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(共32張PPT)
第2節(jié) 密度
八年級上
1. 探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系，體會利用比值不變反映的數(shù)量關(guān)
系來定義物理量的方法.
2. 知道密度的定義、公式和單位，理解密度的物理意義.
3. 能聯(lián)系實際運用密度公式進行有關(guān)計算.
學習目標
新課引入
問題
長度和橫截面積都相同的鋁柱和鋼柱，哪個質(zhì)量大 如果它們的體積很大，質(zhì)量不便直接測量，我們?nèi)绾伍g接地得到它們的質(zhì)量呢
鋁柱 鋼柱
為了解決上面的問題，我們可以思考一下：如果一個鋁塊的體積是另一個鋁塊的2倍、3倍……那么它的質(zhì)量也是另一個的2倍、3倍……嗎？也就是說，同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比嗎？
思考
新知學習
一、物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系
探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系
實 驗
1. 提出問題，作出猜想
【猜想與假設(shè)】
猜想：同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比.
鋁塊
體積 = 長 × 寬 × 高
形狀規(guī)則
2. 設(shè)計方案，收集證據(jù)
【實驗思路】
取大小不同、外形規(guī)則的若干鋁塊(不同的實驗組可選擇鐵塊或木塊)做實驗.用天平測出不同鋁塊的質(zhì)量，想辦法得出不同鋁塊的體積.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，研究鋁塊的質(zhì)量與體積的關(guān)系.
被測物體 m/g V/cm3
鋁塊1
鋁塊2
鋁塊3
鋁塊4
……
【設(shè)計表格】
【實驗過程】
測量被測物體的質(zhì)量和體積，把實驗數(shù)據(jù)填寫到上面設(shè)計的表格中.
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天平使用的注意事項：
(1)被測物體的質(zhì)量不能超過天平的稱量；
(2)加減砝碼時要用鑷子夾取，不能用手接觸砝碼，不能把砝碼弄濕、弄臟；
(3)粉末狀、潮濕的物體和化學藥品不能直接放在天平的托盤中；
(4)測量過程中不允許調(diào)節(jié)平衡螺母.
被測物體 m/g V/cm3
鋁塊1 16.2 6
鋁塊2 22.4 8
鋁塊3 27.8 10
鋁塊4 33.4 12
鋁塊5 39.0 14
鋁塊6 56.0 20
【數(shù)據(jù)記錄】
3. 得出結(jié)論，作出解釋
【實驗結(jié)論】
以體積V為橫坐標，以質(zhì)量m為縱坐標，在坐標紙上描點，再把這些點連起來，看看它們是否大致在一條直線上.通過所作的圖像，可以直觀地看到鋁塊的質(zhì)量與體積的關(guān)系.你從中能得到什么結(jié)論？與你猜想的一樣嗎？
5
10
15
20
0
30
20
10
50
60
40
70
80
m/g
V/cm3
5
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m/g
V/cm3
結(jié)論：鋁塊的質(zhì)量與體積__________.
之比不變
鐵塊或木塊的質(zhì)量與體積之比是否也是不變的？這個比值跟鋁塊的一樣嗎？
思考
請你將鐵塊和鋁塊的質(zhì)量與體積的圖像進行比較，你能發(fā)現(xiàn)什么？
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
鐵塊
V/cm3
m/g
鋁塊
1. 當體積相同時，質(zhì)量是不同的，
且 m鐵＞m鋁.
2. 當質(zhì)量相同時，體積是不同的，
且 V鐵＜V鋁.
思考
歸納
1. 同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比是一定的，即同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比；
2. 物質(zhì)不同，它們的質(zhì)量與體積的比值也不同.
密度
二、密度
在物理學中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫作這種物質(zhì)的密度.
4. 公式：
ρ=
m
V
表示某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量.
