北师大八年级物理上册 （探究-物质的密度）物质世界的尺度、质量和密度教学课件

探究—物质的密度

1、通过探究实验，归纳出物体的质量、体积和密度三个物理量之间的关系学习目标2、理解密度的概念、公式和单位3、会查密度表、知道水的密度4、会用量筒和天平测固体和液体的密度5、会利用所学的密度知识解决日常生活中的实际问题学习环节一、问题与猜想二、制定计划三、收集证据四、分析与结论五、实际应用一、问题与猜想有没有体积相同的不同物质，其质量不相同？有没有体积不同的物质，它们的质量却相同呢？棉花大米铁木质量？体积？本身的某种特性？质量与体积的某种关系？二、制定计划水质量体积质量/体积橡胶质量体积质量/体积二、制定计划测量水的质量，应先测出小烧杯的质量再测出水和烧杯的总质量测量水的体积时量筒应放在水平桌面上读数时视线要同凹形水面的底相平三、收集证据物质质量m/g体积V/cm3质量/体积m/Vg/cm3水橡胶要求1、合理分工，并做好实验数据记载2、计算出每一种物质质量与体积的比值，即单位体积的物质的质量3、同种物质的质量与体积的比值之间有什么关系？不同种物质的质量与体积的比值是否相同？四、分析与结论得到什么结论？结论是如何得出来的？对表中要求物质的质量与体积的比值你是如何理解的？通过实验你有哪些体会？如用体积与质量的比值能表示物质的这种性质吗？四、分析与结论得到什么结论？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，不同物质质量与体积的比一般不同四、分析与结论对表中要求物质的质量与体积的比值你是如何理解的？1、比值反映了这种物质的一种特性2、在物理学中，把某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度四、分析与结论单位kg/m3g/cm3定义式ρ=m/V换算1g/cm3=103kg/m3四、分析与结论观察下表物质的密度回答以下问题？1、表中固体、液体、气体中密度最大的、最小的各是什么物质？有没有密度相同的物质？有哪些？2、水的密度是多少？冰的密度是多少？同一种物质的密度一定不变吗？3、水的密度为1.0×103kg/m3，其物理意义是什么？四、分析与结论从表中可以看出：不同物质的密度不同，固体、液体的密度比气体的密度大，铂的密度最大，氢气的密度最小。有些物质的密度相同，比如：冰和石蜡，煤油和酒精同一种物质的密度也会发生变化，比如：水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3.水的密度是1.0×103kg/m3，表示1m3水的质量是1.0×103kg体育锻炼用的实心“铅球”，质量为4kg、体积为0.57dm3.通过计算说明：这个”铅球”是纯铅做的吗？五、密度的应用“铅球”是纯铅做的吗？第一步解：第二步根据密度公式ρ=m/V=4kg/0.57×10-3m3≈7.02×103kg/m3第三步答由表可知，铅的密度是11.3×103kg/m3，可见这个铅球不是纯铅做的。课堂小结物质的密度实验探究过程1、用天平测其质量m2、用量筒测出其体积V3、计算质量与体积的比值m/V结论不同物质质量和体积的比值是不同的密度定义某种物质单位体积的质量公式ρ=m/V应用可以鉴别物质北师大版初中物理八年级上册课件探究——物质的密度

复习巩固新课导入课堂检测延伸拓展目录CONTENS01复习巩固实验探究：物质的质量与体积的关系项目内容实验目的探究物质的质量与体积的关系实验器材天平、量筒、刻度尺、装有水的大烧杯、小烧杯、三组质量及体积不同的铜块和铁块(正方体)、细线不同物质体积大的质量不一定大.项目内容实验过程(1)用小烧杯取三次不同质量的水，用天平和量筒测量三次所取的水的质量和体积;(2)分别取大小不同的三块正方体铜块和铁块，分别用天平测出它们的质量，用刻度尺测出棱长后分别算出三块铜块和三块铝块的体积;(3)分别求出它们的质量和体积的比值，进行比较；(4)将测量、计算的数据填入表格中；(5)实验完毕，整理器材项目内容实验记录测量对象质量m/g体积V/cm3水110101水220201水330301铜块189108.9铜块2178208.9铜块3267308.9铝块179107.9铝块2158207.9铝块3237307.9项目内容实验结论(1)同种物质的质量与体积的比值是一个常量；(2)不同物质的质量与体积的比值一般不同知识解读分析实验数据发现，体积不同的水，它们的质量不同，但是每次所取的水的质量和体积的比值是个定值;同样对铜块和铝块来说，每个铜块的质量和体积的比值是定值，每个铝块的质量和体积的比值也是定值，但是这两个定值不相等02新课导入注意事项：①在测量过程中，禁止通过调节平衡螺母来使天平平衡；测量水的质量时，先测空烧杯的质量，再测烧杯和水的总质量，顺序不能颠倒.②使用量筒测水的体积时，视线要与水的凹面底部相平.③铜块和铝块的体积也可通过量筒间接测量.④使用刻度尺测棱长时，要做到“一贴、二正、三对齐”.例1如图2-3-1所示是在探究甲、乙两种物质的质量跟体积关系时作出的图像．以下分析正确的是()A.不同物质的质量跟体积的比值是不同的B.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小C.若V甲=V乙，则m甲＜m乙D.若m甲=m乙，则V甲＞V乙解析：由图像知，50cm3的甲、乙两物质的质量分别为50g、25g，不同物质的质量跟体积的比值是不同的，甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大，A正确，B、C错误；由图像知，25cm3的甲物质的质量与50cm3的乙物质的质量相等，D错误.图2-3-1A物质的质量与体积的比值是物质的一种特性，对于不同物质而言，该比值一般不同，对于温度、状态相同的同一物质而言，该比值不变.密度内容概念由某种物质组成的物体，其质量与体积的比值是一个常量，物理学中，把这个比值叫作这种物质的密度，用ρ来表示公式单位国际单位千克/立方米(kg/m3)常用单位克/立方厘米(g/cm3)内容知识解读(1)密度是物质的一种特性.在一定状态下，同种物质的密度是定值，物体的状态、温度可能会影响到密度的大小.(2)密度是物质的一种特性，它与物质的种类、状态和温度等有关，与由该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关密度一般是定值，温度变化会不同；密度表示物特性，物变大小才变动；密度公式要记熟，质量体积来相除巧记乐背(1)不同物质的密度一般不同，我们可利用这个特点鉴别物质.(2)由密度公式ρ=可知，当ρ一定时，V与m成正比，即同种物质的体积与质量成正比.(3)物质的密度受物态变化的影响，当物质在固态、液态和气态之间转化时，其质量不变，但是由于其体积变化，所以其密度变化(如冰化成水，体积变小，密度变大).(4)物质的密度受温度的影响，如物质热胀冷缩，虽然质量不变，但体积变化，从而导致密度的变化.例2(上海模拟)有根粗细均匀的铝棒，若锯掉四分之一，则剩下四分之三铝棒的密度是()A.原来密度的四倍B.原来密度的四分之一C.原来密度的四分之三D.与原来密度相同解析：粗细均匀的铝棒被锯掉四分之一后，体积与质量都变成原来的四分之三，所以它们的比值不变，即它的密度不变.D同种固体或液体，无论体积、质量怎样变化，密度总是不变的，但气体由于没有一定的体积和形状，当它的质量或体积变化时，密度不一定不变，如氧气瓶内的氧气用去一部分后，质量变小，但体积不变，故密度变小.物质密度的测量项目内容测量原理ρ=，由此可知，要测的物理量分别是m和V测量器材形状规则的固体刻度尺天平形状不规则的固体量筒液体项目内容测量步骤固体(1)用天平测出固体的质量.(2)测出固体的体积V：①形状规则的固体，利用刻度尺测出相关数据计算出体积V;②形状不规则且能下沉到水中的物体用细线拴住，利用量筒测量它的体积V;③形状不规则且只能漂浮在水中的物体，利用“沉坠法”或“针压法”测出它的体积.(3)利用公式ρ＝计算密度项目内容测量步骤液体(1)用天平测出烧杯与液体的总质量m1；(2)把烧杯中的液体倒入量筒一部分，记下量筒中液体的体积V；(3)称出烧杯和剩余液体的质量m2；(4)利用ρ=，求出液体的密度(1)测量液体的密度时，不可先测体积，再测质量，因为测量体积时把液体从量筒中倒出来，不能倒干净，不可避免地有部分液体沾在量筒壁上，从而使测得的质量偏小，影响测量结果的准确性.量筒是一种测量仪器，又比较高，所以不能把液体盛在量筒里直接测质量，否则，量筒在天平上容易歪倒.(2)利用量筒测量固体的密度，应先测质量，再用排水法测体积.若顺序颠倒，固体上沾的水将影响质量的测量结果，从而影响测量的密度的准确性.例3(湖南岳阳模拟)学完密度的知识后，小明想知道所喝的早餐奶的密度.于是和小刚到实验室，分别用不同的器材进行了测量.小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶密度的过程如下：图2-3-2(1)将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端的零刻线处，调节_________，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡；(2)在烧杯中倒入适量的早餐奶，用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g，将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中，如图2-3-2甲所示，则量筒内早餐奶的体积是_____cm3；(3)再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量，砝码和游码的示数如图2-3-2乙所示，则量筒中早餐奶的质量为_____g；(4)经过计算可知，早餐奶的密度ρ=_____g/cm3.平衡螺母40421.05解析：(1)使用天平测物体的质量时，应先把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；(2)由甲图知，量筒的分度值为2mL，量筒中的示数为40mL=40cm3；(3)天平的示数m2=20g+10g+4.2g=34.2g，量筒中牛奶的质量m=m1-m2=76.2g-34.2g=42g；(4)牛奶的密度ρ=.测量液体的密度时，一般情况下，都不是测量全部液体的质量和体积，因为在倒液体时，不可避免地有液体残留在容器壁或量筒壁上，所以一般都是测量倒出的部分液体的质量与体积，求得其密度.例4(湖南娄底模拟)为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图2-3-3甲所示；图2-3-3乙是10枚硬币放入量筒前后的液面情况.由图可知，10枚硬币的质量为_____，则所测硬币的密度为_____________.图2-3-38×103kg/m364g解析：硬币的质量为砝码的质量与游码所对的刻度值之和，由图甲知，10枚硬币的质量m=50g+10g+4g=64g；由图乙知，未放入硬币时水的体积V1=30mL，放入硬币时体积V2=38mL，所以所测硬币的体积V=V2-V1=38mL-30mL=8mL=8cm3，则所测硬币的密度ρ==8g/cm3=8×103kg/m3.硬币是不规则物体，需要用量筒测量它的体积，使用量筒和水测量硬币的体积时，硬币上不可避免地沾有水，所以应该先测质量，再测体积.密度公式的应用目的内容应用密度公式ρ=求质量m=ρV已知物体的体积和密度计算物体的质量求体积V=已知物体的质量和密度计算物体的体积鉴别物质ρ=测出物体的密度，利用密度表来鉴别物质目的内容应用知识解读由密度公式ρ=知，同种物质所组成的物体的质量与体积成正比；不同物质组成的物体，如果它们的质量相等，则它们的体积与密度成反比，如果它们的体积相等，则它们的质量与密度成正比质量相同而体积不同的物质，成分肯定不同.利用密度公式判断物体是实心的还是空心的，具体方法如下：（1）比较密度.利用密度公式求出物体的密度，与构成该物体的物质的密度比较，若ρ物体=ρ物质，则该物体是实心的，若ρ物体＜ρ物质，则该物体是空心的.（2）比较质量.假设物体是实心的，利用m=ρV求出实心物体的质量m，再与物体的实际质量相比较，若m=m物，则该物体是实心的，若m＞m物，则该物体是空心的.（3）比较体积.假设物体是实心的，利用V=求出实心物体的体积V，再与物体的实际体积相比较，若V物=V，则该物体是实心的，若V物＞V，则该物体是空心的.关于多个物体或同一物体在不同情况下的计算题，找准等量关系是解题的关键，一般情况下，同一物体在不同情况下，密度不变，即密度是等量关系，本题中石块与水之间的等量关系是体积.误以为气体的密度也是定值例6某钢瓶内的氧气密度为6kg/m3，一次气焊用去其中的，则瓶中剩余氧气的密度为()A.4kg/m3B.6kg/m3C.2kg/m3D.无法确定解析：钢瓶内的氧气用去其中的后，质量变成原来的，而它的体积没变，仍然为钢瓶的容积，由密度公式ρ=可知，其密度也变成原来的，即变成6kg/m3×=4kg/m3.A例5(四川南充中考)已知一个空瓶子装满水后的总质量为300g，在装满水的瓶子中放入一个小石块，溢出水后其总质量为320g，取出石块后，剩余的水和瓶子的总质量为290g.(不计取出石块的过程中带走的水)则石块的质量为____g，石块的密度为_____g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)解析：石块的质量m石=320g-290g=30g,石块的体积为排开水的体积，所以V石=V排==10cm3，则石块的密度ρ石==3g/cm3.330错解:B注意：固体与液体一样，不同质量的同种固体或液体，质量大的，体积就大，体积与质量成正比，因此同种固体或液体的密度是一个定值;而气体不同，气体没有一定的体积，相同质量的气体，放在大小不同的容器里体积不相等，所以密度不同，一般情况下，温度、受压情况对气体密度的影响都很大.对公式ρ=的理解不透彻例7小芳同学学习了密度公式ρ=以后，对它有以下理解.其中正确的是()A.ρ与m成正比，与V成反比B.不论是否为同种物质，ρ大的m一定大C.不论V是否相同，ρ大的m就大，ρ小的m就小D.同一种物质在同一状态下的密度相同，不同物质的密度一般不同解析：密度是物质的一种特性，同种物质在同一状态下密度相同，与质量、体积无关，故A、B错误，D正确；而质量m=ρV，m的大小与ρ、V均有关，不能只考虑一个因素，故C错误.D错解:A注意：密度是物质的一种特性，同种物质在同一状态下，密度相同，故物体的密度与物体的体积大小和质量大小无关，但在不知道物体密度时，可以间接通过密度公式进行计算.ρ=不仅仅是一个数学关系，它还有一定的物理含义.(1)对同一种物质而言，在同一状态下，ρ的大小与m、V无关，此时是一定值；(2)对于不同物质而言，当V一定时，m与ρ成正比，即;(3)对于不同物质而言，当m一定时，V与ρ成反比，即.题型一探究物质的质量与体积的关系例8某同学测出几个长方体的质量和体积，并求出了每个长方体的质量跟体积的比值，数据如下，则下列说法中错误的是()m/gV/cm3m/V(g/cm3)铁块179.0107.9铁块2157.5207.9松木块16.0100.6松木块224.0400.6DA.同种物质，它的体积增大几倍，其质量也增大几倍B.同种物质，它的质量与它的体积的比值是个定值C.不同种物质，质量与体积的比值不一定相等D.同种物质，体积变化，其单位体积所含物质的多少也变化解析：比较松木块1和松木块2的数据可知，同种物质，体积变为原来的4倍，质量也变为原来的4倍，因此可得出的结论为同种物质，它的体积增大几倍，其质量也增大几倍，并且它的质量与它的体积的比值是个定值，故A、B正确；由表中数据可知，铁块和松木块的质量与体积之比不相等，故C正确；同种物质，体积变化时，其质量也发生变化，但单位体积所含物质的多少不发生变化，故D错误.方法点拨：本题采用了逐项分析法.逐项分析法是解答选择题的常用方法之一，这种解法要对每一个选项逐一分析，排除错误的选项，确定正确的选项.题型二密度的计算例9小华家的晒谷场上有一堆稻谷，体积为4m3，为了估测这堆稻谷的质量，他用一只空桶平平地装满一桶稻谷，测得桶中的稻谷的质量为10kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量为8kg，求这堆稻谷的总质量约为多少吨？