资源简介 6.2 密度1.物质的质量与体积的关系通过探究“同种物质的质量与体积的关系”可以得出:同种物质的质量与体积成正比,它们的比值相同,物质不同,其比值不同。在物理学中,用密度表示物质的这种特性。2.密度(1)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,用公式表示为ρ=。密度的国际单位是千克每立方米,用符号表示是kg/m3,常用单位有克每立方厘米,它们的换算关系为1 g/cm3=1.0×103kg/m3。(2)纯水的密度是1.0×103kg/m3;表示的物理意义是体积为1__m3的水的质量是103__kg。(3)密度是物质本身的一种性质,与该物质的质量和体积无关(选填“有关”或“无关”)。3.密度与温度(1)温度能够改变物质的密度,因为物体通常具有热胀冷缩的性质,气体(选填“气体”“液体”或“固体”)的密度受温度的影响最大。(2)水在0~4 ℃之间,具有热缩冷胀(或反常膨胀)的现象,所以水在4℃时密度最大。重难突破1.探究物质的质量与体积的关系实验思路:要探究物质的质量与体积的关系,我们可以先根据生活中的经验提出猜想,再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验,例如: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。【典例1】小明在探究同种物质的质量与体积的关系时,选用了体积为10 cm3、20 cm3、30 cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。 (1)调节水平桌面上的天平平衡后,小明用天平测量铝块1(体积为10 cm3)的质量,如图甲所示,这一操作中的错误是__________________________。(2)改正错误后,其他操作无误,天平平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,请将此铝块的质量填写在表中的空白处。小明接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并将数据记录在表中。实验序号 铝块体积V/cm3 质量m/g① 10 ________② 20 54③ 30 81 (3)请在图丙中画出铝块的质量随体积变化的图像。(4)分析图像可知,一定条件下,同种物质的质量与体积的比值________(选填“相同”或“不同”)。(5)本实验测量多组数据的目的是________(填序号)。A.避免偶然性,寻找普遍规律B.减小实验误差解析 (1)图甲中用手拿砝码,汗渍会腐蚀砝码,影响测量结果,应该用镊子夹取砝码。(2)图乙中,铝块的质量m=20 g+5 g+2 g=27 g。(3)用横坐标表示体积,纵坐标表示质量,根据所给的数据用描点法画出铝块的m V图像,如图所示。(4)由铝块的三组数据可以发现,每一组的质量与体积的比值都相同。(5)本实验中测量多组数据是为了避免实验的偶然性,寻找普遍规律。故选A。答案 (1)用手拿砝码 (2)27 (3)如图所示 (4)相同 (5)A2.密度的理解和简单计算实验发现:同种物质的质量与体积的比值是一个恒量,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,物理学中用密度表示物质的这种性质。物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度(ρ=)。密度是物质本身的一种性质,与该物质的质量和体积无关。【典例2】对密度公式 ρ=的理解,正确的是( )A.某种物质的密度ρ与其质量m成正比B.某种物质的密度ρ与其体积V成反比C.密度是物质的一种特性,与其质量、体积无关D.某种物质的质量m与其体积V成反比解析 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。故C正确。答案 C【典例3】一个容器的质量为0.2 kg,装满水时总质量是0.7 kg,装满某种液体时总质量是0.6 kg,此液体的密度是________kg/m3。若将容器中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(水的密度为1.0×103 kg/m3)解析 容器内装满水时,水的质量为m水=m总-m容器=0.7 kg-0.2 kg=0.5 kg,容器的容积等于装满水时水的体积,则V容器=V水===0.5×10-3m3。当装满某液体时,容器内液体的质量为m液体=m总′-m容器=0.6 kg-0.2 kg=0.4 kg,所装液体的体积等于容器体积,即V液体=V容器=0.5×10-3m3,所以液体的密度为ρ液体===0.8×103 kg/m3。密度是物质本身的一种特性,决定于液体的种类、状态和温度,与质量、体积没有关系。液体倒掉一部分,质量和体积减小,但物质的种类、状态和温度没有变化,所以密度不变。答案 0.8×103 不变3.利用m V图像解决问题的一般方法(1)明确横纵坐标代表的物理量、单位。(2)计算密度,图像为过原点的直线时,选择图像上的整数点,根据ρ=计算密度。若不过原点,则选取两个点,根据ρ=计算。(3)取相同的质量,比较体积的大小,得出相关结论,如图甲所示。(4)取相同的体积,比较质量的大小,得出相关结论,如图乙所示。(5)观察并比较图像的形状和走势,分析出所需的结论。 