内容正文:
第五章 质量与密度 第三节 密 度
情境导入
探究:如何鉴别水和酒精?
嗅——水和酒精气味不一样
如何鉴别水和酱油?
看——水和酱油颜色不一样
思考:如何鉴别奥运会金牌是否是纯金的呢?
进行新课
相同体积的同种物质
质量相等
相同体积的不同种物质
质量相等
装有等体积“水”的两个相同烧杯
纯水
盐水
哪杯“水”的质量更大?
3
纯水
盐水
盐水的质量更大
体积不同、质量不同
如何鉴别?
同种物质体积增大,其质量会_______
思考:该物体的质量与体积之比是否改变?
增大
实验:探究不同物体的质量与体积之比
【实验目的】
探究不同物体的质量与体积之比是否相同。
【猜想与假设】
由同种物质组成的物体,此比值应相同;
由不同物质组成的物体,此比值应不相同。
知识点一
探究不同物体的质量与体积之比
①用天平测出不同体积的立方体铝块的质量,并记录数据;
②用刻度尺测量铝块边长后算出体积,并记录数据;
③分别计算不同铝块的质量与体积之比,记录数据并进行比较;
④将铝块换成铁块重复上述操作。
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【实验步骤】
铝块的质量与体积之比
质量m/g 体积V/cm3
铝块1 55.4 20 2.77
铝块2 39.0 14 2.79
铝块3 33.3 12 2.78
铝块4 27.8 10 2.78
铝块5 22.3 8 2.79
铝块6 16.6 6 2.77
质量m/g 体积V/cm3
铁块1 154.4 20 7.72
铁块2 108.0 14 7.71
铁块3 92.4 12 7.70
铁块4 77.4 10 7.74
铁块5 61.6 8 7.70
铁块6 46.4 6 7.73
铁块的质量与体积之比
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【分析论证】
铝块的质量与体积之比
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铝块的质量与体积成正比
质量m/g 体积V/cm3
铝块1 55.4 20 2.77
铝块2 39.0 14 2.79
铝块3 33.3 12 2.78
铝块4 27.8 10 2.78
铝块5 22.3 8 2.79
铝块6 16.6 6 2.77
图像法:使实验结果更直观
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【分析论证】
铁块的质量与体积成正比
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质量m/g 体积V/cm3
铁块1 154.4 20 7.72
铁块2 108.0 14 7.71
铁块3 92.4 12 7.70
铁块4 77.4 10 7.74
铁块5 61.6 8 7.70
铁块6 46.4 6 7.73
铁块的质量与体积之比
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【实验结论】
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同种物质的质量与其体积之比是一定的;不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。
知识点二
密度的概念
1.定义
在物理学中,把由某物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度。
符号:ρ
比值定义法:物理学中常用两个物理量的“比”定义新的物理量。
2.公式
质量
单位:千克(kg)
体积
单位:千克/米3(kg/m3)
单位:立方米(m3)
密度
3.单位
国际单位制中:写作“千克/米3”,读作“千克每立方米”
符号表示:kg/m3或kg·m-3
日常生活中还有:克/厘米3,读作“克每立方厘米”
符号表示:g/cm3或g·cm-3
4.物理意义
1g/cm3=1×103 kg/m3
密度的物理意义:表示单位体积的某物质组成的物体的质量
如:纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水质量为1.0×103kg
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5.对密度的理解
(1)密度是物质的一种特性,外界条件一定时,它不随物体质量、体积的变化而变化。
(2)不同物质的密度一般不同。
(3)物质的密度受物质状态和温度的影响:
①当物质在固态、液态和气态之间转换时,质量不变,体积变化,从而引起密度的变化。
②当温度变化时,虽然质量不受影响,但体积要发生变化,从而引起密度的变化。
有物质不同但密度相同的特殊情况
通常情况下物体会热胀冷缩
密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比
科学书屋
物质(状态) 密度/(kg·m-3)
金(固体) 19.3×103
银(固体) 10.5×103
铜(固体) 8.9×103
铁(固体) 7.9×103
铝(固体) 2.7×103
玻璃(固体) (2.4~2.8)×103
冰(固体, 0℃) 0.9×103
石蜡(固体) 0.9×103
海水(液体) 1.03×103
观察表格中的数据,能发现什么规律?
物质(状态) 密度/(kg·m-3)
纯水(液体) 1.0×103
柴油(液体) 0.85×103
酒精(液体) 0.8×103
汽油(液体) 0.71×103
二氧化碳(气体,0℃,1个标准大气压) 1.98
氧(气体,0℃,1个标准大气压) 1.43
空气(气体,0℃,1个标准大气压) 1.29
水蒸气(气体,100℃,1个标准大气压) 0.6
氢(气体,0℃,1个标准大气压) 0.09
(1)通常情况下,ρ固>ρ液>ρ气,但也有例外,如冰、石蜡的密度比水的密度小。
(2)一般来说,不同的物质,密度不同,但也有特殊情形,如ρ冰=ρ石蜡=0.9×103kg/m3,故密度相同的物质未必是同种物质。
(3)同种物质,当状态改变时,密度也会发生变化,如水的密度为1.0×103kg/m3,冰的密度为 0.9×103kg/m3。
结论
知识点三
密度知识的应用
1.鉴别物质
①根据公式 求出物质的密度;
②查密度表确定属于哪种物质或对照密度表判断真伪。
由于不同物质的密度可能相同,所以单纯用密度来鉴别物质往往不准确。实际鉴别物质时,还要结合物质的其他特性,如气味、颜色、透明度、硬度、可燃性等。
2.求质量
对于不便于直接测量的庞大物体:
①查出组成该物体质量的密度ρ,测出体积V;
②根据 的变形公式m=ρV求出质量。
3.求体积
对于形状不规则或不便于直接测量体积的较大物体:
①查出组成该物体质量的密度ρ,测出质量m;
②根据 的变形公式 求出体积。
4.密度在生产生活中的应用
农业生产选种时配置盐水
食品工业中鉴别牛奶品质
(1)根据需要选择不同密度的物质
航空器材采用强度高、密度小的材料
机床底座采用坚固、密度大的材料
(2)利用物质的密度不同服务生活
房间的暖气一般安装在墙体的下部,其周围空气因受热体积膨胀、密度变小而上升,冷空气从四面八方流过来,冷热空气的循环使房间温度迅速升高。
都江堰飞沙堰利用水和沙石密度不同排沙
视频:飞沙堰排沙原理
课堂小结
密度
认识密度
定义
密度的应用
物理意义
公式:
鉴别物质
求质量:m=ρV
求体积:
1. 人们常常说“铁比木头重”,其含义是( D )
A. 铁的质量比木头的质量大
B. 铁的体积比木头的体积大
C. 铁的体积比木头的体积小
D. 铁的密度比木头的密度大
D
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2. 根据密度公式可知,对于某种物质来说( D )
A. 密度跟质量成正比
B. 密度跟体积成反比
C. 不同种类物质的密度一定不同
D. 密度跟物体的质量和体积无关
D
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3. 密度为ρ、质量为m的金属块,现将其平均分为三块,每一块金属的密度和质量分别为( C )
A. 、m B. 、 C. ρ、 D. ρ、m
4. 甲物质的密度为3.6t/m3,乙物质的密度为3.6kg/dm3,丙物质的密度为360kg/m3,丁物质的密度为3.6g/cm3。其中密度最小的物质是( C )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
C
C
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5. 阅读表中信息判断下面的说法,其中正确的是( B )
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
金 19.3×103 水银 13.6×103
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103
冰(0℃) 0.9×103 植物油 0.9×103
B
A. 物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比
B. 同种物质在不同状态下,其密度一般不同
C. 固体的密度一定比液体的密度大
D. 物质不同,密度一定不同
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6. 规格相同的瓶装了不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图所示,则( B )
A. 甲瓶液体质量较大
B. 乙瓶液体密度较大
C. 乙瓶液体质量较大
D. 两瓶液体密度相等
第6题
B
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7. 水的密度是 1 g/cm3,它表示的含义是 1cm3水的质量是1g 。1
个标准大气压下,空气的密度为1.29 kg/m3 (选填单位)。
8. 一铝块的质量是2.7×104kg,体积为10m3,则其密度为
21 03 kg/m3,若把该铝块切去一半,则剩下部分的密度为
2.7 g/cm3。
1
1cm3水的质量是1g
kg/m3
2.7×103
2.7
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9. 如图所示为甲、乙两物质的m-V图像,通过这个图像可知:
第9题
(1) 体积为2cm3的甲物质的质量为 4 g;质量为3g的乙物质的体积为 6 cm3。
(2) 当甲、乙两物质体积相同时, 甲 (选填“甲”或“乙”)的质量较大;质量相同的甲、乙两物质的体积之比为 1∶4 。
4
6
甲
1∶4
(3) 甲物质的密度为 2 g/cm3,乙物质的密度为 0.5 g/cm3。
(4) 由图像可知,图线的倾斜程度越大,
物质的密度越 大 (选填“大”或“小”)。
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大
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10. 科学家研究发现:地球上金属锇的密度为22.6×103kg/m3;宇宙中的“中子星”,其1cm3物质的质量为107t;“脉冲星”核的密度为1015g/cm3;“超巨星”的密度是氢气密度的十七万分之一。上述物质中,密度最大的是( B )
A. “超巨星” B. “脉冲星”核
C. “中子星” D. 金属锇
B
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11. 如图,两试管中盛有质量相同的两种不同液体,甲、乙两液体的密度相比( A )
A. 甲大
B. 乙大
C. 一样大
D. 无法比较
第11题
A
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12. 甲、乙两个质地均匀的实心正方体的棱长分别为10cm和5cm。用同一台电子秤分别测量它们的质量,结果如图所示,则甲、乙两正方体的密度之比为( A )
第12题
A. 1∶4 B. 1∶2 C. 1∶1 D. 4∶1
A
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13. 在密度单位中,1g/cm3= 1×103 kg/m3。测得一个苹果的质量为171g,体积为180cm3,则这个苹果的密度为 0.95×103 kg/m3。
14. 用铜做成的铜汤匙和铜锅的质量之比为1∶40,则它们的体积之比为 1∶40 ,密度之比为 1∶1 。
15. 某金属块的密度是2.7×103kg/m3,去掉后其密度为 2.7 g/cm3。氧气瓶中氧气的密度为9kg/m3,给病人供氧用去后,剩余氧气的密度为 6 kg/m3。
1×103
0.95×103
1∶40
1∶1
2.7
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