×103 純水 1.00×103 酒精 0.80×103
牛奶 1.03×103 植物油 0.90×103 汽油 0.71×103
海水 1.03×103 柴油 0.85×103 煤油 0.80×103
觀察表格中的數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
（1）表格中的密度值都是在一定條件下的值，若條件改變，對(duì)應(yīng)的密度值也會(huì)變化。
（2）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。
（3）一般來(lái)說(shuō)，不同的物質(zhì)的密度不同，但也有特殊情況，如ρ煤油=ρ酒精=0.80×103kg/m3，故密度相同的物質(zhì)未必是同種物質(zhì)。
（4）同種物質(zhì)，當(dāng)物態(tài)改變時(shí)，密度也會(huì)發(fā)生變化，如水的密度為1.0×103kg/m3，冰的密度為 0.9×103kg/m3。
知識(shí)點(diǎn)3
密度的應(yīng)用
1.鑒別物質(zhì)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中配置鹽水選種
食品工業(yè)中鑒別牛奶
【例題】有一枚2022年北京冬奧會(huì)紀(jì)念幣（如圖），它的質(zhì)量為12.9g，體積為1.45cm3，請(qǐng)判斷這枚紀(jì)念幣是不是由金制成的。
解 密度是物質(zhì)的特性，可以通過(guò)求出紀(jì)念幣的密度ρ來(lái)判斷它的成分。
m =12.9 g =1.29×10-2kg
V = 1.45cm3 = 1.45×10-6m3
根據(jù)密度表可以查得這枚紀(jì)念幣的主要成分是銅，不是金。
2.根據(jù)密度大小選擇材料以滿足不同需求
航空器材采用強(qiáng)度高、密度小的材料
機(jī)床底座采用堅(jiān)固、密度大的材料
3.測(cè)量難以直接測(cè)量的質(zhì)量或體積
對(duì)于形狀不規(guī)則的純凈物體：
①查出組成該物體的密度ρ，測(cè)出質(zhì)量m；
②根據(jù) 的變形公式 求出體積。
對(duì)于難以直接測(cè)量質(zhì)量的龐大物體：
①查出組成該物體的密度ρ，測(cè)出體積V；
②根據(jù) 的變形公式m=ρV求出質(zhì)量。
自我評(píng)價(jià)
1.找?guī)酌睹嬷?角的硬幣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別它是由什么金屬做成的。
可用托盤(pán)天平測(cè)出這幾枚硬幣的總質(zhì)量，用量筒和水測(cè)出這幾枚硬幣的總體積，由公式 計(jì)算出硬幣的密度，然后查閱密度表，看測(cè)得的密度值與何種金屬的密度相同或相近，便可得出硬幣是由什么金屬做成的初步結(jié)論。
2.人的密度跟水差不多，根據(jù)你的質(zhì)量算一算自己的體積有多大。
解：自己的質(zhì)量為60kg，密度ρ=ρ水=1×103kg/m3
由 可得，自己的體積
3. 1m3 白矮星物質(zhì)的質(zhì)量是105~108t，1cm3中子星物質(zhì)的質(zhì)量是107~109t，而超巨星物質(zhì)的密度只有水的密度的千分之一，請(qǐng)把上述物質(zhì)按照密度由大到小進(jìn)行排序。
這些物質(zhì)按照密度由大到小的排序?yàn)橹凶有俏镔|(zhì)、白矮星物質(zhì)、超巨星物質(zhì)。
4. 估測(cè)你所在的教室里空氣的質(zhì)量有多大，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)測(cè)量方案，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。
實(shí)驗(yàn)方案：先用卷尺測(cè)出教室內(nèi)部的長(zhǎng)、寬、高，計(jì)算教室內(nèi)空氣的體積，再查出空氣密度，利用m=ρV計(jì)算教室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)步驟：(1)先用卷尺測(cè)出教室內(nèi)部的長(zhǎng)度a、寬度b和高度c，求出教室的容積 V=abc。
(2)查閱密度表可知空氣的密度ρ=1.29 kg/m3，然后利用m=ρV求教室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
5. 甲、乙兩個(gè)金屬塊，從外觀上很難辨別它們是由什么物質(zhì)組成的，現(xiàn)測(cè)得它們的體積和質(zhì)量分別為：（甲）15cm3，290g；（乙）5.4cm3，48 g。你能鑒別出各物塊可能是什么金屬嗎？
解：甲的密度
乙的密度
查密度表可知，甲可能是金，乙可能是銅。
課堂小結(jié)
密度
定義
公式
單位
應(yīng)用
鑒別物質(zhì)、選擇材料等
計(jì)算質(zhì)量、體積、密度
kg/m3、g/cm3
某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與其體積之比
1.從課后習(xí)題中選取；
2.完成練習(xí)冊(cè)本課時(shí)的習(xí)題。
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