【典例4】如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图像,下列说法错误的是( )A.乙物质体积为2 cm3时,质量为4 gB.乙物质的体积增大,质量会减小C.当质量相同时,甲物质的体积较大D.甲、乙两种物质的密度之比是1∶4解析 由图可知,乙物质体积为2 cm3时,质量为4 g,故A正确;由图可知,乙物质的体积增大,质量也增大,故B错误;由图可知,相同质量的甲、乙两物质,甲的体积较大,故C正确;由图可知,甲的体积是4 cm3时,质量为2 g,则甲的密度为ρ甲===0.5 g/cm3,乙物质体积为2 cm3时,质量为4 g,则乙的密度为ρ乙===2 g/cm3,所以甲、乙两种物质的密度之比==,故D正确。故选B。答案 B随堂练习知识点一 物质的质量与体积的关系1.如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图像。以下分析正确的是( A )A.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大B.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小C.同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的D.不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的2.在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中:(1)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据作出了如图所示的m V关系图像。从图像可以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值________;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般________。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的________。(2)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正确含义的是________(填字母)。A.铁比木头的质量大B.相同体积的铁比木头的质量大C.铁比木头的密度大D.相同质量的铁比木头的体积小【答案】(1)相同 不同 密度(2)BC知识点二 密度3.下表列举了一些常见的物质的密度(常温常压),物理实验小组根据此表中的信息展开了讨论,请回答下列问题。一些物质的密度物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)水 1.0×103 水银 13.6×103冰(0 ℃) 0.9×103 铝 2.7×103煤油 0.8×103 铜 8.9×103酒精 0.8×103 空气 1.29 (1)观察表中数据,可知铜的密度为________g/cm3,其物理意义是________________________________。(2)把一根铝棒裁掉一半后,下列说法正确的是________(填字母)。A.质量减半,密度减半B.质量减半,密度不变C.体积减半,密度减半D.其质量、体积、密度均减半(3)观察表中数据,正确的是________(填字母)。A.液体的密度一定小于固体的密度B.同体积的铜和空气,空气的质量大C.同质量的铜和水银, 铜的体积大D.表中密度最大的是水银(4)日常生活中会说“大象比老鼠重”“铜比铝重”,这两个“重”是不是一回事?请结合表中数据和所学的物理知识进行分析:“大象比老鼠重”指的是大象的________比老鼠大,“铜比铝重”指的是铜的________比铝大。【答案】(1)8.9 体积为1 cm3的铜的质量为8.9 g(2)B(3)CD(4)质量 密度4.用一只杯子盛某种液体,测得液体体积V、液体与杯子的总质量m的关系如图中的图线AB所示。(1)量杯的质量是多少?(2)该液体的密度是多少?(3)如果在这只杯子里装60 cm3的这种液体,液体与杯子的总质量是多少?【解】(1)由图可知,当液体体积为0时,量杯的质量为40 g。(2)由图可知,当液体的体积为50 cm3时,液体质量为m=m总-m杯=100 g-40 g=60 g,则液体的密度ρ===1.2 g/cm3。(3)当液体的体积为60 cm3时,液体的质量为m′=ρV′=1.2 g/cm3×60 cm3=72 g,液体与杯子的总质量m总′=m′+m杯=72 g+40 g=112 g。即如果在这只杯子里装60 cm3的这种液体,液体与杯子的总质量是112 g。知识点三 密度与温度5.在我国北方,严寒的冬天,室外的自来水管有时会被冻裂,原因是( B )A.水结成冰以后密度变大B.水结成冰以后体积变大C.水结成冰以后质量变大D.水管本身耐寒程度不够【解析】严寒的冬天,室外的自来水管常会被冻裂,原因是水结冰后,质量不变,m冰=m水,即ρ冰V冰= ρ水V水,因为ρ冰<ρ水 , 所以V冰>V水,即体积变大。所以选B。基础巩固1.某同学不小心把乒乓球踩瘪但未破损,则球内气体( D )A.质量增大,体积增大,密度变小B.质量增大,体积不变,密度增大C.质量不变,体积增大,密度变小D.质量不变,体积变小,密度变大2.不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图,由图可知,下列说法正确的是( C )A.三者的密度关系:ρa>ρb>ρcB.a的密度是b的两倍C.若将c的体积增大到4×10-3m3,则它的密度不变D.若将b的质量减半,则它的密度变为0.5×103 kg/m3【解析】由图像可知,当Va=Vb=Vc =2×10-3m3时ma=1 kg,mb=2 kg,mc=4 kg,则a的密度ρa===0.5×103 kg/m3,b的密度ρb===1×103 kg/m3,c的密度ρc===2×103 kg/m3,所以三者的密度关系为ρc>ρb>ρa,a的密度是b的密度的一半,故A、B错误;因为密度是物质本身的一种特性,其大小与质量、体积大小无关,所以无论是将c的体积增大还是将b的质量减半,b、c的密度都不变,故D错误,C正确。故选C。3.我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带——手撕钢的厚度只有0.015 mm,则面积为1 m2的手撕钢的质量约为(ρ钢=7.9×103kg/m3)( A )A.120 g B.12 gC.1.2 g D.0.12 g4.室内发生火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体( D )A.温度较低,密度较大B.温度较低,密度较小C.温度较高,密度较大D.温度较高,密度较小5.甲、乙两铁制实心圆柱体,它们的质量之比为3∶4,则甲、乙两圆柱体的体积之比V甲∶V乙=________。若将甲切去一半,乙切去三分之一,则甲、乙剩余部分的密度之比为________。【答案】3∶4 1∶1能力达标6.(多选)已知酒精的密度为0.8×103 kg/m3,下列说法能够成立的是( BC )A.能装1 kg纯净水的瓶子一定能装下1 kg的酒精B.能装下0.8 kg酒精的瓶子一定能装下1 kg纯净水C.同体积的水和酒精质量之比是5∶4D.同质量的水和酒精体积之比是2∶5【解析】酒精的密度小于水的密度,质量相同的酒精体积大于水的体积,因此能装1 kg纯净水的瓶子装不下1 kg的酒精,故A不符合题意;0.8 kg酒精体积为1 000 cm3,1 kg纯净水体积为1 000 cm3,因此能装下0.8 kg酒精的瓶子一定能装下1 kg纯净水,故B符合题意;水与酒精的密度之比为5∶4,由m=ρV可知,同体积的水和酒精质量之比是5∶4,故C符合题意;水与酒精的密度之比为5∶4, 由V=可知,同质量的水和酒精体积之比是4∶5,故D不符合题意。7.(情境运用)某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的体积将________,密度将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)【答案】不变 变小【解析】氧气会充满容器,所以氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的体积将不变。充满氧气的氧气瓶用去瓶内氧气的一半后,则瓶内所含的氧气变少,即氧气的质量减小,由ρ=可知,密度将变小。8.如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,2 cm3的甲液体质量为________g;如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(酒精的密度为0.8 g/cm3)【答案】3 Ⅲ【解析】由图像可知,当甲、乙两种液体质量均为6 g时,即m甲=m乙=6 g,甲液体的体积为V甲=4 cm3,乙液体的体积为V乙=6 cm3,根据公式ρ=可知,甲液体的密度为ρ甲===1.5 g/cm3,乙液体的密度为ρ乙===1 g/cm3,则2 cm3的甲液体质量为m甲′=ρ甲V甲′=1.5 g/cm3×2 cm3=3 g;由题意可知,酒精的密度为ρ酒精=0.8 g/cm3<ρ乙,根据公式ρ=可知,质量相同时,酒精的体积大于乙液体的体积,酒精的质量与体积关系图像应在Ⅲ区。9.在我国某大型设备的研制过程中,设计人员曾设计一个47.4 kg的钢制零件,经安装测试后发现设备总质量超出了10.4 kg。为了符合标准减轻质量,设计师考虑在其中掺入一定质量的铝(零件体积不变)。求(ρ钢=7.9×103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3)(1)47.4 kg钢制零件的体积;(2)需要掺入铝的质量。【解】(1)47.4 kg钢零件的体积V钢===6×10-3m3。(2)由题意可知,掺入铝的体积和需要替换钢的体积相等,设掺入铝的质量为m,同体积钢的质量为m+10.4 kg,则V==,即=,解得m=5.4 kg,则需要掺入铝的质量为5.4 kg。 6.2 密度1.物质的质量与体积的关系通过探究“同种物质的质量与体积的关系”可以得出:同种物质的质量与体积成 比,它们的比值 ,物质不同,其比值 。在物理学中,用 表示物质的这种特性。2.密度(1)某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度,用公式表示为 。密度的国际单位是 ,用符号表示是 ,常用单位有克每立方厘米,它们的换算关系为1 g/cm3= kg/m3。