思路导图明确水与样品之间的等量关系由V=求出桶的容积稻谷的密度ρ稻谷=，稻谷的总质量m总=ρ稻谷V总解析：桶的容积V==8×10-3m3，稻谷的密度ρ稻谷==1.25×103kg/m3，这堆稻谷的总质量m总=ρ稻谷V总=1.25×103kg/m3×4m3=5×103kg=5t.答案：5t题型三密度的应用例10在贵重金属中常用“盎司”这个质量单位，1盎司≈28.3g，一块体积是10cm3的奥运会金牌含有5盎司黄金，它是纯金吗？_______(填“是”或“不是”).(ρ金=19.3×103kg/m3)思路导图明确所要解决的问题是鉴别物质已知金牌质量m和体积V，由公式ρ=可计算出金牌的密度比较ρ与ρ金是否相等，判断金牌是不是纯金的不是解析：奥运会金牌的质量m=5盎司≈5×28.3g=141.5g，它的密度ρ==14.15×103kg/m3，因为金的密度ρ金=19.3×103kg/m3，所以这块奥运会金牌不是纯金的.题型四物质密度的测量角度a液体密度的测量例11(广东中考)如图2-3-4所示是测量酱油密度的过程，从图甲可读出烧杯的质量，图乙可读出烧杯和酱油的总质量，图丙可读出烧杯中全部酱油的体积.那么，酱油的质量m=________g，酱油的体积V=_______cm3，酱油的密度ρ=___________kg/m3.图2-3-41.125×1034540酱油质量m=m总-m杯，由图丙可知酱油体积V，由密度公式ρ=求出酱油密度思路导图测量目的——测量液体的密度需要测量的物体是空烧杯质量m杯，烧杯和酱油的总质量m总解析：由图甲知，空烧杯的质量m杯=20g+10g+5g=35g，由图乙知，烧杯和酱油的总质量m总=50g+20g+10g=80g，则酱油的质量m=m总-m杯=80g-35g=45g；由图丙知，酱油的体积V=40cm3，则酱油的密度ρ==1.125g/cm3=1.125×103kg/m3.角度b固体密度的测量例12(山东德州中考)为测出石块的密度，某同学先用天平测石块的质量，所加砝码和游码在标尺上的位置如图2-3-5甲所示.接着用量筒和水测石块的体积，其过程如图乙所示.下列判断不正确的是(D)A.石块的质量是46.8gB.石块的体积是18cm3C.石块的密度是2.6×103kg/m3D.若先用量筒测石块的体积，接着用天平测石块的质量，会导致测得石块的密度偏小图2-3-5若先测石块体积，则石块从量筒中取出时会带着水，使测得的石块质量偏大，所得石块的密度会偏大思路导图测量目的——测量固体密度测量原理为ρ=解析：由图甲知，石块的质量m=20g+20g+5g+1.8g=46.8g，由图乙知，水的体积为20cm3，水和石块的总体积为38cm3，则石块的体积V=38cm3-20cm3=18cm3，石块的密度ρ==2.6g/cm3=2.6×103kg/m3，故A、B、C说法正确；若先测石块的体积，则石块从量筒中取出会带着水，使测得的石块的质量值偏大，由密度公式知，计算出的石块的密度值偏大，故D说法错误.

03课堂检测例13某校科学探究小组应用所学物理知识测量瓷器的密度，他们所用的器材有若干小碎瓷片，足够的水，一个质量为m0、容积为V0的有密封盖的瓶子(如图2-3-6).问：(1)他们还需要选择什么器材才能测出小碎瓷片的密度？(只限选一件仪器)(2)请简要写出测量过程，并用适当的符号表示所测量的物理量.图2-3-6解析：(1)为了测碎瓷片的密度，需要测量碎瓷片的质量和体积，题目中所给的器材没有可以直接或间接测量质量的器材，所以还需要一架天平.(2)碎瓷片的体积可以借助瓶子和水.方法是：①取适量的小碎瓷片，用天平测出其质量m；②将瓶子装满水，盖好瓶盖，用天平测出瓶子和水的总质量m1；③将小碎瓷片装入瓶里，拧紧瓶盖，再测出瓶子、水和小碎瓷片的总质量m2，小碎瓷片的体积V=V排=，则小碎瓷片的密度ρ=答案：(1)天平(2)①取适量的小碎瓷片，用天平测出其质量m；②将瓶子装满水，盖好瓶盖，用天平测出瓶子和水的总质量m1；③接着将小碎瓷片装入瓶里，拧紧瓶盖，再测出瓶子、水和小碎瓷片的总质量m2.(1)利用刻度尺和天平可以测量规则固体的密度，非规则固体的密度可以用天平、量筒和水来测量，无论用哪种方法，必须用天平来测量固体的质量.(2)用量