二、密度（培优教学课件）物理苏科版八年级下册

该初中物理课件聚焦“密度”核心知识点，从生活实例（碗碟用陶瓷、大桥用钢筋混凝土等）引出物质属性，通过阿基米德鉴别皇冠故事导入，结合探究实验（铝块、铁块质量与体积关系），构建从现象到密度概念的认知支架，帮助学生理解密度是物质特性。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，含《探究“同种物质的质量与体积的关系”》视频演示、实验数据表格及m-V图像分析，培养学生实验操作与数据处理能力。例题联系3D打印、自行车车架等生活场景，强化物理观念，助力学生用密度知识解决实际问题，教师可通过结构化内容提升教学效率。

第六章  物质的物理属性 第二节 密度 江苏凤凰科学技术出版社 八年级物理 下册 义务教育教科书 浩瀚宇宙中， 大到难以想象的星体， 小到肉眼看不见的尘埃， 都是由物质组成的。 碗、碟、盘、勺为什么多用陶瓷制成? 长江大桥为什么用钢筋混凝土建造桥桥墩？ 高速列车为什么用铝合金制造车体？ ............ 认识物质世界，需要从了解物质的物理属性开始。 致老师、同学 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。课件版权归本工作室，侵权必究。 ppt所用视频资源根据教学内容进行精选，均进行了高质量编辑，故资源比较大，本节ppt约100MB. 视频资源 清单 视频资源 大小 ①演示实验——《探究“同种物质的质量 与体积的关系”》 ②课堂总结——《密度》 导入新课 看一看 很久以前有一个国王，请一个工匠打造了一顶纯金的皇冠。皇冠做好后国王很满意，但总是怀疑工匠偷走了部分黄金。于是他就请阿基米德想办法进行鉴别。 阿基米德冥思苦想也束手无策。直到有一天他洗澡时，当他把脚伸进装满水的木桶时，水就溢了出来，顿时他灵机一动——有了。 导入新课 几天后他当着国王及大臣的面，取两木盆盛满水，在一只木盆中放入皇冠，另一木盆中放入等质量的纯金。根据溢出水的体积，他就断定——皇冠不是纯金做的。 这是为什么？学习了密度的概念就明白了。 学习目标 03 会用密度的公式分析和计算相关的物理问题。 02 知道密度的单位，了解常见物质的密度。 01 理解密度的概念，知道密度是物质的一种特性。 学习内容 1. 探究质量与体积的关系. 2. 密度. 3. 课堂总结. 4. 实践与练习. 5. 综合提升训练. 一、探究质量与体积的关系 第二节 密度 一、探究质量与体积的关系 【提出问题】 （1）二个烧杯分别装有酒精和油，你如何把它们区分开? （2）有形状和体积都相同的三个金属圆柱体，分别是铜、铝和铁。你如何区分开来？ 日常生活中人们可以根据物质的颜色、气味、软硬程度等性质可以分辨不同的物质，是利用了物质的某些性质。 自然界是由各种各样的物质组成的，不同物质有不同的特性。 一、探究质量与体积的关系 （3）两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块，怎么区分它们？ （4）两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块，怎么区分它们？ （5）两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块，怎么区分它们？ 一、探究质量与体积的关系 此时既不能仅通过比较质量来分辨，也不能仅通过比较体积来分辨。究竟通过比较什么能够分辨出铜块和铝块呢？这正是我们探究的问题。 【猜想】 既然单纯比较质量或体积不能分辨它们，那么通过寻找质量和体积的关系也许能找到一种方法…… 体积、质量都不相等的铜块、铝块 一、探究质量与体积的关系 【设计实验】 （1）取三个不同体积的长方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 （2）取三个不同体积的长方体铁块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 （3）通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。 ①比较不同的铝块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？ ②比较不同的铁块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铁块有什么相同点？ 探究质量与体积的关系 一、探究质量与体积的关系 （4）实验器材 天平、砝码、体积不同的铝块和铁块、刻度尺。 