内容正文:
科技、教育、艺术跨界融合,欢迎来到物理大师密度飞往世界之外的房子。当20622个氦气球吸引着装满旧日时光的污渍脱离世俗缓缓升起,老人重新拾起孩提时的冒险梦想开始践行遥远时光中的约定,驶向千里之外的天堂瀑布屏幕前的每个人都为这一段辗转着冒险与平淡的相濡以沫而感动。老人让气球带动房子飞起来的秘密就是它在气球中充满了氦气,氦气的密度远小于空气,所以拉起了房子。那么什么是密度呢?相同体积的木块和金块,金块质量明显大得多。在物理学中,某种物质组成的物体,其质量与体积之比叫做这种物质的密度。金块的密度比木块要大得多,密度是物质的一种基本属性,与质量与体积无关。那么密度又该如何计算呢?如果用柔表示密度,M表示质量,V表示体积,那么用公式写出来就是柔等于M除以V密度在数值上等于物体单位体积的质量。在国际单位制中密度柔的基本单位是千克每立方米,符号千克每立方米。常用的单位还有克每立方厘米符号,克每立方厘米,一克每立方厘米等于1乘以10的3次方千克每立方米。水的密度是1.0乘以10的3次方千克每立方米,意义就是一立方米水的质量是1000千克。50亿年后,太阳将极速膨胀变成红巨星,吞没整个火星轨道,这时的密度仅为水的1%。紧接着红巨星爆炸,又会变成白矮星,这时的密度为十的9次方千克每立方米。宇宙中更强大的中子星和黑洞密度将会是白矮星的10万倍以上。根据密度公式的变形式,M等于V乘以柔或V等于M比上柔,可以计算出物体的质量和体积,特别是一些质量和体积不变直接测量的物体,如计算不规则形状物体的体积、纪念碑的质量等。伫立在天安门广场上的英雄纪念碑由花岗岩雕刻而成,其体积为42.6立方米,花岗岩的密度为2.8乘以10的3次方千克每立方米,M等于V乘以柔等于42.6乘以2.8乘以10的3次方,等于119.3吨。云搬运着地球上数以百吨重的水,每立方千米云的质量可达400吨到600吨,这么笨重的云为有没有落下来砸到我们头上呢?云的密度柔等于M除以V等于4乘以10的5次方千克,比上10的9次方立方米等于4乘以10的负4次方千克每立方米空气的密度是1.2 9000克每立方米,云的密度远远小于空气的密度,所以不会落下来砸到人类。物理大师格物致知,下节课见。
5.2 物质的密度
什么是密度?
2022北京冬奥会使用的我国自主研发、制造的雪车,车身用轻质材料制成的,这种雪车质量小,强度大。如果用普通钢材做的话,它的质量就会大很多,会影响比赛成绩的。
由此可见,即使物体的体积相同,因所含物质不同,质量也不一样。
一、物体的质量与体积的关系
思考
在讨论物体质量大小时,有位同学说:“铁块的质量比木块大。”这位同学的说法引起了大家的激烈争论。
活动
探究物体的质量与体积的关系
根据上面的讨论,某同学猜想物体的质量与它的体积之间可能存在一定的比例关系。
13.6
37.5
18.4
50.0
35.6
4.5
78.9
10.0
0.36
0.37
7.91
7.89
m/g
v/cm3
(g·cm-3)
同一种物质组成的物体,其质量与体积之比是一定的;不同物质组成的物体,其质量与体积之比一般是不同的。
因此,这个比值反映了物质的一种属性。
结论
答:
当体积相同时,铁块的质量比木块的大。
二、密度
1. 质量和体积之比反映了物质的一种特性。
2. 物理学中,把某种物质组成的物体的质量与体积之比,叫做
这种物质的密度。
密度
=
质量
体积
推导式:
求质量:
求体积:
ρ =
m
v
m
=
ρ
v
v
=
m
ρ
m
v
ρ
3. 密度的单位
------- 千克(kg)
------- 米3(m3)
千克/米3(kg/m3) -------
读作:“ ”
千克每立方米
------- 克(g)
------- 厘米3(cm3)
克/厘米3(g/cm3)-------
读作:“ ”
克每立方厘米
ρ =
m
v
ρ =
m
v
4. 单位换算
1 g/cm 3 = 103 kg/m3
1 kg/m3=___________ g/cm3
1kg
1m3
=
103g
106cm3
=10-3
g/cm3
10-3
练一练:
酒精的密度为 0.8×103kg/m3=_______ g/cm3
