5.2 物质的密度 教学课件-2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

24888 5.2 物质的密度 现在市面上的镀金首饰越来越多，让人难辨真假。那么如何去辨别买到的首饰是否是纯金的呢？ 我们可以通过密度去辨别黄金是否参假，下面我们一起来学习物体的密度。 新知导入 相同的物质，体积越大，质量越大 小铁块和大铁块谁的质量大? 小木块和大木块谁的质量大? 大苹果和小苹果谁的质量大? 物体的质量与体积的关系 木块 铜块 铝块 体积相同的木块、铝块和铜块，它们的质量相同？ 【观察与发现】 物体的质量与体积的关系 体积相同的不同物质，质量不同 木块、铝块和铜块它们的质量和体积间满足什么关系呢？ 同种物质的质量与体积成正比吗? 问题与猜想 体积增加到原来的2倍(或3倍) 质量也会变为原来的2倍(或3倍)。 不同物质的质量与体积之比相同吗? 物体的质量与体积的关系 2.测量的工具：天平、刻度尺。 制订方案 1.研究对象：若干体积不同的立方体铝块和铁块。 5.先分析铝块的m-v关系，再分析铁块的m-v关系，然后比较分析铝块和铁块的m-v关系。 3.分别测量每一铝块和铁块的棱长，计算出体积。 4.分别测量每一铝块和铁块的质量。 物体的质量与体积的关系 按照制订的方案进行实验，将实验数据记录在表中，并在图中的坐标纸上作出质量与体积的关系图像。 收集证据 实验序号 1 2 3 铝块 体积v铝/cm3 质量m铝/g m铝/v铝（g/cm3） 铁块 体积v铁/cm3 质量m铁/g m铁/v铁（g/cm3） 物体的质量与体积的关系 8 16 24 21.5 2.69 43.5 65 2.71 2.71 8 16 24 62.5 126 187.5 7.81 7.88 7.81 铝 铜 v/cm3 4 8 12 16 20 24 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 分析与论证 各组根据测得的数据分析并回答下列问题: (1)铁块和铝块m与v的比值，相同吗? 观察铁块和铝块m-v图像，可以发现什么特点? (2)对体积不同的同种物质，其质量与体积的比值是否相同? 不同物质的质量与体积的比值是否相同? 不同物质的质量-体积图像是否相同?可以得出什么结论? 同种物质的质量与体积成正比，即比值是一定的。 物体的质量与体积的关系 物质不同，它们的质量与体积的比值也不同 1.定义 在物理学中，把物体的质量与体积的比叫作密度，它的物理含义是单位体积物体的质量。 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 千克（kg） 体积 千克每立方米（kg/m3） 立方米（m3） 密度 密度 3.单位 （1）国际单位：千克每立方米（ kg/m3或kg·m-3 ） （3）单位换算： 1g/cm3=1×103kg/m3 （2）常用单位：克每立方厘米（ g/cm3或g·cm-3 ） （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。 有物质不同但密度相同的特殊情况 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 4.对密度的理解 （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。 通常情况下物体会热胀冷缩 4.对密度的理解 物质 密度/(103kg/m3) 铂 21.5 金 19.3 铅 11.3 银 10.5 铜 8.9 钢、铁 7.9 钻石 3.51 在常温常压下一些固体的密度 物质 密度/(103kg/m3) 铝 2.7 花岗岩 2.5~2.8 玻璃 2.3~3.8 普通混凝土 2~2.8 冰 0.9 石蜡 0.82~0.92 干松木 0.4~0.7 物质 密度/(103kg/m3) 水银 13.6 硫酸 1.8 海水 1.02~1.07 纯水 1.0 柴油 0.85 煤油 0.8 酒精 0.8 汽油 0.71 物质 密度/(kg/m3) 氯 3.21 二氧化碳 1.98 氧 1.43 空气 1.29 一氧化碳 1.25 甲烷 0.72 氦 0.18 氢 0.09 在常温常压下一些液体的密度 在温度为0℃、压强1.01×105Pa时一些气体的密度 提示：由于气体的体积受温度的影响显著，所以在给出气体密度值时要给出相应的温度和压强的数值。 