2 物质的密度（导学案）物理教科版2024八年级上册

2 物质的密度 导学案 1.理解密度的物理意义。 2.知道密度的公式，能用公式进行计算。能用密度知识解决简单的实际问题。 3.知道密度单位的写法、读法及换算。 1.知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义，会查密度表。 2.能联系实际运用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质，以及计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。（重点） 3.能联系实际运用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质，以及计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。（难点） 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1.密度的定义：某种物质组成的物体的质量与它的 体积 之比，叫做这种物质的密度，用符号 ρ 表示。 2.密度的公式：根据定义，密度的计算公式为ρ = m/V ，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。 3.密度的单位： 国际单位：千克每立方米，符号是 kg/m³ ，读作“千克每立方米”。 常用单位：克每立方厘米，符号是 g/cm³ ，读作“克每立方厘米”。 单位换算：1g/cm³ = 1×10³ kg/m³。 4.密度的物理意义：密度是物质的一种 特性 （选填“属性”或“特性”），同种物质的密度一般 相同 （选填“相同”或“不同”），与物质的质量、体积 无关 （选填“有关”或“无关”）；不同物质的密度一般 不同 （选填“相同”或“不同”）。例如，水的密度是1.0×10³kg/m³，其物理意义是 1立方米水的质量是1.0×10³千克 。 探究点一 实验探究：用1cm3物体质量的含义 1.取大小不同的若干块铝块，分别用天平测量它们的质量。用直尺测量边长并计算出它们的体识，把测量的数据记录在表 3.1-2中，研究铝块的质量与体积的关系。 2.以体积(V)为横坐标，质量(m)为纵坐标，在坐标纸上描点，然后把这些点连起来，看看它们是否大致在一条线上。 3.根据表 3.1-2中的数据以及所作的图像，可以发现铝块的铝块的质量与体积的关系，从中可以得到铝块的质量跟体积的定量关系。 实验结论 铝块质量与体积的比值不变，即铝块的质量与体积成正比。 交流与合作 如果用铜块做实验，我们也会发现，铜块质量与体积的比值不变，即铜块的质量跟体积成正比，但比值为8.9g/cm³，而不是2.7g/cm³。所以同种物质，质量与体积成正比且比值相同；不同种物质，质量与体积的比值一般不同。 铝块的质量与体积的比值一定，铝块的质量跟体积成正比。 思考与讨论 1. 纯水密度为 1.0×103kg /m3，试说出它的含义。 1米3的纯水，质量是1.0×103千克 2. 生活中常有人说铁比棉花重，这句话的准确含义是什么？ ①相同体积时，铁比棉花质量大。 ②铁的密度比棉花的密度大。 【典例1】为研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填在下表中． 实验次数 物体 质量/g 体积/cm3 质量/体积（g•cm﹣3） 1 铝块1 54 20 2.7 2 铝块2 108 40 2.7 3 松木1 108 216 ② 4 松木2 10 ① 0.5 （1）将上表中的空白①处应填写 ． （2）比较第1、2两次实验数据，可得出结论：同种物质组成的不同物体， ． （3）在物理上我们把质量与体积的比值称之为 ． 【答案】 20 质量与体积成正比或质量与体积的比值是定值 密度 【详解】（1）由第4次实验知，干松木的质量和体积的比值为0.5，即，当质量为10g，体积为20m3； （2）比较1、2两次实验数据，物质都是铝，体积是20cm3，质量是54g；当体积增大一倍即40cm3，质量也增大一倍即108g，所以可得出结论：同一种物质，它的质量跟它的体积成正比； （3）由表中质量和体积比值可知，铝块1和铝块2是同种物质，质量和体积比值都是2.7g/cm3，松木1和松木2是同种物质，质量和体积比值都是0.5g/cm3，可见同种物质组成的不同物体，质量与体积的比值是定值，不种物质组成的不同物体，质量与体积的比值一般不同，我们把质量与体积的比值称之为密度． 探究点二 密度表 学生查阅教科书中的表格“常见固体的密度 ”“常见气体的密度 ”“常见液体 的密度 ”，比较一下有哪些规律。 1、密度表中所列密度值都是有条件的，如“常温常压”“0℃，标准大气压”等，若这些条件改变了，则所列密度值会有所变化 2、通常情况下，不同物质的密度是___不同的____ 3、水银的密度为13.6 ×103 kg/m3，比许多固体的密度都大 4、油类的密度一般比水的密度小；在气体中，氢的密度__最小_ 5、密度相同的物质不一定是_同种物质_，如冰和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同 【典例2】已知铝棒的直径d为0.1m，长l为2.5m，铝棒的质量是多少? 【答案】54kg 【详解】铝棒的体积 根据公式，可得铝棒的质量为 探究点三 密度的应用 1. 密度是物质的一种特性，用密度可以鉴别物质。根据所学知识，如何鉴别某一岩石是不是大理石？ 取一小块岩石，用天平测出质量，用量筒测出体积，用公式计算出密度，查密度表确定物质。 