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第2节 密度
八年级
初中物理
第六章 质量与密度
1.通过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.掌握密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义。
3.通过学习密度表的使用，要学会查密度表。
4.通过学习密度知识的应用，能运用密度公式进行有关计算。
学习目标
物质的质量与体积的关系
知识点一
不同物质的物体的质量与体积的关系？
同种物质的物体的质量与体积的关系？
用天平称量体积相同的铜块、铝块、铝块，它们的质量相同吗？关于称量的结果，你受到了什么启示，能提出什么问题？
实验一 ：测量相同体积的不同物质的质量。
器材:
体积相同的铜块、铁块、铝块
托盘天平
砝码
将实验数据填入下表中：
体积(cm3) 质量(g) 质量/体积(g/cm3)
铜块 10
铁块 10
铝块 10
88.8
78.9
27.2
8.9
7.9
2.7
结论一:不同物质质量与体积的比值是不同的。
实验二：测量不同体积的相同物质的质量。
器材:
托盘天平
砝码
不同体积的相同物质——铝块
1
2
3
质量(g) 体积(cm3 ) 质量/体积 (g/cm3)
铝块1 10
铝块2 20
铝块3 30
27
54
81
2.7
2.7
2.7
将实验数据填入下表中：
V/cm3
m/g
通过所作的图像，你得到什么结论？
10
20
30
0
90
70
50
30
10
铝块
(10，27)
(20，54)
结论二：同种物质质量和体积比值相同具有成正比的关系。
(30，81)
在上面的探究中，分别计算每个铝块质量与体积的比值。如果是铁块或者木块，这个比值会跟铝块的一样吗？
铁块
木块
比值不同。
想想做做
实验证明，同种物质的质量和体积之间的比值是一定的，不同物质的质量与体积之间的比值是不同的。因此，这个比值反映了物质的一种特性。
分析和论证
为了描述物质的这种特性我们引了——密度的概念
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。
注：密度是物质的一种特性，通常可以用来鉴别一些物质。但是会受一些外界因素的影响（如温度、压强、状态等）。在温度变化不大时，由于固体和液体的热胀冷缩不大，我们可以认为密度不变。
1.密度的概念
密度
知识点二
密度＝———
体积
密度－ρ
质量－m
体积－V
m
则公式就为： ρ ＝——
V
2.密度的计算公式
质量
4.换算关系
即：1 g/cm3=103 kg/m3 ,1 kg/m3=10-3 g/cm3
单位
千克／米３
克／厘米３
国际单位：
常用单位：
（kg/m3）
（g/cm3）
3.密度的单位
5.物理意义
水的密度： 1.0×103 kg∕m3
物理意义是：
1m3的水的质量是1.0×103 kg
一些固体的密度（常温常压）
一些液体的密度（常温常压）
一些气体的密度（0℃ ，在标准大气压下）
(4)同种物质在不同的状态下，密度不同。如冰和水。
(2)一般情况下，不同的物质密度不同。密度的大小与物质的种类有关，与物质的质量和体积无关。
(3)密度相同的不一定是同种物质。如煤油和酒精、冰和蜡。
6.需要注意的几个问题
(1)质量是物体的特性，而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半，剩下一半的质量只是原来的二分之一，但密度却不变。
1.计算物质的密度： ρ＝m/V
例：有一枚第十一届亚运会纪念币，它的质量为16 .1 g，体积为1 .8 cm3，试求制成这枚纪念币的金属密度，是何种金属？
解：ρ=m/V=16.1g÷ 1.8cm3=8.9g/cm3
7.密度公式的应用
例:一只铁球质量是3kg，体积是0.5dm3，试判断此铁球是空心的还是实心的。（已知铁的密度是 ）
2.判断金属球是否为空心
解法一：比较密度法
即 ，故此球是空心的。
解法二：比较体积法
根据 得 设质量是3kg的球是实心的，
则
又
而
即 所以此球是空心的。
解法三：比较质量法
根据 得m=ρV，设体积为 的球是实心的，则其质量为
3.9kg＞3kg，即 ，故此球是空心的。
解题心得归纳：
这三种方法用其中任何一种都可以判断出球是实心的还是空心的。
但如果题目还要求求出空心部分的体积，则用第二种方法更简便些。
在北方的冬天连续降温后，好多家庭的太阳能水管、室外的自来水管经常发生水管冻裂的现象，是“冻”的吗？你知道原因吗？
查看密度表可知，冰的密度比水的小，所以一定质量的水结成冰后体积增大就把水管胀裂了。
8.密度与温度
水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰时体积膨胀了，反而是“热缩冷胀”。我们称之为：水的反常膨胀。
下图是水的体积随温度变化图像，分析图像你能得到哪些发现？
在0—4℃之间--热缩冷胀；
在4℃以上--热胀冷缩。
4℃时体积最小，密度最大。
温度
体积
4℃
水的反常膨胀在冬天对水中生物有何意义吗？
4℃水的密度最大，因而在水的最下层，即最下层的水温最高。即使水面结冰后，水底温度仍为4℃，利于生物存活。
课堂小结
随堂练习
1.根据密度公式ρ＝m/V，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的密度与物体的质量成正比
B.物体的密度与物体的体积成反比
C.物体的密度与质量成正比同时与体积成反比
D.密度是物质的一种特性与质量、体积无关
D
2. 盛装氧气的钢瓶内氧气的密度为8 kg/m3 ，工人使用氧气进行焊接用去了1/4后，则瓶内氧气的密度为 ( )
A.8 kg/m3 B. 6 kg/m3
C. 2 kg/m3 D. 无法确定
B
3. 小明的妈妈买了一枚金戒指，测出戒指的质量为7.8g，体积为0.5cm3，请通过计算判断这枚戒指是否是纯金的？ （金的密度是19.3×103kg/m3）
由 ρ= m/V 可求得金戒指密度为15.6×103kg/m3，
15.6×103kg/m3＜19.3×103kg/m3 ，
所以这枚戒指不是纯金的。课题 第六章 第2节 密度 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.通过实验探究，得出物质质量与体积的关系。2.通过自主阅读，熟练记忆密度的定义、公式、单位及其换算，理解密度是物质本身的特性，会查密度表。3.运用密度公式及其变形公式，解决简单的实际问题。
教学重点、教学难点 重点：1.通过实验探究，学会用比值的方法定义密度的概念。2.理解密度的概念、公式及其应用。难点：在实验探究的基础上，利用“比值”定义密度概念，理解密度是物质的一种特性。
教学方法 密度是一个抽象的概念，学生在理解方面有困难，教师应引导学生从对生活常识的感性认识出发，用实验、分析的方法建立密度概念，认识用比值定义密度的方法。密度的单位属于组合单位，教学时应让学生弄清密度单位的组成、符号、读法、写法、 kg/m3与g/cm3之间的关系。在后面的例题教学时，也要注意强调统一单位。还要运用教材中的“小资料”来加深学生对密度这一概念的认识。密度的应用，可以用教材上的例题来进行教学，也可以补充习题，为了让学生熟练运用密度公式进行计算，解题时应注意引导学生理清思路，启发学生“一题多解”。
教学准备 天平、砝码、长方体木块、长方体铝块3块，长方体铜块2块、刻度尺、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入一个古老的故事:古时候,地中海上有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个王冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金,而用其他便宜的金属偷梁换柱了。国王令人用秤去称,结果王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。怎样才能判断王冠中是否掺了假呢？要想解答这个问题，让我们一起学校“密度”的知识。二、讲授新课知识点一 探究物质的质量与体积的关系实验：调节好天平，用天平称量体积相同的木块、铝块、铜块。看看它们的质量是否相同？结论：体积相同的不同物质，它们的质量不同。提出问题：如果同种物质，体积不相等，质量还相等吗？将两个木块分别放在天平的两盘中，这两个木块哪个质量大？同一种物质，体积大的质量大，体积小的质量小。这仅仅是质量跟体积的粗略关系，同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢？(渗透由粗略到精确，定量研究物理规律的方法)设计实验：要研究质量跟体积的数量关系，首先要把质量、体积的数值测出来。质量用天平测量；体积可以先用刻度尺测量出长方体的长、宽、高，然后根据长方体体积=长×宽×高进行计算。为了便于记录和分析测得的数据，我们需要设计一个表格。进行实验：用质量不同、形状规则的长方体的铝块和铜块为研究对象，把它们的质量和对应的体积填入下表。实验次数铝块铜块体积V/cm3质量m/g体积V/cm3质量m/g11027.31088.522054.820177.833082.0——数据处理：我们以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来，会得到如图所示的图像。实验结论：同一种物质的质量跟体积成正比，即质量跟体积的比值是一定的；不同种物质，物体的质量与体积的比值一般不同。知识点二 密度教师引导：物质相同，质量跟体积的比值相同，物质不同，其质量跟体积的比值一般不同，就是说质量跟体积的比值与物质的种类有关，质量跟体积的比值反映了不同物质的一种特性，在物理学里用密度来表示物质的这种特性。交流总结（1）密度的概念：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫这种物质的密度。用符号ρ表示。（2）计算公式：密度= ，即ρ=ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)m——质量——千克(kg)V——体积——立方米(m3)（3）单位换算：1 g/cm3=1×103 kg/m3（4）对密度表的部分理解①水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，其物理意义是1 m3的水的质量是1.0×103 kg。②同种物质状态改变，密度改变。观察密度表中冰和水，它们是同种物质的不同状态，密度不同。③不同物质，密度一般不同，有个别的特殊情况。观察密度表中的冰和蜡、煤油和酒精密度是相同的。要点辨析：对于公式ρ=的理解(1)由同种物质组成的物体，体积大的质量大，物体的质量跟它的体积成正比，质量和体积的比是一个定值(即密度不变)。(2)由不同物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量跟它的密度成正比。(3)由不同物质组成的物体，在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。知识点三 密度的计算例题：已知铝棒的直径d为100 mm，长l为2.5 m,铝棒的质量是多少？学生独立完成。教师点拨总结三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第2节 密度一、探究物质质量与体积的关系 实验结论:同种物质，质量与体积成正比。二、密度1.概念:某种物质组成的物体的质量与体积之比叫这种物质的密度。2.公式:ρ=。3.单位: 1 g/cm3=1×103 kg/m3。4.密度是物质的一种特性。5.运用密度知识解决简单实际问题。
教学设计反思 由于是概念教学，物理概念的建立要符合学生的认知规律和生活经验，避免把密度概念直接灌输和强加给学生，依据建构主义的学习理论和教学心理学原理，在密度概念教学过程中，应通过形象化的实验，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中自主建构密度概念，教师 ( http: / / www. / " \t "_blank )仅仅是学生概念学习的引导者、促进者和帮助者。
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