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6.3 物质的密度
第六章 物质的物理属性
学习目标
1、探究质量和体积的关系
2、理解密度的概念，单位及换算
3、知道常见固体液体的密度
4、运用表格数据分析质量体积关系图像
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后，国王疑心工匠做的金冠并非全金，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。工匠到底有没有私吞黄金呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。经一大臣建议，国王请来阿基米德检验。
最初，阿基米德也是冥思苦想而却无计可施。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”（Eureka，意思是“我知道了”。Greek：ερηκα
他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。
王冠的故事
6.3.1探究质量和体积的关系
思考：物质的质量与体积的关系？
一.质量测量工具：
二.体积测量工具：
V正方体=a3
V长方体=abc
2．量筒上的标度
单位： 毫升 mL (ml)
1 mL = 1 cm3
最大测量值：常用100 mL，200 mL
分度值： 1 mL， 2 mL，5 mL
1．量筒是测量液体体积的仪器；
三、液体体积测量--量筒的使用
3．量筒的读数方法
用量筒测液体的体积．量筒里的水面是凹形的，读数时，应把量筒放在水平桌面上，观察刻度时，视线、刻度线与量筒内液体的凹液面最低处三者保持水平。
探究一：测量相同物质不同体积的量
探究二：测量相同体积不同物质的量
实验探究！
1.实验目的：
2.实验器材：不同的铝块
、托盘天平、刻度尺
探究同种物体的质量与体积关系
探究一：测量相同物质不同体积的量（铝块）
3.设计表格：
物体 质量/g 体积/cm3
铝块1
铝块2
铝块3
铝块4
4.实验操作：
（1）用刻度尺测量出铝块1的长、宽、高，计算出体积
（2）用托盘天平测量出铝块1的质量
（3）重复上述步骤，分别测量出铝块2、铝块3、铝块4的体积和质量
多次实验的目的是什么？
避免实验的偶然性，获得普遍规律
5.数据：
物体 质量/g 体积/cm3
铝块1 16.2 6
铝块2 21.6 8
铝块3 27.0 10
铝块4 32.4 12
问：体积为0时，质量是多少？
质量也为0
这是一条过原点的直线
结论：铝块的质量与体积成正比
实验步骤是一样的
探究二：测量相同体积不同物质的量（铁块）
数据：
物体 质量/g 体积/cm3
铁块1 7.9 1
铁块2 15.8 2
铁块3 23.7 3
铁块4 31.6 4
铁块：是一条过原点的直线
结论：
1.铁块的质量与体积成正比
2.铁块的质量与体积之比与铝块的质量与体积之比不相等
同种类的物质，它的体积( 增大几倍 )，它的质量( 也增大几倍 )；且质量跟体积的比值是( 定值 )。
6.3.2密度的概念，单位及换算
1、在物理学中，把单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、密度是物质的一种特性，同种物质的密度（同种状态下）是相同的。
3、通常我们用字母ρ(rou)表示密度，m表示质量，用v表示体积。
则密度=质量/体积，
即 ρ=m / v
6.3.2密度的概念，单位及换算
密度的物理意义： 表示单位体积的某物质的质量为 kg
5.单位转化：
（1）质量m：
1t= kg
1kg= g ; 1g= kg
1mg= g= kg
1000
1000
10-3
10-3
10-6
（2）体积V：
1 cm3 = dm3= m3
1L= dm3= m3; 1mL= cm3 = m3
10-3
10-6
1
10-3
10-6
1
（3）密度ρ：
1 g/cm3 = kg/m3
1 kg/m3 = g/cm3
103
10-3
密度的单位是复合单位。当质量的单位取千克（Kg）、体积的单位取立方米（m3）时，密度的单位为千克每立方米(Kg/m3)。当质量的单位取克（g）、体积的单位取立方厘米（cm3）时，密度的单位为克每立方厘米(g/cm3)。
1.不同物质的密度是否相同？
2.不同状态情况的同种物质的密度是否相同？
3.同种物质的同种状态密度是否会随着质量的变化而变化？
是否会随体积的变化而变化？
一般不同，但也有相同的， ρ冰=ρ植物油=0.9×103kg/m3
不相同。一般情况：ρ固>ρ液>ρ气，但ρ水>ρ冰
同种物质的密度不随质量和体积的变化而变化，密度是物体的一种属性。
4.密度与哪些因素有关呢？
温度、状态、气压、浓度
5.不同物体，体积相同，质量越大，密度 （选填“越大”、“越小”“相同”）
不同物体，质量相同，体积越大，密度 （选填“越大”、“越小”“相同”）
越大
越小
6.常温常压下， ρ水=
1×103kg/m3=1g/cm3
小知识
质量和密度的概念辨析
密度中的知二求一
例题1、对于密度公式ρ=m/V，下列说法正确的是（ ）
A、当质量不变的时候，密度与体积成正比
B、当体积不变的时候，密度与质量成正比
C、物质密度一定，质量与体积成正比
D、密度与体积成正比，密度与质量成正比
例题2、一支粉笔用掉了一半，剩下的一半与原来的相比（ ）
A、质量减小，密度不变
B、质量不变，密度减小
C、质量不变，密度不变
D、质量减小，密度减小
例3、一只瓶子能装2 kg酒精（ρ=0.8×103 kg/m3），如果用来装满水，那么瓶内水的质量（ ）
A、小于2 kg
B、大于2 kg
C、等于2 kg
D、无法判断
例4 矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑（图6.2-2）碑身高37.94m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7m、宽2.9m、厚1.0m，它的质量约为多少？
例5：一个铝球，它的体积是500厘米3，质量是540克，问是否是实心的？(已知ρ铝= 2.7克/厘米3)
比较质量法：假定铝球是实心的，计算铝球质量是1350g，因为1350g＞540g ，判定该铝球是空心的。
比较体积法：质量是540g的实心铝球计算体积应是200cm3，因为200cm3＜500cm3，判定该铝球是空心的。
比较密度法：用质量比体积可以得到该球的平均密度是1.08g/cm3,因为1.08kg/cm3＜2.7g/cm3，判定该铝球是空心的。
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