1、三 学生实验:探究 物质的密度,【体验】物体的质量与体积的关系 活动1:取体积不同的两个铁块,比较它们的质量。 活动2:取体积相同的铁块和木块各一个,比较它们的质量。 (1)活动1中,体积较大的铁块质量较 ,且体积越大,质量越 。 (2)活动2中, (选填“铁块”或“木块”)的质量较大。 提示:(1)大 大 (2)铁块,1.同种物质的质量和体积的比值有什么关系?不同物质质量和体积的比值有什么关系? 2.什么是物质的密度? 3.如何描述密度的公式? 4.密度的单位有哪些?它们之间有什么关系?,探究1 物质的密度 1.猜想与假设: 结合“体验”和日常生活经验,你认为体积相同的同种物质的质量 ,体积
2、相同的不同物质的质量 。 提示:根据日常生活中的经验我们知道,同种物质体积相同时质量相同;物质种类不同,体积相同时质量一般是不一样的。 参考答案:相同 不同,2.实验方法: _。 提示:要探究同种物质的质量与体积的关系,需控制物质的种类相同,改变体积,研究质量与体积的关系,这种方法叫做控制变量法。 参考答案:控制变量法,3.实验器材: 需测物理量 ,实验器材_。 提示:为探究物体的质量与体积的关系,需要用天平测出物体的质量,用量筒量出物体的体积。 参考答案:物体的质量与体积 天平、量筒(其他合理器材均可),4.实验设计: (1)探究同种物质的质量与体积的关系。 思路:需控制 不变,改变 ,测出
3、物体的质量。 参考答案:物质种类 物体体积 (2)探究不同物质的质量与体积的关系 思路:需控制 不变,改变 ,测出物体的质量。 参考答案:物体体积 物质种类,5.实验数据及分析,分析实验数据,你可得出的实验结论: (1)同种物质的质量与体积的比值 。 (2)不同物质的质量与体积的比值 。 提示:比较实验数据1、2、3(或4、5、6或7、8、9)可知,同种物质的质量与体积的比值是恒定的,比较1、4、7(其他合理答案均可)可知,不同物质的质量与体积的比值是不同的。 参考答案:(1)相同 (2)不同,6.交流与评估 (1)在实验中对于同一种物质的质量和体积,应该收集几组数据?为什么? 参考答案:收集
4、的数据组数越多越好。因为仅收集一组数据得不出质量和体积的关系,而收集的数据越多,越便于找到质量和体积的关系,得到的结论就越可靠,越具有普遍性。,(2)探究过程中,选取的物质种类是多一些好,还是少一些好?在选取研究对象上有什么具体要求? 参考答案:为了得到普遍性结论,使结论更有说服力,选取的物质种类应该多一些好,并且至少要有两种物质,物质的状态不要单一,既要有固体,还要有液体。,(3)怎样分析、比较实验数据? 参考答案:可采用控制变量法:相同体积比较质量,相同质量比较体积。计算质量与体积的比值,比较同种物质质量与体积的比值、不同物质质量与体积的比值的关系。描点画出同种物质的质量和体积的关系图像,
5、运用数学知识分析质量和体积的关系。,探究2 密度 结合“探究1”,思考下列问题: 1.通过上面的探究实验可知:同种物质的质量与体积的比值 ,不同物质的质量与体积的比值 。物理学中用密度即 的比来反映物质的这一特性。 参考答案:恒定 不同 某种物质的质量与该物质体积,2.由密度的定义怎样计算密度?怎样由密度的公式得出密度的单位? 参考答案:密度在数值上等于质量m与体积V的比值,故用公式表示为= ;在国际单位制中,质量的单位是kg,体积的单位是m3,所以密度的国际单位就是kg/m3,另外常用的单位还有g/cm3。,3.测量固体或液体的密度。 测量物理量: 和 ,计算公式: 。 参考答案:质量 体积
6、 =,探究3 密度的应用 1.结合密度的公式,如何计算质量和体积? 计算质量: 。计算体积: 。 参考答案:m=V V=,2.比较常温常压下一些固体、液体、气体的密度,思考下列问题: (1)对于大部分物质,不同物质的密度相同吗? (2)比较煤油和酒精的密度,两种物质的密度相同吗? (3)固体的密度总大于液体的密度吗?为什么说密度是物质的一种特性? 参考答案:(1)不同 (2)相同 (3)不是 比如水银的密度大于一般固体的密度,一般情况下,不同物质的密度不同,故我们说密度是物质的一种特性。,3.结合密度的特性,密度主要应用于什么方面? 参考答案:鉴别物质,一、物质的质量与体积的关系 1.同种物质
