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(共18张PPT)
第六章 质量和密度
第二节 物质的密度
新课导入
1L水1kg
1L煤油0.8kg
1dm3铜锭8.9kg
1dm3铝锭2.7kg
铁块3kg
木块3kg
体积相同的水和煤油、铜锭和铝锭质量不同
你发现了什么？
质量相同的铁块和木块体积不同
思考：物质的质量与体积的关系是否与组成它的物质的某种特性有关？
进行新课
实验探究
探究物质质量与体积的关系
问题与猜想
通常情况下，一杯水的体积确定了，其质量也确定了
体积增加到原来的2倍，质量也变为原来的2倍
体积增加到原来的3倍，质量也变为原来的3倍
同种物质的质量与体积成正比吗？
不同物质的质量与体积之比相同吗？
制定方案
同种物质的质量与体积成正比吗？
不同物质的质量与体积之比相同吗？
①准备若干体积不同的立方体铝块和铜块作为研究对象。
②选择天平、刻度尺作为测量的工具。
③分别测量每一铝块和铜块的棱长，计算出体积。
④分别测量每一铝块和铜块的质量。
⑤先分析铝块的质量—体积关系，再分析铜块的质量—体积关系，然后比较分析铝块和铜块的质量—体积关系。
收集证据
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
铜块1 178.4 20 8.92
铜块2 124.7 14 8.91
铜块3 106.8 12 8.90
铜块4 89.4 10 8.94
铜块5 71.2 8 8.90
铜块6 53.6 6 8.93
铜块的质量与体积之比
5
10
15
20
10
20
30
40
50
60
70
80
铝
块
的
质
量
与
体
积
成
正
比
图像法：使实验结果更直观
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
分析与论证
质量m/g 体积V/cm3
铜块1 178.4 20 8.92
铜块2 124.7 14 8.91
铜块3 106.8 12 8.90
铜块4 89.4 10 8.94
铜块5 71.2 8 8.90
铜块6 53.6 6 8.93
铜块的质量与体积之比
分析与论证
铜块的质量与体积成正比
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铝块
铜块
同种物质的质量与体积成正比；不同物质的质量与体积之比不同。
大量实验表明：
不同物质的质量与体积的比值一般不同；由某种物质组成的物体，其质量与体积的比通常是一个常量，它反映了这种物质的一种特性。
1.定义
在物理学中，把物体的质量与体积的比叫作密度，它的物理含义是单位体积物体的质量。
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
千克（kg）
体积
千克每立方米（kg/m3）
立方米（ ）
密度
密度
3.单位
（1）国际单位：千克每立方米（ kg/m3或kg·m-3 ）
（3）单位换算：
1g/cm3=1×103kg/m3
（2）常用单位：克每立方厘米（ g/cm3或g·cm-3 ）
（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。
有物质不同但密度相同的特殊情况
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
4.对密度的理解
（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。
通常情况下物体会热胀冷缩
4.对密度的理解
物质 密度/(103kg/m3)
铂 21.5
金 19.3
铅 11.3
银 10.5
铜 8.9
钢、铁 7.9
钻石 3.51
在常温常压下一些固体的密度
物质 密度/(103kg/m3)
铝 2.7
花岗岩 2.5~2.8
玻璃 2.3~3.8
普通混凝土 2~2.8
冰 0.9
石蜡 0.82~0.92
干松木 0.4~0.7
物质 密度/(103kg/m3)
水银 13.6
硫酸 1.8
海水 1.02~1.07
纯水 1.0
柴油 0.85
煤油 0.8
酒精 0.8
汽油 0.71
物质 密度/(kg/m3)
氯 3.21
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
一氧化碳 1.25
甲烷 0.72
氦 0.18
氢 0.09
在常温常压下一些液体的密度
在温度为0℃、压强1.01×105Pa时一些气体的密度
提示：由于气体的体积受温度的影响显著，所以在给出气体密度值时要给出相应的温度和压强的数值。
