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(共41张PPT)
第三节 密度
沪科版·八年级物理上册
本节要点
1.能通过实验，理解密度，知道一些常见物质的密度;
2.能将密度知识与其在生产生活中的应用联系起来；
3.能体会用物理量之比建构物理概念的意义。
情境导入
探究：如何鉴别水和酒精？
嗅——水和酒精气味不一样
如何鉴别水和酱油？
看——水和酱油颜色不一样
思考：如何鉴别奥运会金牌是否是纯金的呢？
进行新课
相同体积的同种物质
质量相等
相同体积的不同种物质
质量相等
装有等体积“水”的两个相同烧杯
纯水
盐水
哪杯“水”的质量更大？
纯水
盐水
盐水的质量更大
体积不同、质量不同
如何鉴别？
同种物质体积增大，其质量会_______
思考：该物体的质量与体积之比是否改变？
增大
实验：探究不同物体的质量与体积之比
【实验目的】
探究不同物体的质量与体积之比是否相同。
【猜想与假设】
由同种物质组成的物体，此比值应相同；
由不同物质组成的物体，此比值应不相同。
知识点一
探究不同物体的质量与体积之比
①用天平测出不同体积的立方体铝块的质量，并记录数据；
②用刻度尺测量铝块边长后算出体积，并记录数据；
③分别计算不同铝块的质量与体积之比，记录数据并进行比较;
④将铝块换成铁块重复上述操作。
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【实验步骤】
铝块的质量与体积之比
质量m/g 体积V/cm3
铝块1 55.4 20 2.77
铝块2 39.0 14 2.79
铝块3 33.3 12 2.78
铝块4 27.8 10 2.78
铝块5 22.3 8 2.79
铝块6 16.6 6 2.77
质量m/g 体积V/cm3
铁块1 154.4 20 7.72
铁块2 108.0 14 7.71
铁块3 92.4 12 7.70
铁块4 77.4 10 7.74
铁块5 61.6 8 7.70
铁块6 46.4 6 7.73
铁块的质量与体积之比
【分析论证】
铝块的质量与体积之比
5
10
15
20
10
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30
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80
铝块的质量与体积成正比
质量m/g 体积V/cm3
铝块1 55.4 20 2.77
铝块2 39.0 14 2.79
铝块3 33.3 12 2.78
铝块4 27.8 10 2.78
铝块5 22.3 8 2.79
铝块6 16.6 6 2.77
图像法：使实验结果更直观
【分析论证】
铁块的质量与体积成正比
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20
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100
120
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质量m/g 体积V/cm3
铁块1 154.4 20 7.72
铁块2 108.0 14 7.71
铁块3 92.4 12 7.70
铁块4 77.4 10 7.74
铁块5 61.6 8 7.70
铁块6 46.4 6 7.73
铁块的质量与体积之比
【实验结论】
5
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同种物质的质量与其体积之比是一定的；不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。
知识点二
密度的概念
1.定义
在物理学中，把由某物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度。
符号：ρ
比值定义法：物理学中常用两个物理量的“比”定义新的物理量。
2.公式
质量
单位：千克（kg）
体积
单位：千克/米3（kg/m3）
单位：立方米（m3）
密度
3.单位
国际单位制中：写作“千克/米3”，读作“千克每立方米”
符号表示：kg/m3或kg·m-3
日常生活中还有：克/厘米3，读作“克每立方厘米”
符号表示：g/cm3或g·cm-3
4.物理意义
1g/cm3=1×103 kg/m3
密度的物理意义：表示单位体积的某物质组成的物体的质量