刻度尺 A B C 三个体积 不等的铝块 D E F 三个体积 不等的铁块 一、探究质量与体积的关系 （5）数据记录表格 实验序号 测量对象 质量m/g 体积V/cm3 质量/体积/（g·cm-3） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 一、探究质量与体积的关系 【进行实验】 （1）调节天平平衡； （2）用天平分别称量不同体积的铝块（铁块）的质量，记入表格； （3）测量铝块（铁块）的边长，计算他们的体积，记入表格。 （4）实验数据。 物质 铝块 m/g V/cm3 铝 A 27 10 B 54 20 C 81 30 物质 铁块 m/g V/cm3 铁 D 79 10 E 158 20 F 237 30 一、探究质量与体积的关系 【分析论证 】（1）根据表格数据分析 ①从测量数据上看，会得到：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，可得出： 物质相同，质量跟体积的比值m/V相同；物质不同，质量跟体积的比值m/V不同。即：质量跟体积的比值m/V与物质的种类有关。 物质 铝块 m/g V/cm3 m/V（g/cm3） 铝 A 27 10 B 54 20 C 81 30 物质 铁块 m/g V/cm3 m/V（g/cm3） 铁 D 79 10 E 158 20 F 237 30 2.7 7.9 一、探究质量与体积的关系 （2）用图象来处理数据 ①画出铝块和铁块的m-V图像 以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标系中再加上一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块和铁块的m-V图像。 ②分析图像 由图象可看出同种物质的质量与体积的关系是一条过原点的倾斜直线，说明同种物质的质量与体积成正比。 其一般式为m=kV，代入一组（m，V）数据，即可算出k=2.7g/cm3（铝块），k=7.9g/cm3（铁块）。 一、探究质量与体积的关系 （3）实验结论： 通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种属性，在物理学中就用密度表示物质的这种性质。 物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。 同种物质的不同物体，质量与体积的比相等；不同物质的物体，质量与体积的比一般不相等。 由此可见，质量与体积之比反映了物质的一种属性。 一、探究质量与体积的关系 【评估与交流】 （1）为便于比较，每组实验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，也可以作出一个点。 （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。 一、探究质量与体积的关系 视频演示——《探究“同种物质的质量与体积的关系”》 一、探究质量与体积的关系 【例题1】为了研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填在下列表中： ①比较1、2两次实验数据，可得出结论：同一种物质，它的质量跟它的体积成 ___________； ②比较2、3两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质，密度跟它的体积成___________ ； ③比较1、4两次实验数据，可得出结论是___________________。 不同物质，质量与体积的比值不同 正比 反比 实验次数 物体 质量（g） 体积（cm3） 质量/体积（g/cm3） 1 铝块1 54 20 2.7 2 铝块2 108 40 2.7 3 松木1 108 216 0.5 4 松木2 10 20 0.5 一、探究质量与体积的关系 【解析】①由1、2两次实验数据得，两铝块的质量和体积均不同，而质量与体积的比值相同，说明同一种物质，它的质量跟它的体积成正比。 ②比较2、3两次实验数据得，质量相同的不同物质，密度跟它的体积的乘积相同，可得出结论：质量相同的不同物质，密度跟它的体积成反比。 ③比较1、4两次实验数据得，铝块与松木的质量与体积比值不同，可得出结论是不同物质，质量与体积的比值不同。 二、密 度 第二节 密度 二、密 度 1. 密度的定义 分析实验结论： 同种物质的质量与体积成正比，即同种物质的质量与体积的比值是一个确定的值。 对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种属性。在物理学中，用密度表示物质的这种属性。 某种物质的物体，其质量与体积之比叫作这种物质的密度，大小等于单位体积物体的质量。通常用ρ表示。 二、密 度 2. 密度的公式 密度= 质量 体积 变形公式 m= ρV V=m/ρ 3. 密度的单位 （1）国际单位：千克/米3 （kg/m3） m单位用kg、V单位用m3时，则ρ的单位是kg/m3. （2）常用单位： 克/厘米3 （g/cm3） m单位用g、V单位用cm3时，ρ的单位是g/cm3. （3）单位换算 1g/cm3=103kg/m3 换算过程： 1g/cm3= =103kg/m3 二、密 度 4. 对密度公式 的理解 （1）密度是物质的一种属性，同种物质在一定状态下，密度是一个定值，与质量、体积无关。不能认为与质量成正比，与体积成反比。 （2）同种物质组成的物体，其质量与体积成正比。 即 （3）不同物质组成的物体，在体积相同时，其质量与密度成正比。 即 （4）不同物质组成的物体，在质量相同时，其体积与密度成反比。 即 二、密 度 5. 对密度是物质的属性的理解 （1）每种物质都有它确定的密度，同种物质，密度是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。 （2）密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是不同的。 （3）密度与物质的温度和状态有关。 ①同种物质的密度受温度变化的影响。物质在温度变化时，体积发生改变（如热胀冷缩），而质量不变，因此物质的密度会改变。 ②物质发生物态变化时，质量不变，但体积会变化，所以密度也随之变化。 例如水结冰后，密度变小（0.9g/cm3）。 二、密 度 6. 常见固体、液体、气体的密度值 （1）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 ） 金 19.3×103 铝 2.7×103 铅 11.3×103 花岗岩 （2.6～2.8）×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 二、密 度 （2）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 1.84×103 煤油、酒精 0.8×103 水 1.0×103 汽油 0.71×103 二、密 度 （3）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 二、密 度 ①物质的密度值都是有条件的。如“常温常压”、“0℃，标准大气压” 等，若这些条件（温度，压强）改变，密度也会有所变化。 ②通常情况下，不同物质的密度是不同的。大部分固体的密度较大，液体的密度次之，气体的密度最小。但也有例外，如水银的密度为13.6×103kg/m3 ，比许多固体的密度都大，油类的密度一般比水的密度小；氢气是密度最小的气体等。 ③同种物质处于不同状态时密度不一样。例如，水和冰是同种物质，但密度不同。 ④密度相同的不一定是同种物质，如常温常压下冰和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同。 （4）由密度表可得出如下结论 二、密 度 【例题2】对于公式ρ=m/V，下列理解正确的是（　　） A．密度是物质的特性之一，只要物质种类不变，任何条件下它的密度都不改变 B．对于同种物质组成的不同物体，物体的质量与体积成正比 C．由密度公式可知，密度与质量成正比，与体积成反比 D．ρ是物质的一种特性，由m和V共同决定 B 【解析】A．密度是物质的特性之一，会随着物质的温度、物态等而改变，故A错误；B．对于同种物质组成的不同物体，密度是固定的，由密度公式可知物体的质量与体积成正比，故B正确； CD．对于公式中的三个物理量，必须一个量固定的情况下才可以确定另两个量的比例关系。密度与质量成正比、与体积成反比的关系并非普遍成立，而且对于某一状态下的同种物质，密度是固定的，不受质量、体积的影响，故CD错误。故选B。 二、密 度 【例题3】小明阅读下表后，归纳了一些结论，其中正确的是（　 ） 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 D 常温常压下部分物质的密度（kg/m3） 煤油 0.8×103 干松木 0.5×103 酒精 0.8×103 冰 0.9×103 纯水 1.00×103 铝 2.7×103 水银 13.60×103 铜 8.9×103 二、密 度 【解析】A．由表格可知，水和冰属于同一种物质，但密度不同，故A错误； B．由表格可知，酒精和煤油不是同一种物质，但密度相等，故B错误； C．水银是液体，铜和铝是固体，由表格可知，水银的密度比铜和铝的密度都大，故C错误； D．实心铜块和铝块，已知质量相同，铜块密度大于铝块密度，根据公式V=m/ρ 可知，铝块体积大于铜块体积，故D正确。 故选D。 