7、的质量与体积的比值是_的。 2.不同物质的质量与体积的比值是_的。,相同,不同,二、密度 1.定义: 某种物质的质量与该物质体积的_。 2.公式及其应用: (1)求密度: ; (2)求质量:m=V; (3)求体积:V= 。,比值,3.单位及换算关系: 1g/cm3=_kg/m3。 4.特性: 密度是物质的一种特性,不同物质的密度通常_。 5.应用: _物质。,1103,不相同,鉴别,考点1 物质的质量与体积的关系 【典例1】为了研究物质的某种属性,某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。实验时,他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在相同体积时的质量,表中记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积
8、的比值。,(1)分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化 的倍数关系,可归纳得出的结论是_。 (2)分析表中实验序号_,可归纳出的结论是:体积相 同的甲、乙两种液体,它们的质量不相同。 (3)分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归 纳得出的结论是:_。 【思路导引】结合控制变量法,分析各物理量对应数据的变 化规律。,【精讲精析】本题考查探究物质的质量与体积的关系。通过分析实验序号1、2、3或4、5、6的数据,可以发现:对于同种物质,体积增大几倍,质量也增大几倍。甲、乙两种液体,体积相同时的实验序号为1与4(或2与5,或3与6),它们的质量不相同。观察甲、乙两种液体的质量
9、与体积的比值,会发现对于同种物质这个比值是相同的,对于不同种物质这个比值是不同的。,答案:(1)同种物质的质量与体积成正比(或体积增大几倍,质量也增大几倍) (2)1与4(或2与5,或3与6) (3)同种物质的质量与体积的比值相同,不同种物质的质量与体积的比值一般不同。,【方法归纳】分析处理数据的方法 “同中求异,异中求同”,(1)判断一个物理量随另一个物理量大小变化的趋势,得出物理量间的定性关系; (2)计算表格中的数据,得出物理量间的定量关系; (3)在坐标系中描点作出图像,结合数学知识,分析物理量间的关系。,考点2 密度的测量 【典例2】某同学用天平和量筒测量小石块的密度。 (1)测量原
10、理是_。 (2)图甲为用天平测量小石块质量过程中的几个情境,合理的顺序是 (填字母)。,(3)由图甲b可知,小石块的质量是 g。 (4)将小石块放入盛有40mL水的量筒中,静止时液面情况如图 乙所示,则小石块的密度是 kg/m3。,【思路导引】用天平和量筒测固体的密度,为减小实验误差,要按照如下顺序进行:,【精讲精析】本题考查天平的使用及固体密度的测量。 (1)用天平和量筒测小石块的密度时,天平能测出小石块的质量, 量筒能测出小石块的体积,根据= 可以求出小石块的密度。(2)使用天平时,要调节天平平衡:将游码移到标尺的最左端的 零刻线上,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线 处。将被
11、测物体轻放在天平的左盘里,估计被测物体的质量,用 镊子向右盘里加减砝码,并移动游码直到天平重新平衡。a图中 的天平不平衡,c图是调节天平平衡,b图是测量小石块的质量, 所以顺序应为a、c、b。(3)物体的质量等于砝码的质量加上游,码所对的质量,砝码的质量为70 g,游码所对的质量为1.4 g,所 以物体的质量为m=71.4g。(4)量筒中水的体积为60mL,所以小 石块的体积为V=60mL-40 mL=20 mL=20 cm3,所以小石块的密度 为= = =3.57 g/cm3=3.57103kg/m3。 答案:(1)= (2)a、c、b (3)71.4 (4)3.57103,【方法归纳】密度
12、的测量 1.测固体密度的步骤:,2.测液体密度的步骤:,1.人们通常说的“黄金比铁重”,它的实质是指 ( ) A.黄金的体积比铁的体积大 B.黄金的质量比铁的质量大 C.黄金的价格比铁的价格高 D.黄金的密度比铁的密度大 【解析】选D。本题考查对密度概念的理解。“黄金比铁重”是指在体积相同的情况下,黄金的质量比铁的质量大,即黄金的密度比铁的密度大。,2.一些故事影片中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员,砌成这种高墙的物块最有可能是 ( ) A.泥土砖块 B.金属块 C.泡沫塑料块 D.水泥砖块 【解析】选C。本题考查密度知识的运
