内容正文:
第六章 质量与密度
第2节 密度
1
【主题与课时】
人教2024版物理八年级上册第六章“质量与密度”第2节“密度”,1课时
【学习目标】
1. 探究同种物质的质量与体积的关系,体会利用比值不变反映的数量关系来
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,能应用公式进行简
单的计算。
3. 知道密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。
【评价任务】
1. 评价任务一——检测学习目标1
2. 评价任务二——检测学习目标2
3. 评价任务三——检测学习目标3
【资源与建议】
密度是在学习了质量之后引入的一个新物理量,是这一章的核心内容。
它在全章中起着承上启下的作用,并为以后学习压强和浮力等知识作铺垫。
课程标准要求通过实验理解密度的概念。教材首先让学生体会到体积相同的
不同物质(如木块、铝块、铁块)的质量不等,表明不同的物质在这方面的
性质上存在差异。然后,让学生进行“同种物质的质量和体积的关系”的探
究。利用探究结果让学生思考,同种物质的质量与体积成正比,其比值是一
定的。物质不同,其比值一般也不同,这反映了物质的一种性质,从而引出
密度的概念。
任务一:探究物质的质量与体积的关系
1. 提出问题
如果一个铝块(铁块)的体积是另一个铝块(铁块)的2倍、3倍……那么它的质量也是另一个铝块(铁块)的2倍、3倍……吗?也就是说,同种物质的质量与它的体积成正比吗?
2. 猜想
同种物质的质量与它的体积成正比。
3. 实验设计
取几个不同体积的长方体铝块(铁块),用天平(电子秤)分别测量它们的
质量;用刻度尺分别测量它们的长、宽、高,计算出它们的体积。根据实验
数据,研究铝块(铁块)的质量与体积的关系。
4. 进行实验
【活动一】
(1)调节天平平衡;
(2)用天平(电子秤)分别称量不同体积的铝块(铁块)的质量,记入
表格;
(3)用刻度尺测量铝块(铁块)的长、宽、高,计算它们的体积,记入
表格;
(4)记录实验数据。略
物质 铝块 m/g V/cm3
铝 A
B
C
略
物质 铁块 m/g V/cm3
铁 D
E
F
5. 分析论证
【活动二】
(1)根据表格数据分析
①同种物质的体积增加了多少倍,它的质量也增加了相同的倍数,即同种物
质的质量与它的体积成 。
正比
②分别计算每个铝块、铁块质量与体积的比值,可得:
物质相同,质量跟体积的比值 ;
物质不同,质量跟体积的比值 。
相同
不同
(2)用图像来处理数据
①画出铝块和铁块的m-V图像;图像略
②分析图像
图像略
由图像可看出同种物质的质量与体积的关系图像是
一条过原点的直线,说明同种物质的质量与体积成
。
其一般式为m=kV,代入一组(m,V)数据,即可算出k=2.7 g/cm3(铝
块),k=7.9 g/cm3(铁块)。
(3)实验结论:铝块(铁块)的质量与体积成 。
正比
正比
6. 评估与交流
(1)为便于比较,实验中最好选用体积相同的铁块和铝块。
(2)在实验中,天平调节平衡后就不能再调节平衡螺母。
(3)描点作图时,由于体积为0时,质量也为0,因此根据m=0和V=0,也
可以确定一个点。
(4)实验中需要多次测量的目的:
。
避免实验的偶然性,从而使实验结论
更具有普遍性
评价1:
1. 如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图像。
以下分析正确的是( A )
A. 甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大
B. 甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
C. 同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的
D. 不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的
A
2. 为了探究物质质量和体积的关系,某同学用甲、乙两种物质做实验,实验
数据如下表,请回答下列问题:
实验
序号 甲 乙
体积/cm3 质量/g 体积/cm3 质量/g
1 10.0 5.0 10.0 10.0
2 20.0 10.0 20.0 20.0
3 30.0 15.0 30.0 30.0
4 40.0 20.0 40.0 40.0
(1)请在图示的坐标系中,描绘甲物质的质量随体积变化的图线。
如答案图所示
答案图
答案图
(2)实验中多次改变两种物质的质量,其目的是 (选填
“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
(3)分析表中数据可知,同种物质的不同物体其质量与体积的比值 ,不同物质的物体其质量与体积的比值 。(均选填“相同”或“不同”)
寻找普遍规律
相同
不同
任务二:密度的含义
1. 同种物质的质量与体积之比是一定的,物质不同,这个比值一般也不同。
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作这种物质
的 。通常用 表示。
2. 用公式表示 。
3. 密度的单位:
(1)基本单位:千克每立方米(kg/m3)
(2)常用单位:克每立方厘米(g/cm3)
(3)单位换算: 。
密度
ρ
ρ=
1 g/cm3=103 kg/m3
评价2:
1. 关于质量和密度,下列叙述正确的是( C )
A. 氧气瓶中的氧气用去一半后,其密度不变
B. 水结成冰后,密度不变
C. 从地球带到太空的食品,质量不变
D. 一瓶矿泉水被喝掉一半后,剩余矿泉水的密度变小
C
2. 如表给出了部分物质在常温、常压下的密度,根据表格中的信息,下列说
法正确的是( D )
物质 酒精 水 干松木 冰 铜 铅
密度/
(kg·m-3) 0.8×103 1.0×103 0.5×103 0.9×103 8.9×103 11.3×103
A. 固体的密度都比液体的密度大
B. 相同质量的实心铜球和铅球,铜球更小些
