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第2节　密度
学习目标
1. 知道同种物质质量与体积的比值是一定的，不同物质的比值一般不同；
2. 理解密度的物理意义、定义、公式，知道密度的单位及换算关系；
3. 记住一些常见物质的密度，能根据密度表计算质量或体积；
4. 会利用密度公式解决简单的计算问题，理解密度是物质的特性。
课前·自主预习
一、物质的质量与体积的关系
阅读教材,完成下列问题。
同种物质,当其质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,质量与体积的比值是__________;不同的物质,质量与体积的比值一般是__________。
二、密度
阅读教材,完成下列问题。
1.在物理学中,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__________。
2.密度的单位有______________、______________。
3.常温常压下,纯水的密度是______________。
课堂·互动理解
一、物质的质量与体积的关系
由某种物质组成的物体A和由另一种物质组成的物体B的质量和体积的关系如图所示。
1.分析物体A或物体B的图像可得:同种物质的质量与体积成正比,即比值是一定的。
2.分析物体A和物体B的图像可得:不同的物质,质量与体积的比值一般不同。
跟踪练习1
在用天平测物体的质量时,同学们注意到:大铁块比小铁块的质量大;一大杯水比一小杯水的质量大。针对以上现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的是(　　)
A.铁的质量与体积有什么关系
B.水的质量与体积有什么关系
C.同种物质质量与体积之间有什么关系
D.不同物质质量与体积之间有什么关系
二、密度的理解
密度是物质的一种特性,不随物体的质量、体积、形状、位置、温度而改变(气体密度会随温度、压强变化)。
跟踪练习2
下列关于密度的说法正确的是(　　)
A.铁比铝“重”,“重”指的是铁的质量比铝的质量大
B.一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度变小
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
D.利用铝合金材料制作列车车体,因为它的密度大,行驶时列车更稳
跟踪练习3
下图是某同学陪着奶奶去超市买的一桶食用油,奶奶说这桶里的油有10斤(1千克=2斤)。已知食用油的密度为0.92×10 kg/m ,1 L=1 dm 。请通过计算判断奶奶说的话是否正确。
课后·知能演练
基础巩固
1.印章的篆刻在中国有着三千多年的发展史,也是中国传统技艺的重要组成部分。下图是用篆刻刀在质地均匀的印章上刻字的过程,下列说法正确的是(　　)
A.篆刻完成前后,印章的质量不变
B.将刻好的印章拿到太空中,其质量变大
C.篆刻完成前后,印章的密度变小
D.将刻好的印章拿到太空中,其密度不变
2.在探究物体质量与体积关系的实验中,某同学选用　　　　(选填“相同体积”或“不同体积”)的铁块完成探究时,要使用　　　　测量铁块的质量,实验中,还需要选用　　　　(选填“相同物质”或“不同物质”)继续进行实验,这样做的目的是　。
3.我国生产的“手撕钢”(如图所示)厚度只有0.015 mm。现有面积为1 m2的手撕钢,它的质量为　　　　 g。设ρ钢=7.8×103 kg/m3。
能力提升
4.如图所示,三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。已知盐水的密度为1.1×103 kg/m3,煤油的密度为0.8×103 kg/m3。根据杯中液面的位置可以判定 (　　)
A.乙杯是盐水,丙杯是水 B.乙杯是水,丙杯是煤油
C.甲杯是水,乙杯是盐水 D.甲杯是盐水,乙杯是煤油
5.(2025·山西中考)制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积的关系如图所示。分析图像可知(　　)
A.铝合金的密度为5.4 g/cm3
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
6.医院里有一个氧气瓶,它的容积是10 dm3,里面装有密度为2.5 kg/m3的氧气,某次抢救病人用去了5 g氧气,则瓶内剩余氧气的密度为(　　)
A.1.0 kg/m3 B.2.0 kg/m3
C.2.2 kg/m3 D.2.5 kg/m3
7.有一个质量为0.25 kg的瓶子,装满水后称得总质量为1.5 kg。
(1)瓶子的容积是多少
(2)若盛满某种液体后,称得总质量为1.75 kg,则此液体的密度是多少
思维拓展
8.在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。
甲
乙
(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情境,他的错误是　　　　。
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据分别画出了塑料块和液体的质量随体积变化的图像,如图乙所示。
①分析图像可知,同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值　　　　(选填“相同”或“不同”),物理学中将　　　　与　　　　之比定义为密度。
②塑料块和液体相比,塑料块的密度　　　　(选填“更大”或“更小”)。
参考答案
课前·自主预习
一、一定的；不同的。
二、1.密度；2.千克每立方米；克每立方厘米；3.1.0×10 kg/m 。
课堂·互动理解
跟踪练习1：C。解析:根据生活常识可知,大铁块比小铁块的质量大,同时大铁块的体积比小铁块的体积大,故可以探究铁这种物质不变时,质量与体积之间的关系;同理,一大杯水比一小杯水的质量大,同时一大杯水的体积比一小杯水的体积大,同样可以探究水这种物质不变时,水的质量与体积之间的关系,故C正确。
跟踪练习2：B。
跟踪练习3：不正确。解析:本题主要考查密度公式的应用。由图可知食用油的体积V=5 L=5×10 m ,由ρ= m/V 可得食用油的质量 m=ρV=0.92×10 kg/m ×5×10 m =4.6 kg,即9.2斤,奶奶的说法不正确。
课后练习
1.D　解析:篆刻完成前后,印章所含材料的多少会发生改变,所以质量改变,A错误。物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变,将刻好的印章拿到太空中,其质量不变,B错误。密度是物质的基本性质之一,每种物质都有自己的密度,且不随物体的位置、形状、质量、体积而改变,所以篆刻完成前后,印章的密度大小不变,将刻好的印章拿到太空中,其密度也不变,C错误,D正确。
2.不同体积　托盘天平　不同物质　通过多次实验得到普遍规律
解析:在探究物体的质量与体积关系的实验中,先用托盘天平测量不同的体积的铁块的质量,得出同种物质的质量和体积的比值相同;再选用不同的物质继续进行实验,看看其他物质的质量和体积的比值是否也不变,这样做的目的是通过多次实验得到普遍规律。
3.117
解析:手撕钢的厚度只有0.015 mm,面积为1 m2,则手撕钢的体积为V=Sh=1 m2×0.015×10-3 m=1.5×10-5 m3,根据ρ=可得,面积为1 m2的手撕钢的质量为m=ρ钢V=7.8×103 kg/m3×1.5×10-5 m3=0.117 kg=117 g。
4.A　解析:由所给数据可知,盐水的密度最大,其次是水,密度最小的是煤油;根据ρ=可得V=,由题意知,三者质量相等,所以体积最大的是煤油,体积最小的是盐水;则甲是煤油,乙是盐水,丙是水。故选A。
5.D　解析:由题图知,当V=20 cm3时,铝合金材料的质量m铝=54 g,碳纤维材料的质量m碳=27 g,两种材料的密度分别为ρ铝==2.7 g/cm3,ρ碳==1.35 g/cm3,可见,碳纤维材料的密度是铝合金的,A、B错误。当质量相同时,由V=可知,用铝合金制成的实心部件的体积较小;当体积相同时,由m=ρV可知,用碳纤维制成的实心部件质量较小,C错误,D正确。
6.B　解析:由密度公式ρ=,得m=ρV=2.5 kg/m3×10×10-3 m3=25×10-3 kg=25 g,瓶内剩余氧气的质量m2=25 g-5 g=20 g=0.02 kg,瓶内剩余氧气的密度ρ2==2.0 kg/m3。故选B。
7.(1)1.25×10-3 m3　(2)1.2×103 kg/m3
解析:(1)瓶中水的质量
m水=1.5 kg-0.25 kg=1.25 kg,
则瓶子的容积V瓶=V水==1.25×10-3 m3。
(2)装满水时或装满某种液体时,其体积都等于瓶的容积,所以,盛满某液体时液体的体积
V液=V瓶=1.25×10-3 m3
液体的质量
m液=1.75 kg-0.25 kg=1.5 kg
此液体的密度
ρ液==1.2×103 kg/m3。
8.(1)在称量时调节了平衡螺母
(2)①相同　质量　体积　②更大
5

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