观察表格，你发现了什么规律？ 结论 （1）表格中的密度值都是在一定条件下的值，若条件改变，对应的密度值也会变化。 （2）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。 （3）一般来说，不同的物质的密度不同，但也有特殊情形，如ρ煤油=ρ酒精=0.8×103kg/m3，故密度相同的物质未必是同种物质。 （4）同种物质，当物态改变时，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。 1．密度随温度的变化 （1）物体的热膨胀： 当物体温度升高时，质量m不变，体积V变大根据 ，所以密度ρ变小; （2）风的形成是空气的热胀冷缩所致; 密度的变化： 2．密度随物态的变化 一般情况下，液体变为固体时，体积会减小，但由于水的反常膨胀，水结成冰时，体积反而会增大。 密度的变化： 水在0℃—4℃之间的反常膨胀; 　　例3：一瓶氧气用掉一半后，氧气 （ ） 　　A．质量减半 B．体积减半　 　 C．密度减半 D．条件不足 AC 3．气体密度的变化 （1）当气体被压缩时： 质量不变，体积变小，密度变大； （2）当气体膨胀时： 质量不变，体积变大，密度变小。 密度的变化： 解： 答：水的体积为0.9m3 　　1m3的冰完全熔化成水，体积多大？ 练一练： 答：用这个瓶子至多装0.8 kg的煤油。 　　一个瓶子至多盛1千克的水，用这个瓶子至多盛多少千克煤油？ 解： 24888 1.一般情况下，不同的物质密度不同。 2.密度相同的不一定是同种物质， 如煤油和酒精。 3.同种物质在不同的状态，密度可能不同。如一块冰化成水后，密度由 0.9×103 kg·m-3变成 1.0×103 kg·m-3，因质量不变，所以体积要变小。 由密度表所得信息： 水的密度：ρ水＝1.0×103 kg/m 物理意义：1m3水的质量为1.0×103千kg。 水的密度的物理意义： 冰的密度ρ冰＝0.9×103 kg/m3，其物理意义又是什么呢？ 课堂总结 探究：质量与体积的关系 物质的密度 密度的定义 公式 ρ= 密度的单位及其换算 会查密度表 拓展阅读 水的反常膨胀 通常物质温度升高，其体积会膨胀，温度降低，其体积会收缩，这一现象称为热胀冷缩。 水这种物质在某些条件下恰好与上面的情况相反，即温度降低，其体积会增大，出现热缩冷胀的现象，我们称之为反常膨胀现象。 在水温从4℃降到0℃的过程中，水会出现反常膨胀现象。因此，水在4℃时的密度最大。 课堂习题 1. 一块砖分成大小不相等的两块,则 ( ) A.小块的密度大　　　B.大块的密度大 C.密度一样大 D.无法判断 C 密度与质量和体积无关，与温度和物态有关 2. 盛夏天气炎热，小华将奶茶喝掉一半后盖上盖子放入冰箱，一段时间后，她拿出奶茶，发现奶茶全结成冰，请问奶茶结冰前后不变的物理量是（　　） A．质量 B．体积 C．密度 D．状态 A 课堂习题 4.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。 热缩冷胀 大 大 3. “天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料——纳米气凝胶，能在“极热”和“极寒”两种严酷环境下，保证工作平台正常工作不受环境温度影响。同时这种材料具有超轻特性，它的质量大约只有同体积水的质量的 1/66，极大地减轻了火星车的负担，让它运动更灵活。纳米气凝胶具有极轻特性，是指它的（　　） A．质量小 B．密度小 C．重力小 D．体积小 B 课堂习题 5.关于质量和密度，下列叙述正确的是（　　） 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 6. 如图所示是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像，由图像可知，甲、乙两种物质的密度ρ甲、ρ乙和水的密度ρ水之间的关系是（ ） A．ρ乙＞ρ水＞ρ甲 B．ρ乙＞ρ甲＞ρ水 C．ρ水＞ρ甲=ρ乙 D．ρ甲=ρ水＞ρ乙 D 7.如图,四只体积相同的烧杯分别盛有质量相等的煤油、汽油、植物油和硫酸（ρ硫酸＞ρ植物油＞ρ煤油＞ρ汽油），其中盛汽油的烧杯是（ ） 课堂习题 B Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $