内容正文:
第三节 科学探究:物质的密度
第五章 质量与密度
学习应用“比值”的方法探究物质的性质,从而建立密度的概念。
01
理解密度的物理意义,知道密度的公式和单位;知道水的密度。
02
03
能运用密度公式进行有关计算,会用密度知识解决简单的实际问题。
素养目标
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古时候,在地中海上,有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个金冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱。
国王令人用秤去称,结果王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。
1.如何去鉴别王冠是否是纯金制成的?
2.抗洪抢险的战士穿的救生衣的材料是什么?
3.配制鸡尾酒,为什么可以区分出美丽的颜色和层次?
4.气球中为什么要充有氢气、氦气或热空气?
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问 题 来 了
你知道这些美丽的宝石是什么物质吗?怎么鉴别他们呢?
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一、实验探究:物体的质量与体积的关系
猜想:
如图所示的两杯水,体积相同,一杯为纯水,另一杯为盐水,猜猜哪杯水的质量大?
纯水
盐水
将两杯相同体积的纯水和盐水分别放置在天平的左右盘上。
天平向盐水倾斜。
探究:
1. 相同体积的同种物质,其质量是否相等?
2. 相同体积的不同种物质,其质量是否相等?
3. 是否可以只通过比较盐水、纯水的单位体积的质量来区别它们呢?
想一想
提出问题
物体的质量与它的体积有什么关系?
① 同种物质的物体的质量与体积有什么关系?
② 不同物质的物体的质量与体积有什么关系?
猜想与假设
物体的质量与它的体积可能成正比
设计实验与制订计划(每组选择两种物质进行实验)
(1)研究对象:______、______ 、______
(2)所测物理量:______、______
(3)测量工具:______、________
铝块
铁块
质量
体积
天平
刻度尺
铜块
不同体积的铁块和铝块
托盘天平
砝码
刻度尺
进行实验与收集证据
(1)取形状规则、体积不同的两实心铝块,用_______和________测算质量和体积,并求质量和体积的比值。
(2)取形状规则、体积不同的两实心铁块,用_______和__________测算质量和体积,并求质量和体积的比值。
天平
刻度尺
天平
刻度尺
(3)数据表格:
2.7
2.7
7.9
7.9
10
27
铝块1
1
20
54
铝块2
2
4
3
次数
20
158
铁块2
10
79
铁块1
比值 m/V
(g/cm3)
体积(V/cm3)
质量(m/g)
物质
交流与合作
(1)比较1、2(或3、4)得:
① 同种物质,质量跟体积________;
② 同种物质,质量跟体积之比_______,是一个______值,它跟质量、体积______。
成正比
不变
固定
无关
(2)比较1、3(或2、4)得:不同物质,质量跟体积之比___________。
(3)质量跟体积的比值可能跟___________有关, 它反映了物质本身的一种特性。
一般不同
物质种类
为了表示不同物质的特性,物理学中引入了“密度”的概念。
1.定义:某种物质组成物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
2.密度的符号:ρ
3.公式: 变形:
4.密度在数值上等于物体单位体积的质量。
二、密度及其计算
m
V
ρ
=
m =ρV
m
ρ
V
=
5.单位:
(1)国际单位:千克每立方米(kg/m3, kg·m-3 )
(2)常用单位:克每立方厘米(g/cm3 , g·cm-3 )
你能解释kg/m3的物理意义吗?
例:纯水的密度是1.0× 103 kg/m3,它的物理意义
是_______________________________________
1立方米水的质量是1.0× 103千克
(3)单位换算: 1 g/cm 3 =103 kg/m3
7.9 × 103 kg/m3 =_________g/cm3
7.9
对密度公式 的理解
(2)同种物质,ρ 一定,m 与V 成正比
(3)不同种物质 ① m 一定时,ρ 与V 成反比
②V 一定时,ρ 与m 成正比
(1)同种物质状态不变时,不能 理解为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
(1)由密度公式ρ=m/v知,物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比( )
(4)一杯水倒掉一半后,密度为原来的一半( )
(3)质量相同的不同物