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(共28张PPT)
第6章　质量与密度
2.物质的密度
教科版八年级物理上册
学习目标
1.理解密度的物理意义，知道密度单位的写法、读法及换算。
2.知道密度的公式，能用公式进行计算，解决简单的实际问题。
新课导入
航空结构材料中，铝合金、钛合金和多种复合材料占有较大比重，材料轻量化是飞机基本结构材料的要求。
我国制造的大型客机C919
那么，铝
一定比铁轻吗？
难道一块大铝块的质量会比一个小铁钉的质量小吗？
比较两个物体质量的大小，不能只看是什么材料，还要考虑它们的体积大小。
物体的质量与体积之间有一定关系。
推进新课
知识点1
物体的质量与体积的的关系
实验探究
物体的质量与体积的关系
【提出问题】
1cm3物体的质量，即物体的质量与其体积的比值是一定的吗？
【猜想假设】
对于同种物质组成的物体，比值一定；
对于不同种物质组成的物体，比值不同。
【设计实验】
①取体积不同的长方体铁块、铝块各六块，用电子天平测出质量；
②用刻度尺测量其尺寸并计算体积；
③分别计算出它们各自质量与体积的比值，并进行比较。
得到普遍结论
【设计材料】
电子天平、刻度尺、体积不同的铁块和铝块各六块
电子天平
【点击画面播放视频】
【实验步骤】
（1）将电子天平放在水平实验台上，打开电源开关，等待几秒，直至显示屏上的数字归零。
（2）用电子天平分别测出铁块、铝块的质量，将数据填入表格中。
（3）用刻度尺分别测出铁块、铝块的尺寸并计算其体积，将数据填入表格中。
（4）分别计算出1cm3的物块的质量，将所得数据填入表格中。
铝块的质量与体积之比
待测物 质量/g 体积/cm3 单位体积的质量/(g/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
待测物 质量/g 体积/cm3 单位体积的质量/(g/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】 铝块的质量与体积的关系
待测物 质量/g 体积/cm3 单位体积的质量/(g/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
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铝块的质量与体积的比值是一定的
图像法：能更直接找到物理规律
【分析论证】 铁块的质量与体积的关系
待测物 质量/g 体积/cm3 单位体积的质量/(g/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
铁块的质量与体积的比值是一定的
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【实验结论】
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（1）1cm3的同种物质的质量一定，即同种物质的质量与体积的比值是一定的。
（2）1cm3的不同物质的质量一般不同，即不同物质质量与体积的比值一般不同。
知识点2
密度
1.定义
在物理学中，某种物质组成的物体的质量与其体积之比叫作这种物质的密度。用符号ρ表示。
比值定义法
2.公式
质量
千克（kg）
体积
千克每立方米（kg/m3）
立方米（m3）
密度
常用的密度单位还有g/cm3
1g/cm3=1×103 kg/m3
3.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
常见液体的密度（常温常压下）
常见气体的密度（0℃，一个标准大气压）
常见固体的密度（常温常压下）
物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3)
铂 21.4×103 铝 2.7×103
金 19.3×103 玻璃 (2.4~2.8)×103
铅 11.3×103 混凝土 2.2×103
银 10.5×103 冰 0.9×103
铜 8.9×103 蜡 0.9×103
钢、铁 7.9×103 干松木 0.5×103
物质 密度/(kg/m3)
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
一氧化碳 1.25
氦 0.18
氢 0.09
物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3) 物质 密度/(kg/m3)
水银 13.60×103 纯水 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
观察表格中的数据，你发现了什么规律？
（1）表格中的密度值都是在一定条件下的值，若条件改变，对应的密度值也会变化。
（2）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。
（3）一般来说，不同的物质的密度不同，但也有特殊情况，如ρ煤油=ρ酒精=0.80×103kg/m3，故密度相同的物质未必是同种物质。
（4）同种物质，当物态改变时，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。
知识点3
密度的应用
1.鉴别物质
农业生产中配置盐水选种
食品工业中鉴别牛奶
【例题】有一枚2022年北京冬奥会纪念币（如图），它的质量为12.9g，体积为1.45cm3，请判断这枚纪念币是不是由金制成的。
解 密度是物质的特性，可以通过求出纪念币的密度ρ来判断它的成分。
m =12.9 g =1.29×10-2kg
V = 1.45cm3 = 1.45×10-6m3
根据密度表可以查得这枚纪念币的主要成分是铜，不是金。
2.根据密度大小选择材料以满足不同需求
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
3.测量难以直接测量的质量或体积
对于形状不规则的纯净物体：
①查出组成该物体的密度ρ，测出质量m；
②根据 的变形公式 求出体积。
对于难以直接测量质量的庞大物体：
①查出组成该物体的密度ρ，测出体积V；
②根据 的变形公式m=ρV求出质量。
自我评价
1.找几枚面值5角的硬币，设计实验鉴别它是由什么金属做成的。
可用托盘天平测出这几枚硬币的总质量，用量筒和水测出这几枚硬币的总体积，由公式 计算出硬币的密度，然后查阅密度表，看测得的密度值与何种金属的密度相同或相近，便可得出硬币是由什么金属做成的初步结论。
2.人的密度跟水差不多，根据你的质量算一算自己的体积有多大。
解：自己的质量为60kg，密度ρ=ρ水=1×103kg/m3
由 可得，自己的体积
3. 1m3 白矮星物质的质量是105~108t，1cm3中子星物质的质量是107~109t，而超巨星物质的密度只有水的密度的千分之一，请把上述物质按照密度由大到小进行排序。
这些物质按照密度由大到小的排序为中子星物质、白矮星物质、超巨星物质。
4. 估测你所在的教室里空气的质量有多大，请设计测量方案，写出实验步骤。
实验方案：先用卷尺测出教室内部的长、宽、高，计算教室内空气的体积，再查出空气密度，利用m=ρV计算教室内的空气质量。
实验步骤：(1)先用卷尺测出教室内部的长度a、宽度b和高度c，求出教室的容积 V=abc。
(2)查阅密度表可知空气的密度ρ=1.29 kg/m3，然后利用m=ρV求教室内空气的质量。
5. 甲、乙两个金属块，从外观上很难辨别它们是由什么物质组成的，现测得它们的体积和质量分别为：（甲）15cm3，290g；（乙）5.4cm3，48 g。你能鉴别出各物块可能是什么金属吗？
解：甲的密度
乙的密度
查密度表可知，甲可能是金，乙可能是铜。
课堂小结
密度
定义
公式
单位
应用
鉴别物质、选择材料等
计算质量、体积、密度
kg/m3、g/cm3
某种物质组成的物体的质量与其体积之比
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
布置作业

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