C. 能装下1 kg酒精的塑料瓶,装不下1 kg水
D. 同种物质的密度不一定相同
D
3. 已知铝棒的直径d为0.1 m,长l为2.5 m,铝棒的质量约是多少?(ρ铝=
2.7×103 kg/m3)
解:铝棒的体积V=π()2l=3.14×()2×2.5 m≈0.02 m3,根据公式
ρ=,有m铝=ρ铝V=2.7×103 kg/m3×0.02 m3=54 kg,铝棒的质量是54 kg。
任务三:密度与温度
1. 物质密度与温度的关系
演示:把自制的温度计从冷水中放入热水中,观察现象。
现象: 。
原因分析:瓶内液体质量 ,体积 ,根据公式 ,可
得瓶内液体密度 。
自制温度计的液柱上升
不变
变大
ρ=
变小
结论:自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大,密度变小;温度
降低时体积变小,密度变大的性质,物质的这种性质可简称为 。
热胀冷缩
2. 水的反常膨胀现象
如图所示,是科研人员通过探究“一定质量的水的体积随温度变化的关系”
作出的图像。分析图像,回答以下问题:
①图像中0~4 ℃反映的物理规律是:
。
② 4 ℃以上反映的物理规律是: 。
水温在0~4 ℃时,水温升高,体积
减小
水温高于4 ℃时,水温升高,体积增大
③请根据图中的信息,建立直角坐标系,并在虚线框中画出水的密度—温度
图像的大致趋势。
答案图
A组:夯实基础
1. 空气的密度为1.3 kg/m3,其物理意义是 ,若
我们的教室长、宽、高分别为8 m、5 m和3 m,则这间教室可容纳的空气质
量为 kg。
2. 下列对密度公式的理解,正确的是( D )
1 m3空气的质量是1.3 kg
156
D
A. 物质的密度跟它的质量成正比
B. 物质的密度跟它的体积成反比
C. 物质的密度由它的质量、体积决定
D. 用ρ=可以计算物质的密度,但物质的密度跟它的质量、体积无关
3. 小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( D )
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
酒精 0.8×103 冰(0 ℃) 0.9×103
水 1.0×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
D
A. 同种物质的密度一定相同
B. 不同物质的密度一定不同
C. 固体物质的密度一定比液体物质的密度大
D. 相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
B组:拓展提高
4. 小明在拉萨机场喝完一瓶矿泉水后,拧紧瓶盖。当他回到广州后发现:受
气压、温度等因素影响,完好的空矿泉水瓶变瘪了,经检查,没发现有漏气
现象。则:
(1)瓶内的气体质量 ,瓶内的气体体积 。(均选填“变
大”“变小”或“不变”)
不变
变小
(2)根据密度公式 ,可得知瓶内的气体密度 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。
ρ=
变大
5. 气体受热会膨胀,家里的空调一般将风口安装在房间里靠近天花板的位
置,这是因为房间的空气遇冷后,密度变 (选填“大”或“小”),
从而向下运动;但水却有反常膨胀的特性,如图所示是水的密度在0~8 ℃范
围内随温度变化的曲线。根据图像可知,在0~4 ℃之间,水具有
(选填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质,4 ℃时水的密度
最 ,因为水的这一性质,从而保护了水底生物的安全。
大
热缩冷
胀
大
6. 规格相同的瓶子里装了不同的液体,放在横梁已经平衡的天平上,液体密
度如下表所示。
名称 密度/
(g·cm-3) 名称 密度/
(g·cm-3)
汽油 0.7 水 1
煤油 0.8 40%盐酸 1.2
植物油 0.92 溴(℃) 3.12
(1)甲液体的密度ρ甲 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙液
体的密度ρ乙,依据是: 。
小于
由ρ=,m甲=m乙,V甲>V乙,故ρ甲<ρ乙
(2)若图中甲瓶中装有500 cm3的某液体,乙瓶中装有400 cm3的水。
①计算甲瓶中液体的质量;
②判断甲瓶可能装有何种液体。
解:①m乙=ρ水V乙=1 g/cm3×400 cm3=400 g,
天平平衡,故m甲=m乙=400 g;
②ρ甲===0.8 g/cm3,
根据密度表知,可能是煤油。
1. 创建思维导图,梳理本节课学习的知识内容。
2. 梳理本节课的物理思想和方法。
3. 小结在学习中需要求助的困惑与分享自己如何学会的经验。
参考答案
【学习过程】
任务一:
4. 【活动一】(4)略
5. 【活动二】(1)①正比 ②相同 不同 (2)①图像略 ②正比
(3)正比
6. (4)避免实验的偶然性,从而使实验结论更具有普遍性
1. A2.(1)如图所示 (2)寻找普遍规律 (3)相同 不同
评价1:
2. ρ=
3. (3)1 g/cm3=103 kg/m3
评价2:
1. C 2.D
3. 解:铝棒的体积V=π()2l=3.14×()2×2.5 m≈0.02 m3,根据
公式ρ=,有m铝=ρ铝V=2.7×103 kg/m3×0.02 m3=54 kg,铝棒的质量是
54 kg。
任务二:
1. 密度 ρ
任务三:
1. 自制温度计的液柱上升 不变 变大 ρ= 变小
热胀冷缩
2. ①水温在0~4 ℃时,水温升高,体积减小
②水温高于4 ℃时,水温升高,体积增大
③如图所示
【作业与检测】
1.1 m3空气的质量是1.3 kg 156
2. D 3.D
4. (1)不变 变小 (2)ρ= 变大
5. 大 热缩冷胀 大
6. (1)小于 由ρ=,m甲=m乙,V甲>V乙,故ρ甲<ρ乙
(2)解:①m乙=ρ水V乙=1 g/cm3×400 cm3=400 g,
天平平衡,故m甲=m乙=400 g;
②ρ甲===0.8 g/cm3,根据密度表知,可能是煤油。
$$