第六章质量与密度第四节密度的应用学案 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2025-12-09
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普通
摘要:
该初中物理导学案聚焦密度公式的应用,引导学生掌握用密度公式求质量、体积、鉴别物质及判断物体是否空心的方法。通过任务驱动设计,结合人民英雄纪念碑、铸铁零件等实际案例搭建学习支架,帮助学生从公式变形过渡到解决实际问题,衔接密度概念与应用。
资料以情境化例题和分层练习为特色,例题选自生活实际如紫砂壶密度测量、铜制摆件体积计算,培养学生物理观念和科学思维,巩固练习涵盖实验探究与综合计算,任务驱动设计便于学生自主学习,提升解决问题能力,同时方便教师评估教学效果。
内容正文:
人教版八年级物理第六章质量与密度第四节密度的应用学案
一、学习目标
1. 会用密度公式来求质量
2. 会用密度公式来求体积
3. 能利用 密度公式鉴别物质
4. 能通过密度公式来判断物体是否空心
二、学习过程
任务一、利用密度公式求质量
根据密度公式ρ=m/v 得出求质量的公式 ,对于某些不便于直接测量质量的较大物体,只要知道物体 , ,再测出它的 ,根据公式 m=ρV 就能算出该物体的质量 人民英雄纪念碑
例1、矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑身高37.94 m,由413 块花岗岩石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成。这块花岗岩被加工成长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m 的长方体巨石时,它的质量约为多少?
任务二、利用密度求出体积
知道了物体的质量,查出组成物质的密度,就可以利用公式 算出物体的 。对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体,这是一种很方便的求体积的办法。
例2、工厂在铸造零件时,先要用木料制成实心的模型,叫木模,再铸造出与木模的大小和形状完全相同的零件,某零件厂车间生产了一批铸铁零件,现要判断这批零件是否合格(判断内部是否有气穴),技术人员随机抽取了一个铸铁件作为样品进行检测,他们通过查找和测量得到了相关的数据如表格所示:
零件
木模
铸铁模
质量(kg)
3
36.34
密度(Kg/m3)
0.6×103
7.9×103
求:
(1)木模的体积;
(2)请判断这个铁铸件样品是否合格(判断内部是否有气穴)? 若有,则求气穴的体积是多少?
任务三、利用密度鉴别物质
如果测出由某种物质组成的物体的密度,再把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下,就可以知道该物体 是由什么物质构成的了。
例3、.体积相等的木块和蜡块,若木块的质量是 20g,已知木块的密度是0.5×103kg/m3,蜡块的密度是0.9×103kg/m3,求:
(1)蜡块的质量。(2)若用某种未知材料制成体积相同的物块,测量其质量为108g,查表判断可能是哪种材料。
小资料
任务四、判断物体是否空心问题
1、 密度比较法,根据已知的质量和体积,利用公式ρ=m/v求物体的密度,然后与构成物体的这种物质的密度进行比较,若密度相等,是实心的,否则是空心的。
2、体积比较法,根据已知的质量和物质的密度,利用公式V=m/ρ求出物体的实心体积
V实,把V实与物体体积V比较,若V=V实实心的,若V>V实,则是空心的,V空=V-V实
2、 质量比较法,根据已知的体积和密度,利用公式 m=ρV求物体的质量m,与已知质量m1比较,若m=m1是实心的,
例4、一个铁球的质量是1.58kg,体积是0.5dm3,这个铁球是空心的还是实心的?如果是空心的,空心体积有多大?如果在空心部分注满酒精,则总质量是多少?(已知ρ铁=7.9× 103 kg /m 3、ρ酒精=0.8× 103 kg /m 3)
巩固练习
1.某一货箱的容积为25m3。运输人员先将1m3钢材装入货箱,再装入板材将货箱恰好装满。已知钢材的密度ρ钢=8×103kg/m3,板材的密度ρ板=0.5×103kg/m3,求:
(1)货箱所装钢材的质量m钢;
(2)此货箱的载货质量m。
2.小明郊游时捡到一块外形不规则的石头。为了测定它的密度,小明称出石头和一个盛满水的容器的质量分别为0.56kg、2kg,然后将石头轻轻放入容器中,又测出了容器的总质量为2.36kg。(石头吸水不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求石头的体积;
(2)求石头的密度;
(3)若石头吸水,所测石头的密度是偏大还是偏小,为什么?
3.学习了密度知识以后,小明对家中的一把紫砂壶产生了兴趣,如图所示,他想知道这种材料的密度。于是他用天平测出壶盖的质量为37.5g,再把壶盖放入装满水的烧杯中,并测得溢出水的质量是15g,请你帮小明算出:
(1)壶盖的体积为多少?
(2)紫砂壶材料的密度是多少?
(3)若测得整个空茶壶所用材料的体积是,这个茶壶的质量有多少g?
(4)若装满水后,水和壶的总质量为650g,则壶的容积是多少?
4.在春节年货大集上,小明给姐姐买了一个铜制生肖兔摆件,如图所示。为测出该摆件的体积,小明把该摆件完全浸入盛满水的容器 中,刚好溢出300g的水。(ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3)
(1)求该摆件的体积;
(2)若该摆件是实心的,则它的质量应该是多少?
(3)若这个摆件的实际质量只有890g,则空心部分的体积是多少?
参考答案
例1、V=abc=14.7m×2.9m×1.0m=42.6m3
ρ=2.8×103 kg/ m3
m=ρV =2.8×103 kg/ m3×42.6m3 =119.3×103 kg
例2、(1)根据题意可知,木模的体积
V木=m木/ρ木=3kg/0.6×103kg/m3=5×10−3m3
(2)铁铸件的体积V铁=m/ρ铁=36.34kg/7.9×103kg/m3=4.6×10−3m3
因为V铁<V木,所以铁铸件内部有气泡,气泡的体积
V气泡=V木−V铁=5.0×10−3m 3−4.6×10−3m3=0.4×10−3m3
例3、(1) ρ=m/V
V=m木/ρ木
=20g/0.5 g/cm3=40cm3
m蜡=ρ蜡V=0.9 g/cm3×40 cm3 =36g
(2)ρ=m/V=108g/40 cm3=2.7 g/cm3
由表中信息可知,该材料可能是铝或花岗石。
例4、 它是空心的;空心部分的体积为0.3×10-3m3;注入的酒精的质量为0.24Kg;总质量为1.82Kg
巩固练习
1.解:(1)1m3钢材的质量
(2)装入板材将货箱恰好装满,装入板材的体积
装入板材的质量
货箱的载货质量
答:(1)货箱所装钢材的质量8×103kg;
(2)此货箱的载货质量2×104kg。
2. (1)石头的体积为2×10﹣4m3;
(2)石头的密度为2.8×103kg/m3;
(3)偏大,由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积,根据ρ=可可知,石头的密度偏大。
3.(1);(2);(3)150g;(4)
解析:(1)由题意可知,壶盖的体积与溢出水的体积相等,由可得壶盖的体积为
(2)紫砂壶材料的密度为
(3)茶壶的质量为
(4)若装满水后,水和壶的总质量为650g,则壶内水的质量为
则壶的容积为
4、(1)当一个物体完全浸入水中时,它排开的水的体积等于该物体的体积,溢出水的质量为300g,由于水的密度是ρ_水=1g/cm^3,所以,该摆件的体积为V=m_水/ρ_水=300g/1g/cm^3=300cm^3
如果摆件是实心铜制的,其质量为m_铜=ρ_铜V=8.9g/cm^3×300cm^3=2670g
(3)若这个摆件的实际质量只有890g,则空心部分的体积是多少?
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