二、密 度 【例题4】3D打印技术逐渐普及，如图所示，科创小组利用3D打印机打印了一只实心小熊，已知体积为20cm3的PLA打印材料质量为24g。求： （1）这种PLA打印材料的密度； （2）若用该材料打印出来的小熊质量是60g，小熊的体积。 【解析】（1）这种PLA打印材料的密度为 （2）小熊的体积为 二、密 度 19世纪末，英国物理学家瑞利（John William Rayleigh，1842~1919）发现：由氨制取的氮气密度是1.2505 kg/m3，从空气中提取的氮气密度是1.2572kg/m3，前者比后者略小。 微小差异引起的重大发现 英国化学家拉姆赛（William Ramsay，1852~1916）在听了瑞利的报告后提出：从空气中提取的氮气中可能还含有其他尚未发现的气体。 瑞利和拉姆赛一起反复实验，终于在1894年从由空气中提取的氮气里分离出另一种当时还不为人知的气体——氩。 瑞利不放过实验中的细微差异并执着地研究，最终发现了氩元素，因而荣获1904年诺贝尔物理学奖。 三、课堂总结 第二节 密度 课堂总结（1） 密 度 密度 的概念 同种物质的不同物体，质量与体积的比相等； 不同物质的物体，质量与体积的比一般不相等。 ①某种物质的物体，其质量与体积之比叫作这种 物质的密度，大小等于单位体积物体的质量。 ②公式：ρ=m/V ③单位： kg/m3、g/cm3 1g/cm3= 1.0×103kg/m3 ④密度是物质的一种属性，与物体的质量、体积无关。 ①不同物质的密度一般情况下是不同的。 ②同种物质处于不同状态时密度不一样。 ③密度相同的不一定是同种物质。 质量与体 积的关系 一些物质 的密度 课堂总结（2） 四、实践与练习 第二节 密度 实践与练习 【解析】最多能装5t水的运水车，装不下5t汽油. 由于汽油的密度小于水，因此水和汽油质量相等时，根据V=m/ρ 可知汽油的体积比水大‌。 1. 最多能装载5t水的水箱，能装载5t汽油吗?为什么? 实践与练习 【解析】可以分别测出这三个球的质量与体积之比（即密度）。密度相同的两个小球材料相同，另一个小球的密度不同，就是需要挑选的。 2. 有三个颜色相同但大小不同的实心小球，已知其中有两个小球材料相同，如何挑出另一个材料不同的小球? 实践与练习 【解析】（1）蜡块和干松木质量与体积关系的图像如图所示. （2）同种物质的不同物体，质量与体积的比相等；不同物质的物体，质量与体积的比一般不相等。 3. 某同学用蜡块和干松木块做实验，测得的数据见下表。请在图中分别画出蜡块和干松木块的质量与体积关系的图像。根据图像，你能得出什么结论? 实验 序号 蜡块 干松木块 干松木 体积 V1/cm3 质量 m1/g 体积 V2/cm3 质量 m2/g ① 2.4 2.2 7.2 4.6 ② 6.4 5.8 8.0 5.0 ③ 7.3 6.6 13.3 8.4 ④ 8.0 7.2 16.5 10.4 实践与练习 【解析】为确定“如意金箍棒”是什么物质做成的，需计算它的密度。 而地球上目前所知道的密度最大的金属是锇，其密度只有22.5×103kg/m3 。因此，在地球上不存在制作如意金箍棒的物质。 4. 《西游记》中描述了孙悟空使用的武器：“乃是一根铁柱子，约有斗来粗，二丈有余长.....唤作‘如意金箍棒’，重一万三千五百斤。”若改用现在的国际单位，则该棒的体积约为0.2m3，质量约为6750kg。你能判断“如意金箍棒”是用什么物质制成的吗?对于书中的描述，你有什么看法? = 33.8×103kg/m3 五、综合提升训练 第二节 密度 综合提升训练 【解析】密度与物质的材料与状态有关，把木块切割变小，木块体积变小，木块的材料与状态没有发生变化，密度不变；质量是指物体所含物质的多少，与位置无关，卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量不变，把木块切割变小，木块质量变小，故A正确，BCD错误。 故选A。 1. 由日本工程师打造的世界首颗木壳人造卫星，在2024年11月搭乘货运飞船升空；下列说法中正确的是（　　） A．把木块切割变小，木块质量变小，密度不变 B．把木块切割变小，木块体积变小，密度变大 C．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变小 D．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变大 A 综合提升训练 2. 如图为甲、乙两种物质的质量-体积关系图像，若甲、乙两物体的体积均为 ，则它们的质量之比为（ ） A．1∶2.6 B．2.6∶1 C．1∶3 D．3∶1 D 【解析】由图可知，当质量相同时，体积之比为1:3，由ρ=m/V可得甲、乙两种物质的密度之比 若甲、乙两物体的体积相同，由m=ρV可知质量之比等于密度之比。