13、用。由题目中“倒塌的高墙并不会伤害演员”可知,这种高墙的物块质量和硬度都比较小,在同样的形状(体积)下,密度越小其质量也越小,越不容易伤害演员;再由题目中所给的材料来看,只能是泡沫塑料块。,3.蜡烛在燃烧过程中,它的 ( ) A.质量不变,体积变小,密度变大 B.质量变小,体积变小,密度不变 C.质量变小,体积不变,密度变小 D.质量、体积、密度都变小 【解析】选B。本题考查对密度的理解。蜡烛在燃烧的过程中,质量和体积都变小,而蜡烛这种物质没有变化,所以它的密度不变。,4.一容器内装有体积为510-3m3、质量为4kg的酒精,则酒精 的密度为 kg/m3。用去一半后,剩余酒精的密度为 _kg/
14、m3。 【解析】本题考查了对密度的理解。酒精的密度为= = =800kg/m3;密度是物质本身的一种特性,其大小与 质量和体积无关,因此用去一半后,剩余酒精的密度不变。 答案:800 800,5.甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像如图所示,由图可知,其中密度较大的是 (选填“甲”或“乙”),甲的密度是 g/cm3。,【解析】本题考查密度的计算。由图可知,当甲种物质的质量 是3g时,对应的体积是2cm3,则甲种物质的密度甲= =1.5g/cm3;分析题图中甲、乙两种物质的图线可知,在两者体 积相同的情况下,甲的质量比乙的质量大,根据= 可知甲的 密度比乙的密度大。 答案:甲 1.5,6.一块石
15、碑,长50cm,宽20cm,高3m,质量为0.75t,则它的密度 是_kg/m3,合 g/cm3。 【解析】本题考查密度的计算。先求出石碑的体积: V=0.5m0.2m3m=0.3m3;石碑的质量是m=0.75t=750kg,所以石碑的密度是 = =2.5103kg/m3=2.5 g/cm3。 答案:2.5103 2.5,7.小平同学想知道一块均匀大岩石的密度,于是他从这块大岩石上砸下一小块,用天平和量筒测量它的密度。在调节天平时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图所示),此时应将平衡螺母向 _(选填“左”或“右”)端调。然后用调节好的天平测小岩石的质量,天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位
16、置如图所示,则这一小块岩石的质量是 g。将其放入装有80mL水的量筒中,水面升到100mL,这一小块岩石的密度是kg/m3,它的密度与那一大块岩石的密度 (选填“相等”或“不相等”)。,【解析】本题考查测固体的密度。在调节天平平衡时,若指针 偏向分度盘的左侧,根据“左偏右旋、右偏左旋”的原则,应将 平衡螺母向右调;由题图所示的砝码和游码的位置可知,小块岩 石的质量为m=50g+3.4g=53.4g,小块岩石的体积为V=100cm3- 80cm3=20cm3,则小块岩石的密度为= =2.67g/cm3 =2.67103kg/m3;密度是物质的一种特性,同种物质的密度相 同,与物质的质量和体积无关
17、,故小块岩石的密度和大块岩石的 密度是相等的。 答案:右 53.4 2.67103 相等,8.2013年3月,浙江大学高分子系制造出一种超轻物质,取名“碳海绵”,这是一种气凝胶,世界上最轻的一类物质,每立方厘米质量为0.16毫克,比氦气还要轻(如图碳海绵在花蕊上)。 (1)“碳海绵”的密度为多少? (2)航天飞机起飞时的总质量等于2106kg,航天飞机的材料密度大约为4.0103kg/m3,如果用“碳海绵”代替航天飞机的组成材料,则航天飞机质量为多少?,【解析】本题考查密度公式的应用。 (1)每立方厘米质量为0.16毫克,则“碳海绵”的密度为 0.16mg/cm3=0.16kg/m3 (2)在更换材料的过程中,航天飞机的体积不变, 由= 得:V= =5102m3 用“碳海绵”作材料时航天飞机的质量:m海绵=V海绵=5102m30.16kg/m3=80kg 答案:(1)0.16kg/m3 (2)80kg,
