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第六章 ——质量和密度
第2节 密度
八年级物理上册 人教版
1
探究同种物质的
质量与体积的关系
第2节
2
密度
密 度
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。
②知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义。
③会查密度表。
学习目标
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。直到有一天他洗澡时，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。
①请同学们看一则科学故事
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。
金牌、银牌和铜牌，你能分辨他们吗？
②在2022年北京冬奥会上，中国运动员一共获得了9枚金牌、4枚银牌、 2枚铜牌，为我国争了光。
谷爱凌获得
了2金1银
学习了密度的概念就能分辨。
探究同种物质的
质量与体积的关系
01
PART
①一桶水的质量比一杯水的质量要大。
②铝锅的质量比铝漏勺的质量要大。
根据生活经验猜想
一、探究同种物质的质量与体积的关系
【猜想与假设】
猜想：同种物质组成的不同物体，体积越大 ，质量越大，物体的质量与体积可能成正比。
①取几个不同体积的的铝块，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取几个不同体积的的铜块，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根据实验数据进行分析，找出同种物质的质量与体积的关系。
【实验设计】
【实验器材】
天平、砝码、体积不同的铝块和铜块、刻度尺。
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，并记入表格；
③测量铝块（铜块）的边长，计算他们的体积，并记入表格。
【实验数据】
物质 铝块 m/g V/cm3 m/v 物质 铜块 m/g V/cm3 m/v
铝 A 27 10 2.7 铜 D 89 10 8.9
B 54 20 2.7 E 178 20 8.9
C 81 30 2.7 F 267 30 8.9
【实验步骤】
处理实验数据时，可以采用图像法。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。
【数据处理】
物质 实验序号 m/g V/cm3 m/v
铝 1 27 10 2.7
2 54 20 2.7
3 81 30 2.7
0 10 20 30 40
80
60
40
20
以体积V为横坐标，以质量 m为纵坐标，根据表中数据画出了铜块的m-V图像。
【数据处理】
物质 实验序号 m/g V/cm3 m/v
铜 4 89 10 8.9
5 178 20 8.9
6 267 30 8.9
0 10 20 30 40
300
250
200
150
100
50
【实验结论】
①图象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；
②不同物质，直线的倾斜程度不同，即表明不同种物质的质量与体积的比值不等。
①同种物质的质量与体积成正比，即同种物质的质量与体积的比值是个定值。
②不同种物质的质量与体积比值不同。
甲 乙 实验 序号 体积 V/cm3 质量 m/g 实验 序号 体积 V/cm3 质量
m/g
1 10 18 4 10 9
2 20 36 5 20 18
3 30 54 6 30 27
【例题1】在探究“物质的质量和体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的物质做实验，且甲、乙都是长方体形状。实验时，小组同学分别测出它们的体积和质量并记录数据如表所示。
①小组同学测量体积和质量时所用的工具分别为_______和______；
②在如图所示的方格纸中已画出了乙的质量随体积变化的图像，请你画出甲的质量随体积变化的图像。
天平　
刻度尺　
③分析上表中实验序号_______________________的数据，可以得到结论：体积相同的甲和乙，它们的质量不相同；
④通过对数据或图像的分析，可以得到结论：同种物质，质量与体积的比值是______的；不同种物质，质量与体积的比值一般是______（均选填“相同”或“不同”）的。
不同　
相同　
1与4（或2与5或3与6）
甲 乙 实验序号 体积V/cm3 质量m/g 实验序号 体积V/cm3 质量m/g
1 10 18 4 10 9
2 20 36 5 20 18
3 30 54 6 30 27
密 度
02
PART
【分析实验结论】
一、密度 ρ
1.密度定义：
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
同种物质的质量与体积成正比，即同种物质的质量与体积的比值是一个确定的值。
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。在物理学中，用密度表示物质的这种特性。
2.密度公式
①国际单位：千克/米3 （ kg/m3 ）
读作：千克每立方米
②常用单位： 克/厘米3（ g/cm3 ）
读作：克每立方厘米
3.密度单位
质量m的单位：千克（kg）
体积V的单位为：米3(m3)
质量m的单位：克（g）
体积V的单位：厘米3(cm3)
密度=
质量
体积
物质 密度/kg/m3 物质 密度/kg/m3
铂 铝
金 花岗岩
铅 砖
银 冰
铜 蜡
钢、铁 干松木
1.一些固体的密度（常温 常压）
金属中密度最小的是：
铝
21.4×103
2. 一些液体的密度（常温 常压）
物质 密度/kg/m3 物质 密度/kg/m3
水银 植物油
硫酸 煤油
海水 酒精
纯水 汽油
记住水的密度
1.0×103kg/m3
3. 一些气体的密度（0℃ ，在标准大气压下）
物质 密度/kg/m3 物质 密度/kg/m3
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
空气的密度是多大？
1.29千克/米3
①一般情况下：ρ固＞ρ液＞ρ气 ；
②有一些物质密度相同：如冰和蜡，酒精和煤油；
③同种物质物态不同时，其密度可能不同：如冰和水；
④固体和液体密度用国际单位，数值都表示为“×103 ”的形式，如ρ水=1.0×103kg/m3 ；气体密度用国际单位，数值没有“×103”，如 ρ空气=1.29kg/m3。
密度表中反映的物质密度的一些规律
二、对密度概念的理解：
1.密度是物质的一种特性，同种物质在一定状态下，密度是相同的，与物体的质量、体积、位置、形状等无关。
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。
一般来说，物质在温度变化时，体积发生改变，而质量不变。因此物质的密度在温度升高时变小，在温度降低时变大；（水例外，水在4度时密度最大）。另外，物体发生物态变化时，体积也会变化，密度也随之变化。 例如水结冰后，密度变小（0.9g/cm3）。
三、有关密度的计算问题
1.密度及变形公式：ρ＝m/V 质量 m＝ρV 体积 V＝m/ρ
2.计算时注意ρ、m、V单位的组合：
① m用kg做单位，V用m3做单位，ρ的单位是kg/m3；
②m用g做单位，V用cm3做单位时，ρ的单位是g/cm3；
3.密度计算的一般步骤 ：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
②分析求未知量所需要的条件；
③选择适当的公式进行计算。
根据密度公式： ρ＝m/V，当王冠与纯金的质量相等时，若密度相等，则它们的体积相等，当放入盛满水的容器中，溢出来的水的体积也相等；当王冠与纯金的质量相等时，若密度不相等，则它们的体积不相等，溢出来的水的体积也不相等。
阿基米德是怎样鉴别王冠是否纯金做的呢？
所以阿基米德根据溢出来的水的体积是不相等，他就断定皇冠不是纯金做的。
【解析】密度是物质的一种特性，不同物质，密度一般不同。
同种物质，密度不变，与物体的质量、体积无关，但是质量与体积成正比。所以选项C正确。
C
【例题3】矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94 m，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
【解析】碑心石的体积：V＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6m3
查表，取花岗岩的密度：ρ＝2.8×103 kg/m3
由公式ρ=m/V得到：m＝ρV
m＝ρV＝2.8×103kg/m3×42.6 m3＝119.3×103kg ＝119.3t
此题告诉我们，我们可以用密度的知识计算不便称量的物体的质量。
课 堂 小 结
03
PART
密度
①某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 密度反映了物质的一种特性。
②公式：ρ=m/V
③单位
国际单位：千克／米3（kg/m3）
单位换算：1g/cm3= 1.0×103 kg/m3
物质的质量
与体积的关系
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。
常用单位：克／厘米3（g/cm3）

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