所以质量之比为3:1，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【解析】据m=ρV可知，质量相同，体积与密度成反比，已知 ρc<ρb <ρa，则Vc>Vb>Va，所以三个杯子从左至右依次装的液体种类：b、c、a。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3．如图所示，桌面上放有三个相同的玻璃杯，分别装有质量相同的三种液体a、b、c，已知ρc<ρb <ρa，则三个杯子从左至右依次装的液体是（        ） A．b、c、a B．c、b、a C．c、a、b D．b、a、c A 综合提升训练 4. 小明住在一间15m2的卧室内。以下与这间卧室内空气的质量最接近的是（空气密度ρ=1.29kg/m3）（　　） A．一张试卷 B．一个乒乓球 C．一个篮球 D．一名中学生 D 【解析】已知卧室面积S=15m2，假设房间高度h=3m，则空气体积 V=Sh=15m2×3m=45m3，空气质量m=ρV=1.29kg/m3×45m3=58.05kg。 A．一张试卷的质量大约有5g，与计算结果相差较大，故A不符合题意； B．一个乒乓球的标准质量为2.7g,与计算结果相差较大，故B不符合题意； C．一个篮球的质量约为600g,与计算结果相差较大，故C不符合题意； D．一名中学生的质量约50kg，接近计算结果。故D符合题意。故选D 。 综合提升训练 综合提升训练 5. 自行车运动也是健身的方式之一，有一款碳纤维自行车，其相关数据见表，求： （1）此款自行车车架的密度； （2）若仅将车架换成铁材质，则车架质量将变成多少（铁的密度取7.9×103kg/m3）。 车架材料 碳纤维 车架材料体积V/cm3 2500 车架质量m/kg 4.5 整车质量m/kg 10 【解析】（1）由密度公式可得此款自行车车架的密度 （2）由密度公式变形可得车架质量 综合提升训练 6. 为了研究物质质量与体积关系，同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验，得到的数据如下表所示。 （1）在如图的方格纸中，用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来___； 实验 序号 蜡块 干松木 体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g ① 10 9 10 5 ② 20 18 20 10 ③ 30 27 30 15 ④ 40 36 40 20 综合提升训练 （2）分析图表可知，由同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值________；由不同物质组成的物体其质量与体积的比值___________（以上两格选填“相同”或“一般不同”）。 （3）物理学中将质量与体积比值定义为_________。下列物理量中，也采用比值定义法定义的是______； A．质量　　B．时间　　C．速度　　D．温度 （4）本实验测量多组数据的目的是_________ 。 密度 C 相同 一般不同 多次实验寻找普遍规律，避免结论的偶然性 【解析】（2）由蜡块的4组数据发现，每一组的质量与体积的比值都相同；由干松木的4组数据也可以发现干松木的质量与体积的比值都相同。则可得结论：同种物质的质量与体积的比值相同。蜡块的质量与体积的比值是0.9g/cm3，干松木的质量与体积的比值是0.5g/cm3，则可得结论：不同物质的质量与体积的比值一般不同。 （3）由于同种物质质量与体积的比值相同，不同物质质量与体积的比值不相同。这说明不同物质在某种性质上存在差异，为了描述这种差异，物理学中引入了密度这个物理量，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度；密度的这种定义方法叫做比值定义法， A．物体所含物质的多少叫质量，没有采用比值定义法，故A不符合题意； B．时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，没有采用比值定义法，故B不符合题意； C．速度等于路程与时间之比，用到了比值定义法，故C符合题意； D．温度是表示物体的冷热程度的物理量，没有采用比值定义法，故D不符题意。 （4）在物理实验中，要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小误差；二是为了寻找规律，本实验中多次测量是为了寻找规律，避免结论的偶然性。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $