内容正文:
第六章 质量与密度
第二节 密度
1.通过探究物质的质量与体积的关系,体会用比值来定义物理量的方法;
2.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义,会查密度表;
3.通过学习密度知识的应用,能运用密度公式进行有关计算。
学习目标
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。
如何鉴别王冠是否是纯金制成的?
新课导入
托盘天平(带砝码)、铝块、铁块、刻度尺
分别用天平测量它们的质量,用刻度尺测量边长后计算出它们的体积,记录数据。
实验器材:
新知探究
实验:探究同种物质的质量与体积的关系
一
重复上述步骤,分别测出所有物块的质量与体积,并将数据填入表格中。
演示:测量物块的质量
演示:测量物块的体积
实验步骤:
m / g V / cm3
铝块1 5.4 2
铝块2 16.2 6
铝块3 27.8 10
铝块4 33.3 12
铝块5 39.0 14
铝块6 43.2 16
实验表格:
m / g V / cm3
铁块1 7.9 1
铁块2 15.8 2
铁块3 31.5 4
铁块4 47.5 6
铁块5 63.0 8
铁块6 79.0 10
实验结论:
② 不同的物质,它们的质量与体积的比值不同。
V/cm3
2
4
6
8
10
12
14
16
m/g
10
20
30
40
50
60
70
80
0
铁
铝
① 同种物质的质量与体积成正比,质量与体积的比值是一个定值。
对于不同物质,质量与体积的比值一般不同,这反映了不同物质的不同性质,物理学中,用密度来表示这种特性。
密度
形状和体积都相同的铜块、铁块、铝块,都用白纸包起来,怎么区分它们呢?
公式:
质量( m )
体积( V )
1.密度
在物理学中,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( ρ )
密度是用比值定义法定义的一个物理量
密度
二
在利用密度公式进行计算时,应注意以下两点:
(1)质量、体积和密度应对应同一个物体。
(2)各物理量的单位一定要统一,一般有两种统一方法:
①质量单位用千克(kg),体积单位用立方米(m3),则密度单位为千克/3(kg/m3)
②质量单位用克(g),体积单位用立方厘米(cm3),则密度单位为克/厘3(g/cm3)
2.密度的单位
kg/m3(千克每立方米)
组合单位
在国际单位制中,密度的基本单位:
常用单位:
g/cm3(克每立方厘米)
1 g/cm3 = 1×103 kg/m3
3.单位换算
4.密度的物理意义
水的密度:ρ水 = 1.0×103 kg/m3
表示:1m3 的水的质量是 1.0×103 kg
密度在数值上等于单位体积的某种物质的质量。
一些固体的密度(常温常压)
物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)
铂 21.4×103 铝 2.7×103
金 19.3×103 花岗岩 (2.6 ~ 2.8)×103
铅 11.3×103 砖 (1.4 ~ 2.2)×103
银 10.5×103 冰 0.9×103
铜 8.9×103 蜡 0.9×103
钢、铁 7.9×103 干松木 0.5×103
一些液体的密度(常温常压)
物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)
水银 13.6×103 植物油 0.9×103
硫酸 1.8×103 煤油 0.8×103
海水 1.03×103 酒精 0.8×103
纯水 1.0×103 汽油 0.71×103
一些气体的密度(0℃,标准大气压)
物质 密度/(kg·m-3) 物质 密度/(kg·m-3)
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
通过观察三个表中的数据,能发现什么规律?
(1)一般:ρ固>ρ液>ρ气 。
(2)一些物质密度相同:如冰和蜡,酒精和煤油。
(3)同种物质物态不同密度可能不同:如冰和水。
(4)固体和液体密度用国际单位,数值都表示为“×103 ”的形式,如ρ水=1.0×103 kg/m3 ;气体密度用国际单位,数值没有“×103”,如ρ空气=1.29 kg/m3。
密度是物质的一种特性。
物质的密度与物质的种类、温度、物态和压强有关;密度与物体的质量多少、体积的多少无关。不能简单地说,物质的密度ρ跟物体的质量m成正比,跟体积V成反比。
(一)密度变形式的应用
1.求体积
例1 用天平称得