3. 符號：
質(zhì)量
體積
1. 定義：
2. 含義：
ρ
5. 變形公式：
求質(zhì)量：m=ρV
求體積：
V=
m
ρ
單位換算：1 m3=103 dm3=106 cm3
=109 mm3
基本單位: m3
其他單位：dm3、cm3、mm3
體積
6. 單位：
g/cm3 和kg/m3 這兩個單位如何換算？
基本單位: kg/m3
其他單位：g/cm3
想一想
1 g/cm3 =1×103 kg/m3
1×10-3 kg
1×10-6 m3
=
1×103 kg/m3
1 g/cm3
=
換算關(guān)系
kg
m3
g
cm3
千克每立方米
克每立方厘米
用比值定義物理量，是物理學中常用的方法.這里用質(zhì)量與體積的比值定義密度.密度表示了物質(zhì)的一種特性.
密度只是在數(shù)值上等于質(zhì)量與體積的比值，但與我們所取的質(zhì)量、體積大小無關(guān).
物理公式的理解不能單純從數(shù)學角度考慮，而要受到物理意義的制約，注意每個物理結(jié)論成立的前提條件.
例 甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系如圖所示，由圖像分析，下列判斷正確的是(　　)
A. ρ甲＞ρ乙
B. ρ甲＝ρ乙
C. ρ甲＜ρ乙
D. 無法判斷
A
O
V/cm3
m/g
甲
乙
方法2：質(zhì)量相同時，V甲＜V乙，根據(jù) 可得，ρ 甲＞ρ 乙.
ρ=
m
V
方法1：體積相同時，m甲＞m乙，根據(jù) 可得，ρ 甲＞ρ 乙.
ρ=
m
V
物質(zhì) 密度/(kg·m-3) 物質(zhì) 密度/(kg·m-3)
金 19.3×103 鋁 2.7×103
鉛 11.3×103 花崗巖 (2.6~2.8)×103
銀 10.5×103 冰(0 ℃) 0.9×103
銅 8.9×103 蠟 0.9×103
鐵 7.9×103 干松木 0.5×103
表6.2-1 一些固體的密度(常溫常壓)
小資料
不同物質(zhì)的密度不一定不同.
物質(zhì) 密度/(kg·m-3) 物質(zhì) 密度/(kg·m-3)
水銀 13.6×103 純水 1.0×103
硫酸 1.8×103 酒精 0.8×103
海水 1.03×103 汽油 0.71×103
表6.2-2 一些液體的密度(常溫常壓)
物質(zhì) 密度/(kg·m-3) 物質(zhì) 密度/(kg·m-3)
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧氣 1.43 氦氣 0.18
空氣 1.29 氫氣 0.09
表6.2-3 一些氣體的密度(0 ℃，標準大氣壓)
物質(zhì) 密度/(kg·m-3)
冰(0 ℃) 0.9×103
純水 1.0×103
比較冰與水的密度，你能發(fā)現(xiàn)什么？
思考
物體的密度與物體的狀態(tài)有關(guān).
例1 已知鋁棒的直徑d為100 mm，長l為2.5 m，鋁棒的質(zhì)量是多少？(已知ρ鋁=2.7×103 kg/m3)
解：鋁棒的體積
根據(jù)公式 ，有
m鋁=ρ鋁V=2.7×103 kg/m3×0.02 m3=54 kg
鋁棒的質(zhì)量是54 kg.
可求出體積
m=ρV
例2 為凈化環(huán)境衛(wèi)生，環(huán)衛(wèi)工人駕駛灑水沖洗車對城區(qū)道路進行清掃.已知某灑水沖洗車空車質(zhì)量為5 t，其水罐裝滿水后該車的總質(zhì)量為21 t.求：該灑水沖洗車水罐的容積為多少m3 (ρ水＝1.0×103 kg/m3)
可求出裝滿水的質(zhì)量
容積=裝滿水的體積
解：裝滿水的質(zhì)量m=m總-m空車=21 t-5 t=16 t=1.6×104 kg
根據(jù)公式 ，有
所以灑水沖洗車水罐的容積為16 m3.
溫度不同的情況下，物體的密度是否相同？
？
科學世界
密度與溫度
一般來說，同種物質(zhì)溫度越高密度越小，遵從熱脹冷縮的規(guī)律，但是水比較特殊.水在4 ℃時密度最大.溫度高于4 ℃時，隨著溫度的升高，水的密度越來越??；溫度低于4 ℃時，隨著溫度的降低，水的密度也越來越小.水凝固成冰時體積變大，密度變小.
