资源简介

(共29张PPT)
密度
第2节　第1课时
第六章　质量与密度
2
知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义。
1
探究同种物质的质量与体积的关系，体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法。
很久以前有一个国王，请一个工匠打造了一顶纯金的皇冠。皇冠做好后国王很满意，但总是怀疑工匠偷走了部分黄金。于是他就请阿基米德想办法进行鉴别。
阿基米德冥思苦想也束手无策。直到有一天他要洗澡，当他把脚伸进装满水的木桶时，水就溢了出来，顿时他灵机一动——有了。
几天后他当着国王及大臣的面，取两木盆盛满水，在一只木盆中放入皇冠，另一木盆中放入等质量的纯金。根据溢出水的体积，他就断定——皇冠不是纯金做的。
这是为什么？
学习了密度的概念就明白了。
日常生活中人们可以根据物质的颜色、气味、软硬程度等性质分辨不同的物质，这是利用了物质的某些性质。
自然界是由各种各样的物质组成的，不同物质有不同的特性。
1. 提出问题
(1)二个烧杯分别装有酒精和油，你如何把它们区分开
(2)有形状和体积都相同的三个金属圆柱体，分别是铜、铝和铁的。你如何区分开来？
一、实验：探究物质的质量与体积的关系
(3)两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块，怎么区分它们？
(4)两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块，怎么区分它们？
(5)两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块，怎么区分它们呢？
此时既不能仅通过比较质量来分辨，也不能仅通过比较体积来分辨。究竟通过比较什么能够分辨出铜块和铝块呢？这正是我们探究的问题。
2. 猜想
既然单纯比较质量或体积不能分辨它们，那么通过寻找质量和体积的关系也许能找到一种方法……
体积、质量都不相等的铜块、铝块
3. 实验设计
(1)取几个不同体积的长方体铝块，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)取几个不同体积的长方体铜块，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)通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。
①比较不同的铝块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？
②比较不同的铜块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铜块有什么相同点？
(4)实验器材
天平、砝码、体积不同的铝块和铜块、刻度尺。
A
B
C
三个体积
不等的铝块
D
E
F
三个体积
不等的铜块
(1)调节天平平衡；
(2)用天平分别称量不同体积的铝块（铜块）的质量，记入表格；
(3)测量铝块（铜块）的边长，计算他们的体积，记入表格。
(4)实验数据。
物质 铝块 m/g V/cm3
铝 A 27 10
B 54 20
C 81 30
4. 进行实验
物质 铜块 m/g V/cm3
铜 D 89 10
E 178 20
F 267 30
同种物质的质量与它的体积成正比。
②分别计算每个铝块、铜块质量与体积的比值，可得出：
物质相同，质量跟体积的比值相同；
物质不同，质量跟体积的比值不同。
即：质量跟体积的比值与物质的种类有关。
(1)根据表格数据分析
①从测量数据上看，会得到：
同种物质的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数，即
5. 分析论证
物质 铝块 m/g V/cm3
铝 A 27 10
B 54 20
C 81 30
(2)用图像来处理数据（以铝为例）
①画出铝块的m-V图像
以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标系中再加上一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块的m-V图像。
物质 铝块 m/g V/cm3
铝 A 27 10
B 54 20
C 81 30
0 10 20 30 40
80
60
40
20
②分析图像（以铝为例）
由图像可看出同种物质的质量与体积的关系是一条过原点的倾斜直线，说明同种物质的质量与体积成正比。其一般式为m=kV，代入一组（m，V）数据，即可算出k=2.7g/cm3。
(3)实验结论：
同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值是一个恒量。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。
物理学中就用密度来表示这种特性。
二、密度
1.概念
某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度。用符号 表示。
2.密度的公式和物理意义
(1)密度=(ρ=)。
(2)变形公式： m= ， V=。
质量
体积
ρ
ρV
(3)密度公式的理解：同种物质，在一定状态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变。ρ=只是密度的计算式，因此，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比。
(4)密度的物理意义：密度是物质的一种 ，它表示单位体积的某种物质的质量。
特性
3.密度的单位
(1)基本单位： (kg/m3)。
m单位用kg、V单位用m3时，则ρ的单位是kg/m3。
(2)常用单位： (g/cm3)。
m单位用g、V单位用cm3时，ρ的单位是g/cm3。
(3)单位换算1 g/cm3= kg/m3。
千克每立方米
克每立方厘米
103
4.对密度是物质的特性的理解
