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第六章 质量与密度
第2节 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. 能联系实际运用密度公式进行有关计算。
在前面的课程中我们学会了用托盘天平测量物体的质量，但生活中有很多物体无法用天平测出质量。
长度和横截面积都相同的铝柱和钢柱，哪个质量大？如果它们的体积很大，质量不便直接测量，我们如何间接地得到它们的质量呢？
铝柱
钢柱
铝块
体积 = 长 × 宽 × 高
形状规则
【实验思路】
取大小不同、外形规则的若干铝块（不同的实验组可选择铁块或木块）做实验。用天平测出不同铝块的质量，想办法得出不同铝块的体积。根据实验数据，研究铝块的质量与体积的关系。
知识点一：物质的质量与体积的关系
实验：探究物质的质量与体积的关系
被测物体 m/g V/cm3
铝块1
铝块2
铝块3
铝块4
……
【设计表格】
【实验过程】
测量被测物体的质量和体积，把实验数据填写到上面设计的表格中。
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天平使用的注意事项：
(1)被测物体的质量不能超过天平的称量；
(2)加减砝码时要用镊子夹取，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；
(3)粉末状、潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的托盘中；
(4)测量过程中不允许调节平衡螺母.
被测物体 m/g V/cm3
铝块1 16.2 6
铝块2 22.4 8
铝块3 27.8 10
铝块4 33.4 12
铝块5 39.0 14
铝块6 56.0 20
【数据记录】
【实验结论】
以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标纸上描点，再把这些点连起来，看看它们是否大致在一条直线上.通过所作的图像，可以直观地看到铝块的质量与体积的关系.你从中能得到什么结论？与你猜想的一样吗？
5
10
15
20
0
30
20
10
50
60
40
70
80
m/g
V/cm3
5
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0
30
20
10
50
60
40
70
80
m/g
V/cm3
铝块的质量与体积__________.
之比不变
铁块或木块的质量与体积之比是否也是不变的？这个比值跟铝块的一样吗？
思考
请你将铁块和铝块的质量与体积的图像进行比较，你能发现什么？
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
铁块
V/cm3
m/g
铝块
1. 当体积相同时，质量是不同的，且 m铁＞m铝。
2. 当质量相同时，体积是不同的，且 V铁＜V铝.
归纳
1. 同种物质的质量与体积之比是一定的，即同种物质的质量与体积成正比；
2. 物质不同，它们的质量与体积的比值也不同.
密度
知识点二：密度
1.定义：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。用符号ρ表示。
2.公式：
（1）国际单位：千克每立方米（kg/m3， kg·m-3 ）
（2）常用单位：克每立方厘米（g/cm3 ， g·cm-3 ）
（3）单位换算： 1 g/cm3 =1×103 kg/m3
3.单位：
物质名称 密度/(kg·m-3)
金 19.3×103
铅 11.3×103
银 10.5×103
铜 8.9×103
铁 7.9×103
铝 2.7×103
花岗岩 (2.6~2.8)×103
冰（0℃） 0.9×103
蜡 0.9×103
干松木 0.5×103
4.一些物体的密度
物质名称 密度/(kg·m-3)
水银 13.6×103
硫酸 1.8×103
海水 1.03×103
纯水 1.0×103
酒精 0.8×103
汽油 0.71×103
物质名称 密度/(kg·m-3)
二氧化碳 1.98
氧气 1.43
空气 1.29
一氧化碳 1.25
氦气 0.18
氢气 0.09
通过观察三个表中的数据，能发现什么规律？
固体（常温常压）
液体（常温常压）
气体（0℃，标准大气压）
（1）密度与物质的状态有关，一般：ρ固＞ρ液＞ρ气 ；
（2）不同物质的密度一般不同；
（3）不同物质密度可能相同：如冰（0℃）和蜡；同种物质物态不同密度可能不同：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=1.0×103 kg/m3 ；气体密度用国际单位，数值没有“×103”，如ρ空气=1.29 kg/m3。
5.密度是物质的一种属性
物质的密度由物质的种类（本身特性）决定。同一种类物质m和V的比值不变，即ρ值相同，不同种类物质的ρ值一般不同。
密度是物质的一种属性，它与物体的质量多少、体积多少无关。不能简单地说，物质的密度ρ跟物体的质量m成正比，跟体积V成反比。
已知铝棒的直径d为100mm，长1为2.5m，铝棒的质量是多少
解 铝棒的体积
V=π（）2=3.14×（）2×2.5m=0.02m3
根据公式ρ=，有
m铝=ρ铝V=2.7×103kg/m3×0.02m3=54kg
铝棒的质量是54kg。
密度与温度
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。
水的反常膨胀也会给人类生活带来不便。一定质量的水凝结成冰后体积变大，北方的冬天，放在户外的自来水管被冻裂。
探究同种物质的质量与体积的关系
实验步骤
密度
密度
定义
实验数据处理
符号及公式：ρ=
常见物质的密度表
单位换算：1 g/cm3=1×103 kg/m3
实验结论
有关密度的简单计算
练1 下列说法正确的是( )
A. 一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度变为原来的一半
B. 铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量
C. 密度不同的两个物体，其质量一定不同
D.一块冰熔化成水后，它的体积变小，密度变大
D
练2 2023年5月23日，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰.如图所示，是队员从小型氧气罐里吸取氧气的情景，当氧气罐里氧气被吸取部分后，罐内氧气的质量将______，密度将_______.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变小
练3 一个澡盆大致是长方体，其长、宽、高分别约为1.2 m、0.5m、0.3 m。它最多能装多少千克的水
解：澡盆的体积为
V = abc = 1.2m×0.5m×0.3m = 0.18m3
则澡盆能装的水的质量为
m水 = ρ水V = 1.0×103kg/m3×0.18m3=180kg
答: 它最多能装180kg的水。

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