自主閱讀課本對應內(nèi)容
歸納
1. 一般情況下，同種物質(zhì)的密度相同，不同物質(zhì)的密度不同；
2. 物質(zhì)的密度與其種類、物態(tài)以及溫度等有關(guān)；
3. 水在4 ℃時密度最大.
課堂小結(jié)
密度
物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比是一定的，物質(zhì)不
同，這個比值一般也____.
密度
定義：在物理學中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積____.
基本單位：______；其他單位：______.
不同
之比
kg/m3
g/cm3
公式：
______.
換算關(guān)系：1 g/cm3=_______kg/m3.
1×103
理解：
(1)密度是物質(zhì)本身的一種屬性. 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)和溫度有關(guān).
1. 下列說法正確的是( )
A. 一塊磚切成體積相等的兩塊后，磚的密度變?yōu)樵瓉淼囊话?br/>B. 鐵的密度比鋁的密度大，表示鐵的質(zhì)量大于鋁的質(zhì)量
C. 密度不同的兩個物體，其質(zhì)量一定不同
D.一塊冰熔化成水后，它的體積變小，密度變大
D
隨堂練習
密度不變
×
體積未知
×
體積未知
×
由密度表可知ρ冰＜ρ水.則冰熔化成水，密度變大，又因為質(zhì)量不變，故體積變小
√
2. 某瓶礦泉水裝有質(zhì)量為m的水，喝去了一半，對于剩下的水，質(zhì)量
為______，密度______(選填“改變”或“不變”).
分析：
m
2
1
m
V
2
1
V
ρ剩 =
m剩
V剩
2
1
m
2
1
V
=
m
V
= ρ
=
不變
3. 2023年5月23日，我國13名科考隊員成功登頂珠穆朗瑪峰.如圖所示，是隊員從小型氧氣罐里吸取氧氣的情景，當氧氣罐里氧氣被吸取部分后，罐內(nèi)氧氣的質(zhì)量將______，密度將_______.(均選填“變大”“變小”或“不變”)
變小
變小
氧氣減少
質(zhì)量變小、體積不變
4. 小明和同學打乒乓球時，不小心將乒乓球踩扁了(未破損)，他將踩扁的乒乓球放入開水中浸泡一會后，乒乓球復原了，如圖所示.乒乓球復原過程中，其質(zhì)量_____，球內(nèi)氣體密度_____.(均選填“變大”“變小”或“不變”)
不變
變小
所含物質(zhì)的多少沒有變化
質(zhì)量不變、體積變大
5. 金屬鋨是迄今人們發(fā)現(xiàn)的地球上密度最大的金屬，其密度為22.6 g/cm3，1 m3白矮星物質(zhì)的質(zhì)量可達108 t，中子星的密度可達2×1018 kg/m3，超巨星密度是氫氣密度的十七萬分之一.上述物質(zhì)密度最大的是__________.
中子星
2.26×104 kg/m3
0.09 kg/m3
密度從小到大的順序為：
<ρ鋨
<ρ中子星
<ρ白矮星
ρ超巨星
6. 某同學從超市購買了一箱質(zhì)量為5 kg的雞蛋，共有85個，1個雞蛋的體積約為50 cm3左右，請估算雞蛋的密度約為多少？
可求出1個雞蛋的質(zhì)量
解：【解法一】1個雞蛋的質(zhì)量
根據(jù)公式 ，有
所以雞蛋的密度約為1.18 g/cm3.
6. 某同學從超市購買了一箱質(zhì)量為5 kg的雞蛋，共有85個，1個雞蛋的體積約為50 cm3左右，請估算雞蛋的密度約為多少？
可求出85個雞蛋的總體積
【解法二】85個雞蛋的總體積V=85×50 cm3=4 250 cm3
根據(jù)公式 ，有
所以雞蛋的密度約為1.18 g/cm3.

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