2. 把一瓶乳酸菌饮料放入冰箱的冷冻室内，几小时后，乳酸菌饮料瓶的瓶盖的变化如图所示。试推断乳酸菌饮料在冷冻前后发生了什么变化，并作出解释。 变化：体积变大。 解释：水结冰，质量不变；ρ水>ρ冰；相同质量时，密度与体积成反比；V水˂V冰；水结冰后体积会膨胀。 【典例3】建筑工地需要400m3的沙石，为了估测沙石的密度，用一只空桶平平装满一桶沙石，测得桶中的沙石质量为52kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量为20kg，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)桶的容积是多少？ (2)沙石的密度是多少？ (3)建筑工地需要的沙石共多少千克？ 【答案】(1)0.02m3 (2)2.6×103kg/m3 (3)1.04×106kg 【详解】（1）因桶装满一桶水时水的体积和桶的容积相等，所以，桶的容积 （2）用一只空桶平装满一桶沙石的体积V沙=V=0.02m3 沙石的密度 （3）建筑工地需要的沙石的总质量 课堂小结： 1、关于公式，以下说法正确的是（　　） A．物质的密度与质量成正比，与体积成反比 B．不同物质，质量越大，密度越大 C．同一种物质，密度与质量、体积无关 D．不同物质，密度与质量、体积有关 【答案】C 【详解】密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关，故ABD错误，C正确。 故选C。 2、密封在钢瓶中的氧气，使用一段时间后，关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化下列说法正确的是（　　） A．质量变小，体积不变，密度变小 B．质量变小，体积变小，密度变大 C．质量变小，体积变小，密度不变 D．质量变小，体积不变，密度不变 【答案】A 【详解】随着使用，瓶内氧气越来越少，质量变小； 氧气的体积等于钢瓶的容积，钢瓶容积不变，氧气体积不变；质量变小，体积不变，由可知，氧气的密度变小，故A正确，BCD错误。 故选A。 3、原油市场某种原油价格跌幅64元1桶（1桶约为160升），折合1吨原油收购价跌了500元，当天该品种石油的密度约为 A．750kg/m3 B．800kg/m3 C．880kg/m3 D．900kg/m3 【答案】B 【详解】由题意可知，原油价格跌幅64元/桶（1桶约为160升），折合1吨原油收购价跌了500元。所以，1t原油的体积为 当天该品种石油的密度为 故ACD错误，B正确。 故选B。 4．酒精的密度为0.8×103，它表示每立方米酒精的 为0.8×103kg。体积相等的水和酒精，质量较大的是 。容器最多能装下1kg水， （选填“能”或“不能”）装下1kg酒精。（ρ水>ρ酒精）。 【答案】 质量 水 不能 【详解】[1]根据密度的定义可知，酒精的密度为0.8×103，它表示每立方米酒精的质量为0.8×103kg。 [2][3]由于ρ水>ρ酒精，根据可知，体积相等的水和酒精，质量较大的是水，质量相同的水和酒精，体积较大的是酒精，所以容器最多能装下1kg水，不能装下1kg酒精。 5．小亮暑假去西藏旅游，为了旅途安全，他租赁了一瓶容积为1000mL的氧气瓶。若瓶中氧气的密度为5kg/m3，则该氧气瓶内氧气的质量为 g，当氧气瓶内的氧气用去五分之二后，瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。 【答案】 5 3 【详解】[1]氧气瓶的容积 V=1000mL=1000cm3 氧气的密度 瓶内氧气的质量为 [2]当氧气瓶中的氧气用去五分之二后，剩余的氧气的质量为 由于气体的流动性，剩余氧气的体积不变，剩余氧气的密度为 6．如图甲所示，圆柱形容器中装有一定质量的水，水温从0℃上升至10℃过程中，水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断，该过程中，水的体积 ，（选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”），水在 ℃左右时密度最大。（忽略水的蒸发）。 【答案】 先变小后变大 4 【详解】[1][2]由图乙可知，水温从上升至过程中，水的密度先变大后减小，而且水的温度为4℃时，水的密度最大。由可知，质量一定时，水的体积先变小后变大。 7、如图所示为三星堆出土的黄金面具，该面具的质量与一个苹果质量相当，为280 （填单位）；工匠将金块加工成黄金面具的过程中，金的密度 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 g 不变 【详解】[1]一个苹果的质量约为200~300g，该面具的质量与一个苹果质量相当，为280g。 [2]工匠将金块加工成黄金面具的过程中，金这种材料的种类不变，故金的密度不变。 8．已知铝的密度为2.7×103kg/m3，小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品，用天平测得此球的质量是540g，体积为300cm3（取g=10N/kg）。 (1)请通过计算说明此球是实心还是空心的？ (2)若是空心的，则空心部分的体积为多少？ (3)若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是多少？ 【答案】(1)空心 (2)100cm3 (3)0.9g/cm3 【解析】【小题1】由得，铝球中铝的体积是 因为，所以此球是空心的。 【小题2】空心部分的体积 【小题3】由得，球的总质量是 液体的质量 液体的密度 9、同学们找来大小不同的蜡块和干松木，分别测量它们的体积和质量，得到的数据如表所示。 序号 蜡块 干松木 质量 体积 质量 体积 ① 9 10 5 10 ② 18 20 10 20 ③ 27 30 15 30 ④ 36 40 20 40 (1)在如图1所示的方格纸中，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，并标注蜡块、干松木。 (2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线，表明：同种物质的不同物体，质量与体积的比值 （选填“相同”或“不同”）；两条过原点的直线不重合，表明：不同物质的物体，质量与体积的比值一般 （选填“相同”或“不同”），因此，这个比值反映了 （选填“物质”或“物体”）的一种特性，物理学中把它定义为密度。用“比值法”来定义物理量是物理学中常用的方法，请再列举出一个用“比值法”定义的物理量： 。 (3)小军改用水进行探究，描绘出质量与体积的关系图线如图2中a所示。他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线未经过坐标原点，由此推断：水的质量与体积的关系图线应是 。 【答案】(1)见解析 (2) 相同 不同 物质 速度 (3)c 【详解】（1）根据表格数据描点，用线把点连接起来，如下图所示： （2）[1][2][3]由图像可知，蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线，这说明了由同种物质组成的不同的物体，质量与体积的比值是相同的；两条过原点的直线不重合，说明不同物质的组成的物体，其质量与体积的比值一般不同；所以，这个比值反映了物质的一种特性，在物理学中把物质的这种特性定义为密度。 [4]物理学中还运用了比值定义法的物理量有：速度等。 （3）探究水的质量和体积的关系时，水的体积是准确的，误把烧杯和水的质量当作水的质量，导致体积为0时，质量会有示数，所以图线会向上平移，现在已知a图线是误把水和烧杯质量当作水的质量，所以和a图线平行的c线就是。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2 物质的密度 导学案 1.理解密度的物理意义。 2.知道密度的公式，能用公式进行计算。能用密度知识解决简单的实际问题。 3.知道密度单位的写法、读法及换算。 1.知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义，会查密度表。 2.能联系实际运用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质，以及计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。（重点） 3.能联系实际运用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质，以及计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。（难点） 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1.密度的定义：某种物质组成的物体的 与它的 之比，叫做这种物质的密度，用符号 表示。 2.密度的公式：根据定义，密度的计算公式为 ，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。 3.密度的单位： 国际单位：千克每立方米，符号是 ，读作“千克每立方米”。 常用单位：克每立方厘米，符号是 ，读作“克每立方厘米”。 单位换算：1g/cm³ = kg/m³。 4.密度的物理意义：密度是物质的一种 （选填“属性”或“特性”），同种物质的密度一般 （选填“相同”或“不同”），与物质的质量、体积 （选填“有关”或“无关”）；不同物质的密度一般 （选填“相同”或“不同”）。例如，水的密度是1.0×10³kg/m³，其物理意义是 。 探究点一 实验探究：用1cm3物体质量的含义 1.取大小不同的若干块铝块，分别用天平测量它们的质量。用直尺测量边长并计算出它们的体识，把测量的数据记录在表 3.1-2中，研究铝块的质量与体积的关系。 2.以体积(V)为横坐标，质量(m)为纵坐标，在坐标纸上描点，然后把这些点连起来，看看它们是否大致在一条线上。 3.根据表 3.1-2中的数据以及所作的图像，可以发现铝块的铝块的质量与体积的关系，从中可以得到铝块的质量跟体积的定量关系。 实验结论 铝块质量与体积的比值不变，即铝块的质量与体积成正比。 交流与合作 如果用铜块做实验，我们也会发现，铜块质量与体积的比值不变，即铜块的质量跟体积成正比，但比值为8.9g/cm³，而不是2.7g/cm³。所以同种物质，质量与体积成正比且比值相同；不同种物质，质量与体积的比值一般不同。 思考与讨论 1. 纯水密度为 1.0×103kg /m3，试说出它的含义。 2. 生活中常有人说铁比棉花重，这句话的准确含义是什么？ 【典例1】为研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填在下表中． 实验次数 物体 质量/g 体积/cm3 质量/体积（g•cm﹣3） 1 铝块1 54 20 2.7 2 铝块2 108 40 2.7 3 松木1 108 216 ② 4 松木2 10 ① 0.5 （1）将上表中的空白①处应填写 ． （2）比较第1、2两次实验数据，可得出结论：同种物质组成的不同物体， ． （3）在物理上我们把质量与体积的比值称之为 ． 探究点二 密度表 学生查阅教科书中的表格“常见固体的密度 ”“常见气体的密度 ”“常见液体 的密度 ”，比较一下有哪些规律。 1、密度表中所列密度值都是有条件的，如“常温常压”“0℃，标准大气压”等，若这些条件改变了，则所列密度值会有所变化 2、通常情况下，不同物质的密度是___ ____ 3、水银的密度为13.6 ×103 kg/m3，比许多固体的密度都大 4、油类的密度一般比水的密度小；在气体中，氢的密度__ _ 5、密度相同的物质不一定是_ _，如冰和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同 【典例2】已知铝棒的直径d为0.1m，长l为2.5m，铝棒的质量是多少? 探究点三 密度的应用 1. 密度是物质的一种特性，用密度可以鉴别物质。根据所学知识，如何鉴别某一岩石是不是大理石？ 2. 把一瓶乳酸菌饮料放入冰箱的冷冻室内，几小时后，乳酸菌饮料瓶的瓶盖的变化如图所示。试推断乳酸菌饮料在冷冻前后发生了什么变化，并作出解释。 变化： 解释： 【典例3】建筑工地需要400m3的沙石，为了估测沙石的密度，用一只空桶平平装满一桶沙石，测得桶中的沙石质量为52kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量为20kg，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)桶的容积是多少？ (2)沙石的密度是多少？ (3)建筑工地需要的沙石共多少千克？ 课堂小结： 1、关于公式，以下说法正确的是（　　） A．物质的密度与质量成正比，与体积成反比 B．不同物质，质量越大，密度越大 C．同一种物质，密度与质量、体积无关 D．不同物质，密度与质量、体积有关 2、密封在钢瓶中的氧气，使用一段时间后，关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化下列说法正确的是（　　） A．质量变小，体积不变，密度变小 B．质量变小，体积变小，密度变大 C．质量变小，体积变小，密度不变 D．质量变小，体积不变，密度不变 3、原油市场某种原油价格跌幅64元1桶（1桶约为160升），折合1吨原油收购价跌了500元，当天该品种石油的密度约为 A．750kg/m3 B．800kg/m3 C．880kg/m3 D．900kg/m3 4．酒精的密度为0.8×103，它表示每立方米酒精的 为0.8×103kg。体积相等的水和酒精，质量较大的是 。容器最多能装下1kg水， （选填“能”或“不能”）装下1kg酒精。（ρ水>ρ酒精）。 5．小亮暑假去西藏旅游，为了旅途安全，他租赁了一瓶容积为1000mL的氧气瓶。若瓶中氧气的密度为5kg/m3，则该氧气瓶内氧气的质量为 g，当氧气瓶内的氧气用去五分之二后，瓶内剩余氧气的密度为 kg/m3。 6．如图甲所示，圆柱形容器中装有一定质量的水，水温从0℃上升至10℃过程中，水的密度与水温的关系如图乙所示。由图可判断，该过程中，水的体积 ，（选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直保持不变”），水在 ℃左右时密度最大。（忽略水的蒸发）。 7、如图所示为三星堆出土的黄金面具，该面具的质量与一个苹果质量相当，为280 （填单位）；工匠将金块加工成黄金面具的过程中，金的密度 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 8．已知铝的密度为2.7×103kg/m3，小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品，用天平测得此球的质量是540g，体积为300cm3（取g=10N/kg）。 (1)请通过计算说明此球是实心还是空心的？ (2)若是空心的，则空心部分的体积为多少？ (3)若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是多少？ 9、同学们找来大小不同的蜡块和干松木，分别测量它们的体积和质量，得到的数据如表所示。 序号 蜡块 干松木 质量 体积 质量 体积 ① 9 10 5 10 ② 18 20 10 20 ③ 27 30 15 30 ④ 36 40 20 40 (1)在如图1所示的方格纸中，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，并标注蜡块、干松木。 (2)蜡块和干松木的质量随体积变化的图像是两条过原点的直线，表明：同种物质的不同物体，质量与体积的比值 （选填“相同”或“不同”）；两条过原点的直线不重合，表明：不同物质的物体，质量与体积的比值一般 （选填“相同”或“不同”），因此，这个比值反映了 （选填“物质”或“物体”）的一种特性，物理学中把它定义为密度。用“比值法”来定义物理量是物理学中常用的方法，请再列举出一个用“比值法”定义的物理量： 。 (3)小军改用水进行探究，描绘出质量与体积的关系图线如图2中a所示。他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线未经过坐标原点，由此推断：水的质量与体积的关系图线应是 。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $