内容正文:
第六章 质量与密度
第2节 密度
序号 学习任务 核心素养
1 探究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 科学探究
2 知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义 物理观念
3 能够掌握测量密度的方法和步骤,能够正确使用测量工具进行实验 科学探究
4 通过实验探究,体验密度的测量过程,培养实践能力,培养科学素养 科学探究
5 能联系实际,运用密度公式进行有关计算 科学思维
2
知识点一 探究物质的质量与体积的关系
(一)同种物质的质量与体积的关系
1.实验器材:托盘天平、刻度尺、体积不同的铝块(铝块均为正方体)。如图所示。
2.实验步骤:
①用天平分别测出铝块的质量;
②用刻度尺分别测出铝块的棱长,算出其体积;
③分别计算出铝块质量与体积的比值。
物体 质量
m/g 棱长
l/cm 体积
V/cm3 质量与体积的比值/(g·cm-3)
铝块1 2.7 1.00 1.00
铝块2 21.6 2.00 8.00
铝块3 72.9 3.00 27.00
3.实验数据记录表:
2.7
2.7
2.7
4.以体积V为横坐标,质量m为纵坐标,建立如图所示的坐标系,在坐标纸上作出铝块质量与体积的关系图像。
5.实验结论:同种物质的质量与体积的比值 。
相同
(二)不同种物质的质量与体积的关系
1.实验器材:托盘天平,刻度尺,体积相同的铝块、铁块和铜块。如图所示。
2.实验步骤:
①用天平分别测出铝块、铁块、铜块的质量;
②用刻度尺分别测出铝块、铁块、铜块的棱长,算出体积;
③分别计算出铝块、铁块、铜块质量与体积的比值。
3.实验结论:不同种物质的质量与体积的比值一般 。
不同
知识点二 密度
1.定义:在物理学中,某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度,用ρ表示。
2.公式:ρ= 。
导出公式:m= ;
V= 。
3.单位:在国际单位制中,密度的单位是 ,符号是 。有时也用 作为密度的单位,符号是 。这两个密度单位的关系是 。
4.纯水的密度为ρ水=1.0×103 kg/m3,其含义是 。
质量
体积
ρV
千克每立方米
kg/m3
克每立方厘米
g/cm3
1 g/cm3=1×103 kg/m3
1 m3的纯水的质量是1 000 kg
例题 由不同物质组成的甲、乙两个实心物体体积之比是 3 ∶4,质量之比是 2 ∶3,则这两种物质的密度之比是 ;若将甲物体截去 、乙物体截去 ,则剩下部分的密度之比是 。
8∶9
8∶9
知识点一 探究物质的质量与体积的关系
1.甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像如图所示,由图像可知( )。
A.ρ甲∶ρ乙=2∶1
B.若m甲=m乙,则V甲>V乙
C.若V甲=V乙,则m甲>m乙
D.甲物质的质量和体积的比值,随质量的增大而增大
C
知识点二 密度
2.下列说法正确的是( )。
A.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度不变
B.铜的密度比铝的密度大,表示铜的质量大于铝的质量
C.水由液态变为固态,密度不变
D.密度不同的两个物体,其质量一定不同
A
3.小明根据下表所提供的几种物质的密度,得出下列四个结论,其中正确的是( )。
A.固体的密度大于液体的密度
B.体积相同的实心铝块和冰块,铝块质量是冰块质量的 3 倍
C.把 200 g酒精倒掉 100 g,剩下酒精的密度变为 0.4×103 kg/m3
D.用铜、铝两种金属分别制成质量相等的实心正方体,铝块的体积较小
B
物质 密度/
(kg·m-3) 物质 密度/
(kg·m-3)
纯水 1.0×103 冰(0 ℃) 0.9×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
1.一根粗细均匀的铜棒如图所示,截去一段后,则( )。
A.质量变小,体积变小,密度也变小
B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量不变,体积变小,密度变小
D.质量、体积和密度都不变
B
2.关于质量和密度,下列说法正确的是( )。
A.1 kg 的铁和 1 kg 的棉花相比,棉花所含有的物质较多
B.由公式 ρ = 可知,物质的密度与其质量成正比
C.密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
D.钢瓶内装有密度为 6 kg/m3 的氧气,某次电焊中用去了其质量的 ,则钢瓶内剩余氧气的密度为 2 kg/m3
D
3.测出甲、乙、丙三个物体的质量和体积,根据数值在坐标系中描出甲、乙、丙三个点,如图所示,可得出( )。
A.甲密度为 3 g/cm3
B.乙的密度大于甲的密度
C.丙的密度大于乙的密度
D.无法比较三者的密度值
C
4.小伟随父母去拉萨市旅游,他将在拉萨市喝剩的半瓶矿泉水带回广州市,发现瓶子变瘪了。则此时瓶中的矿泉水的质量 ,瓶内气体的体积
,密度 。
5.生活中人们习惯说“铁比木头重”,这句话的物理意义是指铁的 比木头大。冰的密度为 0.9×103 kg/m3,一块冰熔化一半后,剩余冰块的密度为 g/cm3。
6.一杯牛奶喝掉一半后,剩余牛奶的密度 (填“变大”“变小”或“不变”)。某医院急诊室的氧气钢瓶中装有密度为 5 kg/m3的氧气,给急救病人供氧用去了一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3。
不变
减小
变大
密度
0.9
不变
2.5
7.将5个相同的甲球和4个相同的乙球,按图示摆放在已调平衡的天平上,天平仍平衡。已知甲球和乙球的体积相同,则( )。
A.甲球与乙球的密度之比为1∶2
B.2个甲球与1个甲球的密度之比为 2∶1
C.1个甲球与1个乙球的质量之比为 1∶2
D.3个甲球与4个乙球的质量之比为 3∶2
D
8.a、b两种液体的质量与体积的关系图像如图甲所示。在规格相同的两瓶中分别装入a、b两种液体,然后放在已调节水平平衡的托盘天平上,如图乙所示。下列说法正确的是( )。
A.右盘液体的质量大
B.右盘液体的密度大
C.左盘瓶里装的是a液体
D.两种液体的密度相同
C
9.如图所示,底面积不同的甲、乙两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙。若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度,切去的质量恰好相等,则甲、乙的密度以及甲、乙切去前的质量关系为( )。
A.ρ甲=ρ乙 B.m甲>m乙
C.ρ甲>ρ乙 D.m甲<m乙
B
10.(科技发展)2025年7月23日至25日,广东省青少年自行车(公路)锦标赛在茂名市滨海旅游公路举行。青少年运动员所用的自行车部分材料采用碳纤维材料,碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料,它的密度不到钢的,但碳纤维材料的抗拉强度一般是钢的7~9倍。目前,碳纤维材料越来越显示出在工业上的广阔应用前景。
(1)小飞想利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为0.038 kg,体积为20 cm3,则碳纤维材料的密度为 kg/m3。
(2)某品牌碳纤维自行车架的质量只有3.8 kg,若用密度为7.9×103 kg/m3的锰钢材料制作同一车架,则车架的质量为 kg。
1.9×103
15.8
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