如：纯水的密度为1.0×103kg/m3，表示体积为1m3的纯水质量为1.0×103kg
5.对密度的理解
（1）密度是物质的一种特性，外界条件一定时，它不随物体质量、体积的变化而变化。
（2）不同物质的密度一般不同。
（3）物质的密度受物质状态和温度的影响：
①当物质在固态、液态和气态之间转换时，质量不变，体积变化，从而引起密度的变化。
②当温度变化时，虽然质量不受影响，但体积要发生变化，从而引起密度的变化。
有物质不同但密度相同的特殊情况
通常情况下物体会热胀冷缩
密度取决于物质的种类、状态等，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比
科学书屋
物质（状态） 密度/(kg·m-3)
金（固体） 19.3×103
银（固体） 10.5×103
铜（固体） 8.9×103
铁（固体） 7.9×103
铝（固体） 2.7×103
玻璃（固体） (2.4~2.8)×103
冰(固体, 0℃) 0.9×103
石蜡（固体） 0.9×103
海水（液体） 1.03×103
观察表格中的数据，能发现什么规律？
物质（状态） 密度/(kg·m-3)
纯水（液体） 1.0×103
柴油（液体） 0.85×103
酒精（液体） 0.8×103
汽油（液体） 0.71×103
二氧化碳（气体，0℃，1个标准大气压） 1.98
氧（气体，0℃，1个标准大气压） 1.43
空气（气体，0℃，1个标准大气压） 1.29
水蒸气（气体，100℃，1个标准大气压） 0.6
氢（气体，0℃，1个标准大气压） 0.09
（1）通常情况下，ρ固＞ρ液＞ρ气，但也有例外，如冰、石蜡的密度比水的密度小。
（2）一般来说，不同的物质，密度不同，但也有特殊情形，如ρ冰=ρ石蜡=0.9×103kg/m3，故密度相同的物质未必是同种物质。
（3）同种物质，当状态改变时，密度也会发生变化，如水的密度为1.0×103kg/m3，冰的密度为 0.9×103kg/m3。
结论
知识点三
密度知识的应用
1.鉴别物质
①根据公式 求出物质的密度；
②查密度表确定属于哪种物质或对照密度表判断真伪。
由于不同物质的密度可能相同，所以单纯用密度来鉴别物质往往不准确。实际鉴别物质时，还要结合物质的其他特性，如气味、颜色、透明度、硬度、可燃性等。
例 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。
分析：已知质量和体积
求出密度
与纯金密度对比
判断是否是纯金的
计算时注意单位是否一致
例 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。
解：由题意，金牌的质量m=44.5g，体积V=5cm3。
根据密度公式，该金牌的密度为
查密度表可知纯金的密度为19.3×103kg/m3。
因此，可判断该金牌不是纯金的。
2.求质量
对于不便于直接测量的庞大物体：
①查出组成该物体质量的密度ρ，测出体积V；
②根据 的变形公式m=ρV求出质量。
3.求体积
对于形状不规则或不便于直接测量体积的较大物体：
①查出组成该物体质量的密度ρ，测出质量m；
②根据 的变形公式 求出体积。
4.密度在生产生活中的应用
农业生产选种时配置盐水
食品工业中鉴别牛奶品质
（1）根据需要选择不同密度的物质
航空器材采用强度高、密度小的材料
机床底座采用坚固、密度大的材料
（2）利用物质的密度不同服务生活
房间的暖气一般安装在墙体的下部，其周围空气因受热体积膨胀、密度变小而上升，冷空气从四面八方流过来，冷热空气的循环使房间温度迅速升高。
都江堰飞沙堰利用水和沙石密度不同排沙
视频：飞沙堰排沙原理
物理聊吧
铜线是工程技术中常用的材料。某型号裸铜线的横截面积为4mm2，如果一卷铜线的质量为10kg，你能估算这卷铜线有多长吗？
解：一卷铜线的质量m=10kg，铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，
则这卷铜线的体积
铜线的体积等于其长度与横截面积的乘积，故这卷铜线的长度
随堂练习
1.关于质量和密度，下列说法中正确的是（ ）
A.同种物质组成的物体，其密度与质量成正比
B.“铁杵磨成针”时铁的密度发生了变化
C.冰的密度是 0.9×103kg/m3,表明1m3冰的质量是 0.9×103kg/m3
D.航天员把月球岩石标本带回地球，标本的质量不变
D
2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料，满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料（ ）
A.密度小 B.导电性强
C.导热性好 D.弹性大
A
3.密度定义式因能被写成如图所示的样式，而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中，正确的是（ ）
A.同种物质的密度与其质量成正比
B.同种物质的密度与其体积成反比
C.对于同种物质组成的不同物体，物体的质量与体积成正比
D.对于不同种物质组成的物体，质量和体积的比一定不同
C
4.在寒冷的冬季，由于温度较低，水结冰后体积增大，从而造成室外许多自来水管和水缸等盛水容器破裂，给生活带来诸多不便，特别是农村和山区。小明同学对这个现象很感兴趣，取来一个玻璃瓶做实验，量取 720 cm3水刚好装满了玻璃瓶。
（ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）这些水全部结成冰后体积是多少？
（2）为了使水全部结成冰后，不至于把玻璃瓶胀破，事先应该至少倒掉多少克水？
解：（1）ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3，
瓶内装满水后，水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm3×720cm3=720g。
这些水全部结成冰后，冰的质量m冰=m水=720g，
又ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3，
则冰的体积
解：（2）由题可知V瓶=V水=720cm3,
水全部结冰后，当V冰'=V瓶时，刚好不至于把玻璃瓶胀破，
此时冰的质量m冰'=ρ冰V冰'=0.9g/cm3×720cm3=648g，
则剩余水的质量m水'=m冰'=648g，
故应至少倒出水的质量
m=m水-m水'=720g-648g=72g。
课堂小结
密度
认识密度
定义
密度的应用
物理意义
公式：
鉴别物质
求质量：m=ρV
求体积：
布置作业
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
【教材P119~120“作业” 】
自我检测
1.一个实心铝块的质量为27g，体积为10cm3，则该铝块的密度为_____g/cm3=_________kg/m3。将这个铝块削去一半，剩下铝块的质量为______g，密度为______g/cm3。
2.7
2.7×103
13.5
2.7
2.一个体积是 40cm3的铁球，质量是156g，请判断这个铁球是否是实心铁球，并给出证据。（ρ铁=7.8×103kg/m3）
解：这个铁球不是实心铁球，
ρ铁=7.8×103kg/m3=7.8 g/cm3，
该铁球的质量 m球=156 g，该铁球的体积 V球=40 cm3。
方法一：该铁球的密度
所以这个铁球不是实心铁球。
方法二：同等体积的实心球的质量
m铁=ρ铁V球=7.8 g/cm3×40cm3=312g＞m球，
所以这个铁球不是实心铁球。
方法三：同等质量的实心铁球的体积
所以这个铁球不是实心铁球。
3.在工业设计等领域，常将 3D 打印用于制造模型。某同学选用某种塑料来打印自己设计的作品。
（1）若这种塑料的体积为10 cm3时，质量为 10.5g，求这种塑料的密度；
（2）若用该材料打印出来作品的质量是42g，估算所消耗塑料的体积。
解：（1）这种塑料的密度
（2）作品的质量m′=42g，所消耗塑料的体积
4.有一块花岗岩碑石，其体积为3m3。为了计算其质量，有人找了一小块同种花岗岩样品，测得该样品的质量为14g，体积为5cm3。利用这些数据，你能算出该花岗岩碑石的质量吗？
解：花岗岩的密度
则该花岗岩碑石的质量 m′=ρV′=2.8×103kg/m3×3m3
=8.4×103kg。
5.小明同学学习密度公式 后认为，从该公式看，可以推出“某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比”的结论。你认为这种推论对吗？为什么？
不对，密度是物质的一种特性，不随体积和质量的改变而改变。根据 可知：由不同种物质组成的物体体积相等时，质量大的密度大；质量相等时，体积大的密度小。
6.若近似认为人体的密度等于水的密度，请根据你的质量估算一下自己身体的体积。
解：因为近似认为人体的密度等于水的密度，所以人体的密度ρ=1.0×103kg/m3。若某学生的质量 m=50 kg，则该学生的体积

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