(2)纯水的密度是 kg/m3;表示的物理意义是 __ __ 。(3)密度是物质本身的一种性质,与该物质的质量和体积 (选填“有关”或“无关”)。3.密度与温度(1)温度能够改变物质的密度,因为物体通常具有 的性质, (选填“气体”“液体”或“固体”)的密度受温度的影响最大。(2)水在0~4 ℃之间,具有 的现象,所以水在 ℃时密度最大。重难突破1.探究物质的质量与体积的关系实验思路:要探究物质的质量与体积的关系,我们可以先根据生活中的经验提出猜想,再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验,例如: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。【典例1】小明在探究同种物质的质量与体积的关系时,选用了体积为10 cm3、20 cm3、30 cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。 (1)调节水平桌面上的天平平衡后,小明用天平测量铝块1(体积为10 cm3)的质量,如图甲所示,这一操作中的错误是__________________________。(2)改正错误后,其他操作无误,天平平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,请将此铝块的质量填写在表中的空白处。小明接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并将数据记录在表中。实验序号 铝块体积V/cm3 质量m/g① 10 ________② 20 54③ 30 81 (3)请在图丙中画出铝块的质量随体积变化的图像。(4)分析图像可知,一定条件下,同种物质的质量与体积的比值________(选填“相同”或“不同”)。(5)本实验测量多组数据的目的是________(填序号)。A.避免偶然性,寻找普遍规律B.减小实验误差2.密度的理解和简单计算实验发现:同种物质的质量与体积的比值是一个恒量,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,物理学中用密度表示物质的这种性质。物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度(ρ=)。密度是物质本身的一种性质,与该物质的质量和体积无关。【典例2】对密度公式 ρ=的理解,正确的是( )A.某种物质的密度ρ与其质量m成正比B.某种物质的密度ρ与其体积V成反比C.密度是物质的一种特性,与其质量、体积无关D.某种物质的质量m与其体积V成反比【典例3】一个容器的质量为0.2 kg,装满水时总质量是0.7 kg,装满某种液体时总质量是0.6 kg,此液体的密度是________kg/m3。若将容器中的液体倒掉一部分,则剩余液体的密度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(水的密度为1.0×103 kg/m3)3.利用m V图像解决问题的一般方法(1)明确横纵坐标代表的物理量、单位。(2)计算密度,图像为过原点的直线时,选择图像上的整数点,根据ρ=计算密度。若不过原点,则选取两个点,根据ρ=计算。(3)取相同的质量,比较体积的大小,得出相关结论,如图甲所示。(4)取相同的体积,比较质量的大小,得出相关结论,如图乙所示。(5)观察并比较图像的形状和走势,分析出所需的结论。 【典例4】如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积的关系图像,下列说法错误的是( )A.乙物质体积为2 cm3时,质量为4 gB.乙物质的体积增大,质量会减小C.当质量相同时,甲物质的体积较大D.甲、乙两种物质的密度之比是1∶4解析 由图可知,乙物质体积为2 cm3时,质量为4 g,故A正确;由图可知,乙物质的体积增大,质量也增大,故B错误;由图可知,相同质量的甲、乙两物质,甲的体积较大,故C正确;由图可知,甲的体积是4 cm3时,质量为2 g,则甲的密度为ρ甲===0.5 g/cm3,乙物质体积为2 cm3时,质量为4 g,则乙的密度为ρ乙===2 g/cm3,所以甲、乙两种物质的密度之比==,故D正确。故选B。随堂练习知识点一 物质的质量与体积的关系1.如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图像。以下分析正确的是( )A.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大B.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小C.同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的D.不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的2.在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中:(1)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据作出了如图所示的m V关系图像。