八年级物理上册2.3学生实验探究-物质的密度省公开课一等奖新名师获奖课件

第二章物质世界尺度、质量和密度三、学生试验：探究——物质密度1/56试验探究：物质质量与体积关系项目内容试验目标探究物质质量与体积关系试验器材天平、量筒、刻度尺、装有水大烧杯、小烧杯、三组质量及体积不一样铜块和铁块(正方体)、细线不一样物质体积大质量不一定大.2/56项目内容试验过程(1)用小烧杯取三次不一样质量水，用天平和量筒测量三次所取水质量和体积;(2)分别取大小不一样三块正方体铜块和铁块，分别用天平测出它们质量，用刻度尺测出棱长后分别算出三块铜块和三块铝块体积;(3)分别求出它们质量和体积比值，进行比较；(4)将测量、计算数据填入表格中；(5)试验完成，整理器材3/56项目内容试验统计测量对象质量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3237307.94/56项目内容试验结论(1)同种物质质量与体积比值是一个常量；(2)不一样物质质量与体积比值普通不一样知识解读分析试验数据发觉，体积不一样水，它们质量不一样，不过每次所取水质量和体积比值是个定值;一样对铜块和铝块来说，每个铜块质量和体积比值是定值，每个铝块质量和体积比值也是定值，不过这两个定值不相等5/56注意事项：①在测量过程中，禁止经过调整平衡螺母来使天平平衡；测量水质量时，先测空烧杯质量，再测烧杯和水总质量，次序不能颠倒.②使用量筒测水体积时，视线要与水凹面底部相平.③铜块和铝块体积也可经过量筒间接测量.④使用刻度尺测棱长时，要做到“一贴、二正、三对齐”.6/56例1如图2-3-1所表示是在探究甲、乙两种物质质量跟体积关系时作出图像．以下分析正确是()A.不一样物质质量跟体积比值是不一样B.甲物质质量跟体积比值比乙物质小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甲、乙两物质质量分别为50g、25g，不一样物质质量跟体积比值是不一样，甲物质质量跟体积比值比乙物质大，A正确，B、C错误；由图像知，25cm3甲物质质量与50cm3乙物质质量相等，D错误.图2-3-1A7/56物质质量与体积比值是物质一个特征，对于不一样物质而言，该比值普通不一样，对于温度、状态相同同一物质而言，该比值不变.8/56密度内容概念由某种物质组成物体，其质量与体积比值是一个常量，物理学中，把这个比值叫作这种物质密度，用ρ来表示公式单位国际单位千克/立方米(kg/m3)惯用单位克/立方厘米(g/cm3)9/56内容知识解读(1)密度是物质一个特征.在一定状态下，同种物质密度是定值，物体状态、温度可能会影响到密度大小.(2)密度是物质一个特征，它与物质种类、状态和温度等相关，与由该物质组成物体质量、体积、形状、运动状态等无关密度普通是定值，温度改变会不一样；密度表示物特征，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10/56(1)不一样物质密度普通不一样，我们可利用这个特点判别物质.(2)由密度公式ρ=可知，当ρ一定时，V与m成正比，即同种物质体积与质量成正比.(3)物质密度受物态改变影响，当物质在固态、液态和气态之间转化时，其质量不变，不过因为其体积改变，所以其密度改变(如冰化成水，体积变小，密度变大).(4)物质密度受温度影响，如物质热胀冷缩，即使质量不变，但体积改变，从而造成密度改变.11/56例2(上海模拟)有根粗细均匀铝棒，若锯掉四分之一，则剩下四分之三铝棒密度是()A.原来密度四倍B.原来密度四分之一C.原来密度四分之三D.与原来密度相同解析：粗细均匀铝棒被锯掉四分之一后，体积与质量都变成原来四分之三，所以它们比值不变，即它密度不变.D12/56同种固体或液体，不论体积、质量怎样改变，密度总是不变，但气体因为没有一定体积和形状，当它质量或体积改变时，密度不一定不变，如氧气瓶内氧气用去一部分后，质量变小，但体积不变，故密度变小.13/56物质密度测量项目内容测量原理ρ=，由此可知，要测物理量分别是m和V测量器材形状规则固体刻度尺天平形状不规则固体量筒液体14/56项目内容测量步骤固体(1)用天平测出固体质量.(2)测出固体体积V：①形状规则固体，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物体用细线拴住，利用量筒测量它体积V;③形状不规则且只能漂浮在水中物体，利用“沉坠法”或“针压法”测出它体积.(3)利用公式ρ＝计算密度15/56项目内容测量步骤液体(1)用天平测出烧杯与液体总质量m1；(2)把烧杯中液体倒入量筒一部分，记下量筒中液体体积V；(3)称出烧杯和剩下液体质量m2；(4)利用ρ=，求出液体密度16/56(1)测量液体密度时，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，不能倒洁净，不可防止地有部分液体沾在量筒壁上，从而使测得质量偏小，影响测量结果准确性.量筒是一个测量仪器，又比较高，所以不能把液体盛在量筒里直接测质量，不然，量筒在天平上轻易歪倒.(2)利用量筒测量固体密度，应先测质量，再用排水法测体积.若次序颠倒，固体上沾水将影响质量测量结果，从而影响测量密度准确性.17/56例3(湖南岳阳模拟)学完密度知识后，小明想知道所喝早餐奶密度.于是和小刚到试验室，分别用不一样器材进行了测量.小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶密度过程以下：图2-3-218/56(1)将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端零刻线处，调整_________，使指针指在分度盘中线处，这时横梁平衡；(2)在烧杯中倒入适量早餐奶，用天平测出烧杯和早餐奶总质量为76.2g，将烧杯中早餐奶一部分倒入量筒中，如图2-3-2甲所表示，则量筒内早餐奶体积是_____cm3；(3)再用天平测出烧杯和剩下早餐奶质量，砝码和游码示数如图2-3-2乙所表示，则量筒中早餐奶质量为_____g；(4)经过计算可知，早餐奶密度ρ=_____g/cm3.平衡螺母40421.0519/56解析：(1)使用天平测物体质量时，应先把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端零刻线处，调整横梁两端平衡螺母，使指针指在分度盘中线处；(2)由甲图知，量筒分度值为2mL，量筒中示数为40mL=40cm3；(3)天平示数m2=20g+10g+4.2g=34.2g，量筒中牛奶质量m=m1-m2=76.2g-34.2g=42g；(4)牛奶密度ρ=.20/56测量液体密度时，普通情况下，都不是测量全部液体质量和体积，因为在倒液体时，不可防止地有液体残留在容器壁或量筒壁上，所以普通都是测量倒出部分液体质量与体积，求得其密度.21/56例4(湖南娄底模拟)为了测量一元硬币密度，小刚用天平测量10枚硬币质量，平衡时右盘所加砝码及游码位置如图2-3-3甲所表示；图2-3-3乙是10枚硬币放入量筒前后液面情况.由图可知，10枚硬币质量为_____，则所测硬币密度为_____________.图2-3-38×103kg/m364g22/56解析：硬币质量为砝码质量与游码所正确刻度值之和，由图甲知，10枚硬币质量m=50g+10g+4g=64g；由图乙知，未放入硬币时水体积V1=30mL，放入硬币时体积V2=38mL，所以所测硬币体积V=V2-V1=38mL-30mL=8mL=8cm3，则所测硬币密度ρ==8g/cm3=8×103kg/m3.23/56硬币是不规则物体，需要用量筒测量它体积，使用量筒和水测量硬币体积时，硬币上不可防止地沾有水，所以应该先测质量，再测体积.24/56密度公式应用目标内容应用密度公式ρ=求质量m=ρV已知物体体积和密度计算物体质量求体积V=已知物体质量和密度计算物体体积判别物质ρ=测出物体密度，利用密度表来判别物质25/56目标内容应用知识解读由密度公式ρ=知，同种物质所组成物体质量与体积成正比；不一样物质组成物体，假如它们质量相等，则它们体积与密度成反比，假如它们体积相等，则它们质量与密度成正比质量相同而体积不一样物质，成份必定不一样.26/56利用密度公式判断物体是实心还是空心，详细方法以下：（1）比较密度.利用密度公式求出物体密度，与组成该物体物质密度比较，若ρ物体=ρ物质，则该物体是实心，若ρ物体＜ρ物质，则该物体是空心.（2）比较质量.假设物体是实心，利用m=ρV求出实心物体质量m，再与物体实际质量相比较，若m=m物，则该物体是实心，若m＞m物，则该物体是空心.（3）比较体积.假设物体是实心，利用V=求出实心物体体积V，再与物体实际体积相比较，若V物=V，则该物体是实心，若V物＞V，则该物体是空心.27/56关于多个物体或同一物体在不一样情况下计算题，找准等量关系是解题关键，普通情况下，同一物体在不一样情况下，密度不变，即密度是等量关系，本题中石块与水之间等量关系是体积.28/56误认为气体密度也是定值例6某钢瓶内氧气密度为6kg/m3，一次气焊用去其中，则瓶中剩下氧气密度为()A.4kg/m3B.6kg/m3C.2kg/m3D.无法确定解析：钢瓶内氧气用去其中后，质量变成原来，而它体积没变，依然为钢瓶容积，由密度公式ρ=可知，其密度也变成原来，即变成6kg/m3×=4kg/m3.A29/56例5(四川南充中考)已知一个空瓶子装满水后总质量为300g，在装满水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，剩下水和瓶子总质量为290g.(不计取出石块过程中带走水)则石块质量为____g，石块密度为_____g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)解析：石块质量m石=320g-290g=30g,石块体积为排开水体积，所以V石=V排==10cm3，则石块密度ρ石==3g/cm3.33030/56错解:B注意：固体与液体一样，不一样质量同种固体或液体，质量大，体积就大，体积与质量成正比，所以同种固体或液体密度是一个定值;而气体不一样，气体没有一定体积，相同质量气体，放在大小不一样容器里体积不相等，所以密度不一样，普通情况下，温度、受压情况对气体密度影响都很大.31/56对公式ρ=了解不透彻例7小芳同学学习了密度公式ρ=以后，对它有以下了解.其中正确是()A.ρ与m成正比，与V成反比B.不论是否为同种物质，ρ大m一定大C.不论V是否相同，ρ大m就大，ρ小m就小D.同一个物质在同一状态下密度相同，不一样物质密度普通不一样解析：密度是物质一个特征，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大小与ρ、V均相关，不能只考虑一个原因，故C错误.D32/56错解:A注意：密度是物质一个特征，同种物质在同一状态下，密度相同，故物体密度与物体体积大小和质量大小无关，但在不知道物体密度时，能够间接经过密度公式进行计算.ρ=不但仅是一个数学关系，它还有一定物理含义.(1)对同一个物质而言，在同一状态下，ρ大小与m、V无关，此时是一定值；(2)对于不一样物质而言，当V一定时，m与ρ成正比，即;(3)对于不一样物质而言，当m一定时，V与ρ成反比，即.33/56题型一探究物质质量与体积关系例8某同学测出几个长方体质量和体积，并求出了每个长方体质量跟体积比值，数据以下，则以下说法中错误是()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224.0400.6D34/56A.同种物质，它体积增大几倍，其质量也增大几倍B.同种物质，它质量与它体积比值是个定值C.不一样种物质，质量与体积比值不一定相等D.同种物质，体积改变，其单位体积所含物质多少也改变解析：比较松木块1和松木块2数据可知，同种物质，体积变为原来4倍，质量也变为原来4倍，所以可得出结论为同种物质，它体积增大几倍，其质量也增大几倍，而且它质量与它体积比值是个定值，故A、B正确；由表中数据可知，铁块和松木块质量与体积之比不相等，故C正确；同种物质，体积改变时，其质量也发生改变，但单位体积所含物质多少不发生改变，故D错误.35/56方法点拨：本题采取了逐项分析法.逐项分析法是解答选择题惯用方法之一，这种解法要对每一个选项逐一分析，排除错误选项，确定正确选项.36/56题型二密度计算例9小华家晒谷场上有一堆稻谷，体积为4m3，为了估测这堆稻谷质量，他用一只空桶平平地装满一桶稻谷，测得桶中稻谷质量为10kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水质量为8kg，求这堆稻谷总质量约为多少吨？思绪导图明确水与样品之间等量关系由V=求出桶容积稻谷密度ρ稻谷=，稻谷总质量m总=ρ稻谷V总37/56解析：桶容积V==8×10-3m3，稻谷密度ρ稻谷==1.25×103kg/m3，这堆稻谷总质量m总=ρ稻谷V总=1.25×103kg/m3×4m3=5×103kg=5t.答案：5t38/56题型三密度应用例10在珍贵金属中惯用“盎司”这个质量单位，1盎司≈28.3g，一块体积是10cm3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)思绪导图明确所要处理问题是判别物质已知金牌质量m和体积V，由公式ρ=可计算出金牌密度比较ρ与ρ金是否相等，判断金牌是不是纯金不是39/56解析：奥运会金牌质量m=5盎司≈5×28.3g=141.5g，它密度ρ==14.15×103kg/m3，因为金密度ρ金=19.3×103kg/m3，所以这块奥运会金牌不是纯金.40/56题型四物质密度测量角度a液体密度测量例11(广东中考)如图2-3-4所表示是测量酱油密度过程，从图甲可读出烧杯质量，图乙可读出烧杯和酱油总质量，图丙可读出烧杯中全部酱油体积.那么，酱油质量m=________g，酱油体积V=_______cm3，酱油密度ρ=___________kg/m3.图2-3-41.125×103454041/56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=求出酱油密度思绪导图测量目标——测量液体密度需要测量物体是空烧杯质量m杯，烧杯和酱油总质量m总42/56解析：由图甲知，空烧杯质量m杯=20g+10g+5g=35g，由图乙知，烧杯和酱油总质量m总=50g+20g+10g=80g，则酱油质量m=m总-m杯=80g-35g=45g；由图丙知，酱油体积V=40cm3，则酱油密度ρ==1.125g/cm3=1.125×103kg/m3.43/56角度b固体密度测量例12(山东德州中考)为测出石块密度，某同学先用天平测石块质量，所加砝码和游码在标尺上位置如图2-3-5甲所表示.接着用量筒和水测石块体积，其过程如图乙所表示.以下判断不正确是(D)A.石块质量是46.8gB.石块体积是18cm3C.石块密度是2.6×103kg/m3D.若先用量筒测石块体积，接着用天平测石块质量，会造成测得石块密度偏小图2-3-544/56若先测石块体积，则石块从量筒中取出时会带着水，使测得石块质量偏大，所得石块密度会偏大思绪导图测量目标——测量固体密度测量原理为ρ=45/56解析：由图甲知，石块质量m=20g+20g+5g+1.8g=46.8g，由图乙知，水体积为20cm3，水和石块总体积为38cm3，则石块体积V=38cm3-20cm3=18cm3，石块密度ρ==2.6g/cm3=2.6×103kg/m3，故A、B、C说法正确；若先测石块体积，则石块从量筒中取出会带着水，使测得石块质量值偏大，由密度公式知，计算出石块密度值偏大，故D说法错误.

46/56例13某校科学探究小组应用所学物理知识测量瓷器密度，他们所用器材有若干小碎瓷片，足够水，一个质量为m0、容积为V0有密封盖瓶子(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密度？(只限选一件仪器)(2)请简明写出测量过程，并用适当符号表示所测量物理量.图2-3-647/56解析：(1)为了测碎瓷片密度，需要测量碎瓷片质量和体积，题目中所给器材没有能够直接或间接测量质量器材，所以还需要一架天平.(2)碎瓷片体积能够借助瓶子和水.方法是：①取适量小碎瓷片，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、水和小碎瓷片总质量m2，小碎瓷片体积V=V排=，则小碎瓷片密度ρ=48/56答案：(1)天平(2)①取适量小碎瓷片，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、水和小碎瓷片总质量m2.49/56(1)利用刻度尺和天平能够测量规则固体密度，非规则固体密度能够用天平、量筒和水来测量，不论用哪种方法，必须用天平来测量固体质量.(2)用量筒测量固体体积属于等量替换法，即固体排开水体积与固体体积相等.(3)假如没有量筒，也能够经过等量替换法计算出固体密度.知识链接50/56解读中考：密度是物质一个特征，每种物质都有自己密度，本节知识在中考中主要考查是密度特征、密度测量、关于密度计算、密度知识应用等，普通以填空题