观察表格，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，但也有特殊情形，如ρ煤油=ρ酒精=0.8×103kg/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。
结论
密度
定义
公式
单位
kg/m3、g/cm3
在物理学中，把物体的质量与体积的比叫作密度
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第二节物质的密度逐字稿
同学们好，今天我们一起来学习第六章质量和密度中的第二节物质的密度。密度在我们生活中有着非常广泛的应用，比如鉴别物质、计算物体的质量和体积等等。这节课我们就来深入探究物质的密度到底是怎么一回事。
大家看这几张图片，这里有体积相同的水和煤油，还有体积相同的铜锭和铝锭。从图中可以看到，1立方分米的铜锭质量是8.9千克，1立方分米的铝锭质量是2.7千克，一升水的质量是1千克，一升煤油的质量是0.8千克。很明显，体积相同的不同物质，质量是不一样的。再看这两张图，质量相同的铁块和木块，它们的体积却不相同，那这里就有一个值得我们思考的问题：物质的质量与体积的关系是否和组成它的物质的某种特性有关呢？大家可以先思考一下，我们接着通过实验来探究这个问题。
现在我们开始进行新课内容，通过实验来探究物质质量与体积的关系。首先，我们来提出问题和作出猜想。在日常生活中，我们可以发现，通常情况下，一杯水的体积确定了，它的质量也就确定了。如果把这杯水的体积增加到原来的二倍，那质量也会变为原来的二倍；体积增加到原来的三倍，质量同样变为原来的三倍。基于这些生活经验，我们提出两个问题：同种物质的质量与体积成正比吗？不同物质的质量与体积之比相同吗？
接下来，我们要制定实验方案。为了探究这两个问题，我们这样做：第一步，准备若干体积不同的立方体铝块和铜块作为我们的研究对象，因为铝块和铜块是常见的金属，方便我们进行实验操作和测量。第二步，选择合适的测量工具。这里我们选择天平来测量物体的质量，用刻度尺来测量立方体铝块和铜块的棱长。第三步，分别测量每个铝块和铜块的棱长，然后通过立方体体积公式计算出它们的体积。第四步，用天平分别测量每个铝块和铜块的质量。第五步，先分析铝块的质量体积关系，再分析铜块的质量体积关系，最后比较分析铝块和铜块的质量体积关系。这样我们就能找到问题的答案啦！
现在我们来看收集到的实验数据。这是铝块的质量与体积的数据表格。大家看，铝块一的质量是55.4克，体积是20立方厘米，它们的比值是2.77。铝块二质量39.0克，体积14立方厘米，比值是2.79。还有铝块3、4、5、6，它们各自都有对应的质量、体积和比值。从这些数据中，大家能初步发现什么规律吗？这是铜块的质量与体积的数据表格。铜块一质量178.4克，体积20立方厘米，比值是8.92。铜块二质量124.7克，体积14立方厘米，比值是8.91。铜块3、4、5、6也都有相应的数据。对比铝块和铜块的数据，我们可以发现，铝块和铜块各自的质量与体积的比值都比较稳定，但铝块和铜块的比值明显不同。
我们还可以用图像法来分析这些数据，这样能让实验结果更直观。从铝块的质量体积图像中可以清晰地看到，随着铝块体积的增大，它的质量也在均匀增大，这就说明铝块的质量与体积成正比。那同学们想一想，这是不是就可以回答我们之前提出的“同种物质的质量与体积成正比吗”这个问题？同样，从铜块的质量体积图像也能看出，铜块的质量随着体积的增大也是均匀增大的，所以铜块的质量与体积也成正比。结合铝块和铜块的实验结果，我们可以得出结论：同种物质的质量与体积成正比，而且不同物质的质量与体积之比不同。通过大量的实验表明，不同物质的质量与体积的比值一般不同。
由某种物质组成的物体，其质量与体积的比通常是一个常量，这个常量反映了这种物质的一种特性。在物理学中，我们把物体的质量与体积的比就叫做密度，它的物理含义是单位体积物体的质量，用符号ρ来表示，这里我们用到了比值定义法。在物理学中，常用两个物理量的比来定义新的物理量，像速度就是路程与时间的比，密度也是这样定义出来的。
密度的公式是ρ=m/v。这里m表示质量，单位是千克；V表示体积，单位是立方米；ρ就是密度啦，单位是千克每立方米。这个公式非常重要，以后我们在计算密度、质量或者体积的时候都会用到它。密度的单位有国际单位和常用单位，国际单位是千克每立方米，常用单位是克每立方厘米，这两个单位之间是可以换算的。一克每立方厘米等于一乘以10的3次方千克每立方米。大家要记住这个换算关系，在做题的时候经常会用到。比如说我们知道一个物体的密度是两克每立方厘米，换算成国际单位就是2乘以10的3次方千克每立方米。
下面我们来深入理解一下密度这个概念。首先，密度是物质的一种特性，当外界条件一定时，它不随物体质量、体积的变化而变化。比如说一块铁把它切成两半，每一半的质量和体积都变小了，但是铁的密度并没有改变，还是原来的密度值。这是因为密度是由物质本身的性质决定的，不同物质的密度一般不同。从我们之前做的铝块和铜块的实验就能看出来，铝和铜的密度不一样。但是呢，也有特殊情况，存在物质不同但密度相同的情况，所以不能简单地认为密度相同就是同一种物质。
物质的密度还受物质状态和温度的影响。当物质在固态、液态和气态之间转换时，质量不变，但是体积会发生变化，从而引起密度的变化。比如说水，水结成冰，质量是不变的，但是冰的体积比水大，根据密度公式ρ=m/v，体积变大，质量不变，密度就变小了，所以冰的密度比水小。另外，当温度变化时，虽然质量不受影响，但体积要发生变化，也会引起密度的变化。通常情况下，物体会热胀冷缩，温度升高，体积膨胀，密度变小；温度降低，体积收缩，密度变大。不过也有特殊的，比如水在4摄氏度时密度最大。
这是在常温常压下一些固体的密度，这是在常温常压下一些液体的密度，这是在温度为0摄氏度，压强1.01乘以10的5次方帕斯卡时一些气体的密度。观察表格你发现了什么规律？通过观察这些表格，我们可以得出一些结论：第一，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。比如温度、压强变化了，气体的密度就会变。第二，通常情况下，固体的密度大于液体的密度，液体的密度大于气体的密度，也就是ρ固>ρ液>ρ气，但也有例外，像冰、石、蜡的密度比水的密度小。第三，一般来说，不同的物质的密度不同，但也有特殊情形，比如ρ煤油 = ρ酒精 = 0.8乘以10的3次方千克每立方米，所以密度相同的物质未必是同种物质。第四，同种物质当物态改变时，密度也会发生变化，就像刚才说的水和冰。
好啦，这节课我们学习了很多重要的知识。我们通过实验探究了物质质量与体积的关系，得出了同种物质质量与体积成正比，不同物质质量与体积之比不同的结论。然后学习了密度的定义、公式、单位，还深入理解了密度是物质的一种特性，受物质状态和温度的影响。希望大家课后多做一些相关的练习题，巩固今天所学的知识。今天的课就到这里，下课！
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第二节《物质的密度》教学设计
一、教学目标
1. 物理观念：
理解密度的概念及其物理意义
掌握密度公式及单位换算
认识密度是物质的特性
2. 科学思维：
运用比值定义法建立密度概念
通过数据分析总结规律
培养控制变量法的科学思维
3. 科学探究与实践：
完成质量与体积关系的探究实验
学会用天平和量筒测量固体密度
能解释生活中的密度现象
4. 科学态度与责任：
体会密度在生产生活中的应用价值
培养严谨的实验态度和协作精神
二、教学重难点
重点：密度概念的建立；探究质量与体积的关系
难点：理解密度是物质的特性；密度公式的应用
三、教学准备
教具：多媒体课件、不同体积的铜块/铝块、天平和砝码、量筒、水
学具：每组配备天平、量筒、待测固体（铜块、铝块、石块）、烧杯
四、教学过程
（一）情境导入（5分钟）
1. 展示体积相同的铜块和铝块
提问：为什么它们体积相同但质量不同？
2. 展示质量相同的木块和铁块
提问：为什么它们质量相同但体积不同？
3. 引出问题：物质的质量与体积之间存在什么关系？
（二）实验探究（20分钟）
1. 猜想与假设：
同种物质质量与体积成正比
不同物质质量与体积的比值不同
2. 设计实验：
研究对象：不同体积的铜块和铝块
测量工具：天平测质量，刻度尺测体积
数据记录：设计表格记录质量和体积
3. 分组实验：
测量不同体积铜块、铝块的质量和体积
计算质量与体积的比值
4. 数据分析：
绘制mV图像，发现正比例关系
比较不同物质的比值差异
5. 得出结论：
同种物质质量与体积成正比
不同物质质量与体积的比值不同
（三）密度概念建构（15分钟）
1. 概念定义：
定义：质量与体积的比值叫密度（ρ）
公式：ρ = m/V
单位：kg/m （国际单位）、g/cm （常用单位）
换算：1g/cm = 1000kg/m
2. 密度特性：
展示不同物质密度表，总结规律：
一般ρ固＞ρ液＞ρ气
同种物质状态变化密度改变（如水结冰）
不同物质可能密度相同（如酒精与煤油）
3. 深度理解：
强调密度是物质特性，与m、V无关
解释密度公式的物理意义而非数学关系
（四）应用拓展（10分钟）
1. 例题解析：
已知质量和体积求密度
密度单位换算（如7.9g/cm =？kg/m ）
2. 生活应用：
解释冰浮于水面的原因
讨论鉴别物质的方法（如测密度）
分析热气球升空的密度变化
3. 趣味实验：
展示密度计测量不同液体密度
演示鸡尾酒分层现象（密度差异）
（五）课堂小结（5分钟）
知识树梳理：
密度定义→公式→单位→特性→应用
五、作业设计
1. 基础题：教材P112习题13
2. 实践题：测量家中食用油的密度
3. 拓展题：查阅"密度与社会生活"相关资料
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