从图像可以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值________;不同物质组成的物体,质量与体积的比值一般________。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物理学中把它定义为物质的________。(2)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正确含义的是________(填字母)。A.铁比木头的质量大B.相同体积的铁比木头的质量大C.铁比木头的密度大D.相同质量的铁比木头的体积小知识点二 密度3.下表列举了一些常见的物质的密度(常温常压),物理实验小组根据此表中的信息展开了讨论,请回答下列问题。一些物质的密度物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)水 1.0×103 水银 13.6×103冰(0 ℃) 0.9×103 铝 2.7×103煤油 0.8×103 铜 8.9×103酒精 0.8×103 空气 1.29 (1)观察表中数据,可知铜的密度为________g/cm3,其物理意义是________________________________。(2)把一根铝棒裁掉一半后,下列说法正确的是________(填字母)。A.质量减半,密度减半B.质量减半,密度不变C.体积减半,密度减半D.其质量、体积、密度均减半(3)观察表中数据,正确的是________(填字母)。A.液体的密度一定小于固体的密度B.同体积的铜和空气,空气的质量大C.同质量的铜和水银, 铜的体积大D.表中密度最大的是水银(4)日常生活中会说“大象比老鼠重”“铜比铝重”,这两个“重”是不是一回事?请结合表中数据和所学的物理知识进行分析:“大象比老鼠重”指的是大象的________比老鼠大,“铜比铝重”指的是铜的________比铝大。4.用一只杯子盛某种液体,测得液体体积V、液体与杯子的总质量m的关系如图中的图线AB所示。(1)量杯的质量是多少?(2)该液体的密度是多少?(3)如果在这只杯子里装60 cm3的这种液体,液体与杯子的总质量是多少?知识点三 密度与温度5.在我国北方,严寒的冬天,室外的自来水管有时会被冻裂,原因是( )A.水结成冰以后密度变大B.水结成冰以后体积变大C.水结成冰以后质量变大D.水管本身耐寒程度不够基础巩固1.某同学不小心把乒乓球踩瘪但未破损,则球内气体( )A.质量增大,体积增大,密度变小B.质量增大,体积不变,密度增大C.质量不变,体积增大,密度变小D.质量不变,体积变小,密度变大2.不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图,由图可知,下列说法正确的是( )A.三者的密度关系:ρa>ρb>ρcB.a的密度是b的两倍C.若将c的体积增大到4×10-3m3,则它的密度不变D.若将b的质量减半,则它的密度变为0.5×103 kg/m33.我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带——手撕钢的厚度只有0.015 mm,则面积为1 m2的手撕钢的质量约为(ρ钢=7.9×103kg/m3)( )A.120 g B.12 gC.1.2 g D.0.12 g4.室内发生火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体( )A.温度较低,密度较大B.温度较低,密度较小C.温度较高,密度较大D.温度较高,密度较小5.甲、乙两铁制实心圆柱体,它们的质量之比为3∶4,则甲、乙两圆柱体的体积之比V甲∶V乙=________。若将甲切去一半,乙切去三分之一,则甲、乙剩余部分的密度之比为________。能力达标6.(多选)已知酒精的密度为0.8×103 kg/m3,下列说法能够成立的是( BC )A.能装1 kg纯净水的瓶子一定能装下1 kg的酒精B.能装下0.8 kg酒精的瓶子一定能装下1 kg纯净水C.同体积的水和酒精质量之比是5∶4D.同质量的水和酒精体积之比是2∶57.(情境运用)某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的体积将________,密度将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)8.如图是小明探究质量与体积关系时绘制的甲、乙两种液体质量与体积的关系图像,由图像可知,2 cm3的甲液体质量为________g;如果将液体换成酒精,则它的质量与体积关系图像应在________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。(酒精的密度为0.8 g/cm3)9.在我国某大型设备的研制过程中,设计人员曾设计一个47.4 kg的钢制零件,经安装测试后发现设备总质量超出了10.4 kg。为了符合标准减轻质量,设计师考虑在其中掺入一定质量的铝(零件体积不变)。求(ρ钢=7.9×103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3)(1)47.4 kg钢制零件的体积;(2)需要掺入铝的质量。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 6.2 密度.docx 6.2 密度 - 学生版.docx