0.8
记住:水的密度为 1.0×103kg/m3= 1 g/cm3
5. 密度的物理意义:
酒精的密度为 0.8×103kg/m3,
它的物理意义是:______________________________
每立方米酒精的质量是800Kg
6. 密度是物质的一种特性
这就是密度
不能,因为实验次数太少,不能总结得出普遍规律。
每立方米酒精的质量是800Kg;
0.8x103 kg/m³
= 7.8x103 kg/m3
解:
ρ =
m
v
=
780kg
0.1m3
不能;因为另一个球可能是密度与铁相等的合金球。
密度
0.16
= 0.16 kg/m3
ρ =
m
v
=
0.16x10-6kg
1x10-6m3
1. 对于密度公式 的理解,下列说法中正确的是( )
A. 密度ρ与物体的质量m成正比
B. 密度ρ与物体的体积V成反比
C. 密度ρ与物体的质量m和体积V都有关
D. 密度是物质的一种基本属性,与质量、体积无关
D
练一练
2. 已知水的密度为 1.0x103 kg/m3,冰的密度为 0.9x103 kg/m3。一瓶矿泉水放在冰箱冷冻室内,瓶内的水结成冰后把瓶子胀破了,这是因为水由液体变成固体后,其质量 _________,而密度 _________,导致体积 _________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
不变
变小
变大
3. 一瓶矿泉水喝去半瓶,则剩下的半瓶矿泉水( )
A. 质量、体积和密度都减半
B. 质量和体积减半,密度不变
C. 体积减半,质量和密度不变
D. 质量、体积和密度都不变
B
4. 甲乙两种物质的质量与体积的关系如图所示,由图可知,甲、乙的
密度关系( )
A. ρ甲<ρ乙
B. ρ甲>ρ乙
C. ρ甲=ρ乙
D. 不能确定
B
5. 甲、乙两个质地均匀的实心正方体,边长分别为10cm和5cm,用同一台电子秤分别测量它们的质量,结果如图所示,则甲、乙两个正方体的密度之比为( )
A. 1:4
B. 1:2
C. 1:1
D. 4:1
A
课堂小结
V
m
ρ
=
物质的密度
探究物质质量与体积的关系
密度
同种物质组成的物体,质量与体积的比值是相同的
不同物质组成的物体,质量与体积的比值是不同的
定义:某种物质组成物体的质量与它的体积之比
密度公式:
密度的单位
国际单位:千克每立方米,符号为kg/cm³
常用单位:克每立方厘米,符号为g/cm³
换算关系:1g/cm³=10³kg/cm³
下 课
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Lavf60.16.100
$印的主要器材有天平、大小不同的木块、铁块、三角板、量筒、烧杯等。实验步骤一,测木块铁块的质量。首先测小木块的质量,将小木块放在天平左盘右盘,放入砝码,调整有码的位置,使天平平衡。这时U盘砝码的质量加上游码所指示的质量就是小木块的质量,小木块的质量是13.6克。用同样的方法测出大木块的质量是18.4克,在测小铁块的质量。小铁块的质量是35.6克,再说大铁块的质量。大铁块的质量是78.9克。实验步骤二,测木块和铁块的体积小。木块的长2.5厘米,宽2.5厘米,高6厘米,小木块的体积是37.5立方厘米,大木块的长2.5厘米,宽2.5厘米,高8厘米,大木块的体积是50立方厘米。用量筒测铁块的体积。在放入铁块前,水的体积是70毫升,将小铁块放入量筒中。这时水的体积是74.5毫升。再将大铁块放入量筒中。这时水的体积是80毫升。根据实验测得小铁块的体积是4.5立方厘米,大铁块的体积是十立方厘米。实验步骤三,求出木块铁块的质量和体积的比值。根据实验我们得出小木块质量和体积的比是0.36大木块的质量和体积的比是0.37,小铁块的质量和体积的比是7.91大铁块的质量和体积的比是7.89。实验步骤是分析论证。实验中我们看出在实验误差允许的范围内,木块和铁块质量和体积的比值是一定的。物理学中把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。