内容正文:
第2节 密度
知识与技能:
1.通过实验探究活动认识同种物质的质量与体积成正比,不同物质的质量与体积比值一般不同。
2.知道密度的定义、公式、单位,理解密度的物理意义,会查密度表。
3.用密度知识解决简单的实际问题。
过程与方法:
1.通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系。
2.学习以同种物质的质量与体积的比值不变来定义密度概念的科学思维方法。
情感、态度与价值观:
1.通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展。
2.培养学生的合作精神,以及在交流与讨论中保持正确的态度。
3.在概念建立过程中,渗透由特殊到一般、由现象到本质的唯物辩证法思想。
重点:掌握用比值定义物理量的方法。
难点:理解用质量跟体积的比值表示物质的一种特性。
第1课时 探究物质的质量与体积的关系
多媒体课件,天平,体积相同的木块、铝块、铁块,刻度尺,大小不同的若干石蜡块和干松木块。
一、情景导入
在《狼牙山五壮士》电影中,战斗异常惨烈,最后,五壮士弹药全无,他们就从山头上扔下“巨石”,砸死了很多敌人。你们知道在拍摄这个镜头时,道具“巨石”是由什么材料做成的吗?通过这节课的学习,你们就能明白其中的道理了。
如图所示是小明与一个国家举重运动员的对话。你支持谁的观点?请简述理由。
二、合作探究
探究同种物质的质量与体积的关系
学生做实验:调节好天平,用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量是否相同?(体积相同的不同物质,它们的质量不同)
如果同种物质,体积不相等,质量还相等吗?将两个木块分别放在天平的两盘中,这两个木块哪个质量大?同一种物质,体积大的质量大,体积小的质量小,这仅仅是质量跟体积的粗略关系,同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢?
设计实验:要探究质量跟体积的数量关系,首先要把质量、体积的数值测出来。质量用天平测量;体积可以先用刻度尺测量出长、宽、高,然后根据长方体体积=长×宽×高进行计算。为了便于记录和分析测得的数据,我们需要设计一个表格。
进行实验:分别用质量不同、形状规则的长方体石蜡块和干松木块为研究对象,把它们的质量和对应的体积填入表中。
实验次数
石蜡块
干松木块
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
20
18
20
10
3
30
27
30
15
4
40
36
40
20
数据处理:我们以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来,会得到如图所示的图象。
实验结论:同一种物质的质量跟体积成正比,即质量跟体积的比值是一定的。
密度
物质相同,质量跟体积的比值相同;物质不同,其质量跟体积的比值一般不同。就是说质量跟体积的比值与物质的种类有关,质量跟体积的比值反映了不同物质的不同性质。在物理学中,用密度来表示物质的这种性质。
(1)定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。用符号ρ表示。
(2)计算公式:ρ=。
(3)符号的意义及单位:
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)
m——质量——千克(kg)
V——体积——立方米(m3)
(4)单位换算:1 g/cm3=1×103 kg/m3。
(5)密度表:
①水的密度:ρ水=1.0×103 kg/m3,其物理意义是1 m3的水的质量是1.0×103 kg。
②同种物质状态改变,密度改变。观察密度表中冰和水,它们是同种物质的不同状态,密度不同。
③不同物质,密度一般不同,有个别的特殊情况,观察密度表中的冰和蜡、煤油和酒精,它们的密度是相同的。
对于公式ρ=的理解:
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)。
②由不同物质组成的物体,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。
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。
(一)地球上密度最大的物质
在地球上,我们目前已经发现了一百多种元素,在这些元素组成的物质中,密度最大的是金属锇。锇的密度为22.6×103 kg/m3,看起来够大了,它是“密度大王”吗?不!我们不能将自己的视野局限于地球,我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。
在广阔无垠的宇宙中,有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是3.0×1010 kg/m3,是锇密度的106倍(即100万倍),很大了。它能称王吗?也不能!因为还有一种叫“中子星”的天体,它的密度达1010 kg/cm3;而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1012 kg/cm3,即1 cm3的这种物质的质量为10亿吨。然而“脉冲星”也不敢称霸,因为新发现的“