(1)每种物质都有它确定的密度，同种物质，密度是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。
(2)密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是不同的。
(3)密度与物质的温度和状态有关。
①同种物质的密度受温度变化的影响。物质在温度变化时，体积发生改变（如热胀冷缩），而质量不变，因此物质的密度会改变。
②物质发生物态变化时，质量不变，但体积会变化，所以密度也随之变化。 例如水结冰后，密度变小（0.9g/cm3）。
学以致用
1.(2024·绥化)将一瓶酸奶喝掉一半后，下列关于剩下半瓶酸奶的说法中，正确的是(　　)
A.质量和密度都不变
B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变，密度变为原来的一半
D.质量变为原来的一半，密度不变
D
解析　一瓶酸奶喝掉一半后，物质总量减少，所以质量减少一半，体积减少一半，物质种类及状态没有变化，所以密度不变，故D正确，A、B、C错误。
2.(2024·乐山)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则ρ甲　 (选填“>”“<”或“=”)ρ乙，
ρ丙=　　 kg/m3。
>
解析　由图像可知，当甲、乙物质的质量相等时，甲的体积小于乙的体积，由ρ=知，ρ甲>ρ乙；
由图像可知，当丙的体积为20 cm3时，其质量是10 g，则丙的密度为ρ丙===0.5 g/cm3=500 kg/m3。
500
总结提升
三种比较密度大小的方法
1.在图像中找到同物质对应的质量和体积数值，利用公式算出密度，再比较大小。
2.在图像中画一条与质量m坐标轴平行的直线，比较图像与所画直线交点对应的质量大小关系，则质量大的物质密度大(体积相同比较质量)。
3.在图像中画一条与体积V坐标轴平行的直线，比较图像与所画直线交点对应的体积大小关系，则体积大的物质密度小(相同质量比较体积)。
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作这种物质的密度。密度是物质的一种特性。
②公式：ρ=
国际单位：千克／米3（kg/m3）
③单位
单位换算：1g/cm3= 1.0×103 kg/m3
探究物质的质量与体积的关系
常用单位：克／厘米3（g/cm3）
1.水的密度是1.0×103 kg/m3，读作：　　　　 ， 表示的物理意义是：　　　 　；1.0×103 kg/m3=　　g/cm3；一杯子水和一桶水，它们密度的大小关系是：　　　(选填“相等”或“不相等”)；杯子里的水结冰后，其质量　　 ，密度　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.0×103千克每立方米
每1 m3水的质量是103 kg
1.0
相等
不变
变小
2.如图所示是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像，由图像可知，甲、乙两种物质的密度ρ甲、ρ乙和水的密度ρ水之间的关系是(　　)
A.ρ乙>ρ水>ρ甲 B.ρ乙>ρ甲>ρ水
C.ρ甲>ρ水=ρ乙 D.ρ水=ρ甲>ρ乙
D
解析　由图像可知：ρ甲== =1 g/cm3=ρ水；ρ乙== =0.5 g/cm3。
由计算可知，ρ水=ρ甲>ρ乙，故选D。
3.(2024·滨州)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一，被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示，一位艺术家正在篆刻一枚方章，与篆刻前相比，篆刻后方章的质量 　　　，密度 　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
不变
解析　物体所含物质多，质量就大，所含物质少，质量就小，所以篆刻一枚方章，与篆刻前相比，所含物质减少，质量变小；密度是物质本身的一种属性，密度与物质的种类有关，与物质的状态有关，与篆刻前相比，方章的物质种类不变，物质的状态不变，所以方章的密度不变。
4.同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验，得到数据如表所示。
序号 蜡块 干松木 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3
① 9 10 5 10
② 18 20 10 20
③ 27 30 15 30
④ 36 40 20 40
(1)在如图的方格纸中，用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
答案　见解析图
解析　图像的横轴是体积，纵轴是质量。在图上
先作出蜡块的四个坐标点，然后将它们连起来；
再在图上作出干松木的四个坐标点，将它们连起
来，如图：
(2)分析图、表可知，同种物质的物体，质量与体积的比值　　 ；不同物质的物体，质量与体积的比值一般　　　 (以上两格均选填“相同”或
“不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为　　　。
相同
不同
密度
序号 蜡块 干松木 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3
① 9 10 5 10
② 18 20 10 20
③ 27 30 15 30
④ 36 40 20 40
解析　由蜡块的四组数据我们发现，每一组的质量与体积的比值都相同；由干松木的四组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同。则可得结论：同种物质的质量与体积的比值相同。
蜡块的质量与体积的比值是0.9 g/cm 3，干松木的质量与体积的比值是0.5 g/cm 3， 则可得结论：不同物质的质量与体积的比值一般不同。
物理学中将质量与体积的比值定义为密度。

展开更多......

收起↑