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1、初二物理科学探究：物质的密度上海科技版【本讲教育信息】一、教学内容：科学探究：物质的密度二、考点点拨1、理解密度的概念、公式和单位，尝试用密度知识解决简单的问题. 2、会查密度表，知道水的密度. 3、理解密度的物理意义. 4、通过密度知识的广泛应用激发学生的学习兴趣，培养学生善于运用物理知识解决日常生活中的实际问题的能力. 5、密度反映的是物质本身所具有的特性. 通过探究活动，对物质属性的认识有新的拓展. 三、跨越障碍1、密度自然界中的物质是各种各样的，有的貌似相像，实质上却不相同。有些物质我们可以通过物质自身的性质将其区分开，例如：酒精和水我们可以通过闻两者的气味。铁块和铜块可以通过两者的颜
2、色进行区分。但是有些物质根据物质表面的性质不便于区分.例如：铜和金就非常相像，颜色都是黄色。所以一般我们不容易将其区分开。银器和不锈钢制品，海水和自来水，有机玻璃和玻璃都不便于区别。但是我们发现如果取相同体积的海水和自来水时，两者的质量不相等。即质量和体积的比值不相等。同样取相同体积的银块和不锈钢发现质量也不相等。并且四种物质的质量和体积的比值都不相同。以上我们研究了不同物质的质量和体积的比值不相同，那么同种物质的质量和体积的比值有什么关系呢？现在我们就通过试验加以探究：取质量分别是 79g,790g的铁块各一个，取质量为27g,270g的铝块各一个。分别利用排水法测量各个物体的体积。 质量
3、（g）体积 （cm3）质量和体积的比值铁块79107.9铁块7901007.9铝块27102.7铝块2701002.7从以上我们发现，同种物质的质量和体积的比值相同。物质不同时，质量和体积的比值不相同。说明物质的质量和体积的比值反映了物质的一个特性。因为物理学上引入一个新的物理量密度。密度：在物理学上，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特征是指物质本身具有的且能相互区分辨认的一种性质。密度是物质的一种力学性质，它表示相同的体积情况下，不同的物质的质量不同的性质；或者说相同质量情况下，不同的物质的体积不同的性质。每种物质都有一定的密度，不同的物质，其密度一般不同。物质的
4、密度和它的体积大小、质量的多少无关，所以说，密度不跟它的质量成正比，也不跟它的体积成反比。在学习密度公式时，要明确它的物理意义，这一点十分重要。密度的计算公式：= 注意公式中质量的单位为kg ,体积的单位为m，那么密度的单位为两个单位的合成，为kg/m3；如果质量的单位用g，体积的单位用cm3，那么此时密度的单位为g/cm3。记住：1克厘米3=103千克米3对于公式，要从以下几个方面去理解：（1）由同种物质组成的物体，体积大的质量大，物体的质量跟它的体积成正比，质量和体积的比是一个定值（即密度不变）. 因此，不能认为物质的密度跟质量成正比，跟体积成反比. 即当 一定时，. （2）由不同物质组成
5、的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量跟它的密度成正比. 即当V一定时，. （3）由不同物质组成的物体：在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比. 即当m一定时，. 对于物质的密度我们要记住水的密度大小：1.0。表示的物理意义：1m3的水的质量为1000kg. 再如金的密度为19.3表示的物理意义为1m3的金的质量为19.3。物质不同，密度也就不同，同学们应该会通过查看密度表，来确定物质的种类。常见固体的密度物质密度金19.3铝2.7铅11.3银10.5铜8.9铁7.9灰铸铁7.2【典型例题】例1、关于密度的概念下列说法正确的是（ ）A. 同一种物质它
6、的密度跟其质量成正比，跟其体积成反比B. 把一铁块压成铁片，它们的密度就小了C. 一种固体和一种液体，它们的质量相等，体积相等，则它们的密度也相等D. 质量相等的两种物质，密度大的体积也大点拨：密度是物质的一种特性，对于同种物质，无论质量和体积怎样改变，物质的密度始终是不变的，所以A、B是错误的。质量相等的不同物质，密度大的体积反而小，所以D也是错误的。一般来讲，不同物质的密度是不同的，但并不等于密度相同的就一定是同种物质，C所述的结论是正确的，因为按密度的概念，可以判断两种物质的密度的确相等。答案：C例2、人们常说“铁比棉花重”，这话的科学含义应是（ ）。A. 铁的质量比棉花的质量大 B.
7、铁的密度比棉花的密度大C. 拿起铁比拿起棉花费力 D. 棉花的体积比铁的体积大点拨：如果1kg的棉花和1kg的铁块进行比较的话，实际上两者的质量相等。所以应该是一样重。但是人们根据经验往往认为铁块重，这是因为同样质量的物体，铁块的体积小，根据密度计算公式可知，铁的密度大。答案：B例3、冰的密度是0.9克/厘米3，把质量为360克的冰完全熔化成水时，下列关于它们的质量和体积变化的说法正确的是（ ）A. 质量减小了40克，体积减小了40厘米3B. 质量增加了40克，体积不变C. 质量不变，体积减小了40厘米3D. 质量不变，体积增加了40厘米3点拨：本题通过质量不随状态变化及与密度之间的联系来进行
8、发散思维。冰熔化成水，虽然物质的状态发生了变化，但质量不变。因为质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、温度和地理位置的改变而改变。由于冰和水的密度是不相同的，所以冰熔化成水后，体积要发生变化。冰熔化成水的体积：冰熔化成水，体积减小了：V冰-V水=400厘米3-360厘米3=40厘米3答案：C2、密度的应用：（1）辨别物质通过测量物质的密度测量固体和液体的密度的方法：根据密度公式来测定固体和液体的密度，因此，只要测出固体或液体的质量m和体积V，代入公式便可求得它们的密度。对于规则的几何体，可用刻度尺测出它们的长、宽、高等有关数据，根据体积公式算出体积。对于形状不规则的固体，可利用量筒（量
9、杯）采用排液法测出其体积。但对于不规则且不沉于水的固体可用沉锤法，如测石蜡的体积，方法有二：（1）在量筒（杯）中放适量水V1，用大头针压着石蜡使其全部浸入水中，读出体积V2，则V2V1就是蜡的体积；（2）在盛水的量筒（杯）中放入一铁块，读出体积V1，然后取出铁块并用细线与石蜡拴在一起，沉入量筒（杯）中，读出体积V2，则V2V1就是石蜡的体积，值得注意的是用此法测固体的体积，该固体必须是不溶于水的。使用量筒（杯）应注意以下几点。1. 使用前应观察所用量筒（杯）的量程和最小刻度值，以便选择适合被测物体的量筒（杯）。了解最小分度值，才能正确记录。2. 读数时，量筒（杯）一定要放在水平台上，视线要与液
10、面相平，若仰视，读数偏低，若俯视，读数会偏高。若液面为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平，若液面为凹形，视线应与凹形液面的最低处相平。（2）求物体的质量和体积因为，可以变形为 m= ,V=所以如果知道公式中的任意两个量就可以求出第三个量例如：求质量为2kg的水的体积，或者求体积为2L的水的质量都可以。例4、为了研究物质的某种特性，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）液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。物质实验次数体积（c）质量（g）质量/体积（g/c）甲110181.8220361.8330541.8乙4108
11、0.80520160.80630240.80（1）分析上表中的实验次数1与2（2与3、1与3）或4与5（5与6、4与6）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是_（2）分析上表中实验次数_，可归纳出的结论是相同体积的甲、乙两种液体，它们的质量是不相同的。（3）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳出的结论是_点拨：本题引导同学们通过分析研究物质的某种特性的实验数据，探究和归纳知识。应注意在分析数据时明确：对同种物质，在体积改变时，质量和体积的比值特点；对不同物质在体积相同的情况下，质量与体积的比值特点，不难得出结论。答案：（1）甲（或乙）液体的质量与体积成正比。（2）1与4
12、（2与5、3与6）在相同体积时的质量关系。（3）甲（或乙）液体，它的质量与体积的比值是一个确定的值；甲与乙液体，它们的质量与体积的比值是不同的。例5、在“用天平和量筒测定固体的密度”的实验中，某同学正确测得石块质量为48g,体积如图甲为_cm3，石块的密度是_kg/m3 ，图乙是个别同学在实验操作过程中的情况；图丙是部分同学实验结束离开实验室后留下的情景。指出图中违反实验操作规则和实验不规范之处。图乙：_。图丙：_。点拨：从甲图可以看出V水=60mL，水和石块的总体积V总=80mL，则V石=20 mL；利用天平测量质量时，在称量时不能调节平衡螺母，实验完成后应该整理好器材。答案：20 称物体质
13、量时又重新调节平衡螺母 离开实验室前没有把器材整理好例6、在用天平和量筒测量某种食用油的密度时，以下操作步骤中，不必要且不合理的是（）A. 用天平测出空烧杯的质量B. 取适量的油倒入烧杯中，用天平测出杯和油的总质量C. 将烧杯中的油倒入量筒中，测出倒入量筒中的油的体积D. 用天平测出烧杯和剩余油的总质量点拨：我们在设计实验步骤的时候，必须具有可操作性和科学性，并能力求减少实验的误差。因此，本题就应该先测烧杯和油的总质量，再测出倒出油后的杯子质量，这样两者之差就是倒出油的质量，而此时量筒内油的体积也就是倒出的油的体积，有利于减小实验误差，因而用天平测出空烧杯的质量是不必要且不合理的。答案：A例7
14、、一只空瓶质量是50g，装满水后总质量是1.3kg，装满某种液体后总质量是1.05kg，求这种液体的密度。点拨：求出水的体积即瓶的容积，即可求得液体的密度。答案：m水=m水瓶-m瓶=1300g-50g=1250g，m液=m液瓶-m瓶=1050g-50g=1000g。这种液体的密度是0.8g/cm3四、本节小结密度是物质的特征，要充分理解密度的概念。并会利用密度计算公式进行简单的计算。会通过试验测量物体的密度大小，确定物质的种类。【模拟试题】（答题时间：45分钟）1. 一松木块的密度是0.4103kg/m3，读作_，把它锯掉3/4，剩下的松木块密度为_。（*）2. 一块石碑，长50cm，宽20c
15、m，高3m，质量为0.75t，则它的密度是_kg/m3（*）3. 质量相等的实心铜球与实心的铝球的体积之比为 _；体积相等的实心铜球和实心铝球的质量之比为_（铜=8.9g/cm3，铝=2.7g/cm3）4. 为减轻飞机的重力，选用密度较_（选填“大”或“小”）的材料来制造飞机。5. 关于物体的质量和物质的密度，下列说法中正确的是（ ）A. 一块冰全部融化成水后，质量变小，密度不变B. 把铜块碾压成铜片，质量和密度均不变C. 把铁球加热，质量变大，密度变小D. 某种物质的密度与它的质量成正比，而与它的体积成反比6. 人们常说的“铁比木头重”这句话的意思指的是（ ）A. 铁的质量比木头大 B. 铁
16、的体积比木头小C. 铁的密度比木头大 D. 以上说法都可以（*）7. 如图所示：有四只相同体积的烧杯，依次各盛有质量相等的煤油、汽油、植物油和硫酸（硫酸植物油煤油汽油），其中盛汽油的烧杯是（ ）（*）8. 有甲、乙两金属块，甲的密度是乙的2/5，乙的质量是甲的2倍，则甲的体积是乙的（ ）A. 0.2倍 B. 0.8倍 C. 1.25倍 D. 5倍9. 在三枚戒指中，只有一枚是纯金的，而其他两枚则是锌镀金和铜制的，鉴别的方法是（ ）A. 称得质量是最大的是纯金的B. 可以观察金属的光泽C. 测三者密度，密度最大的是纯金的D. 条件不足，无法判断（*）10. 用不同材料制成体积相同的甲、乙两种实心
17、球，在调节好的天平左盘上放2个甲球，在右盘上放3个乙球，天平恰好平衡，若甲球密度为，乙球密度为，那么它们密度之间的关系是（ ）A. ：=3：2 B. ：=1：2C. ：=2：1 D. ：=2：311. 实验室有下列器材：A、天平；B、砝码；C、铝块；D、盐水；E、量筒；F、刻度尺 G、水；H、烧杯；I、三角板。（1）若要测盐水的密度需选用的器材有_（填序号）（2）实验步骤有：a.把天平放在水平台上，并使天平平衡；b.用量筒测出盐水的体积V1；c.用天平称出空烧杯的质量m1；d.用量筒测出铝块和水的体积V2；e.用天平测出盐水和烧杯的总质量m2；f.用天平测出铝块的质量m3；g.用量筒测出水的体
18、积V3。1）若要测盐水的密度，则其合理必要的步骤是_（填序号）2）根据步骤，写出盐水密度的式子=_。3）若要测铝块的密度，则其合理必要的步骤是_（填序号）12. 为了研究物质的某种特性，某同学选用了三种不同材料制成的长方体样品，他在实验中测得的和经过计算的数据见下表。实验次数样品质量（g）体积（cm）质量/体积（g/cm）1铝块121.68.02.72铝块243.216.02.73松木14.08.00.54松木216.032.00.55钢块71.28.08.9（1）对实验1、2或3、4中的实验数据进行比较，可以得到的结论是：同种物质，它的质量跟体积成_单位体积的质量_（2）比较1、3、5中的实
19、验数据，可以得出的结论是：相同体积的不同物质，质量_，不同物质的_一般不相同（*）13. 需要测一形状不规则木块的密度，先用天平称出木块的质量是15g，取一只量筒，并装有50ml水，将一铁块放进量筒的水中，水面升高到80ml刻线处，取出铁块跟木块拴在一起，再放进量筒中，水面上升到105ml刻度线处。则此木块的密度是多大？【试题答案】1. 0.4103千克每立方米 0.4103kg/m32. 2.5103 kg/m33. 27:89 89:274. 小5. B6. C7. B 析：对不同的物质比较体积的大小，由V=m/可知,若质量m相等,则体积V与密度成反比，由于硫植煤汽因此V汽V煤V植V硫 故选B 8. C9. C10. A析：设每个球的质量分别为m甲、m乙，根据题意：2m甲=3m乙，则m甲：m乙=3：2，又因为每个球的体积相等，所以，11. （1）A、B、D、E、H（2） 1）a.c.e.b 2）（m2-m1）/V1 3）a.f.g.d12. （1）正比 不变 （2）不同 密度13. 已知：m=15g V1=50ml=50cm3 V2=80ml=80cm3 V3=105ml=105cm3求：木解：V木=V3-V2=105cm3-80cm3=25cm30.6g/cm3