内容正文:
5.2 物质的密度
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课程导入
图上是2022年北京冬奥会使用的我国自主研发、制造的雪车,它的车身是用轻质材料制成的,这种雪车质量小,强度大。如果雪车的车身是用普通钢材做的,它的质量就要大得多。由此可见,物体即使体积相同,因所含物质不同,质量也不一样。
生活中,人们常说铁比木块重,这种说法对吗?
物体的质量与体积的关系
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如果是一枚铁钉与一大堆木头相比较呢?
比较两个物体质量的大小,不能只看是什么材料,还要考虑它们的体积大小。那么,物体的质量和体积到底有怎样的关系呢?
物体的质量与体积的关系
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物体的质量与体积的关系
1. 提出问题:
物体的质量与它的体积有怎样的关系?
2. 猜想与假设:
物体的体积越大,质量也越大,由此猜想物体的质量与体积可能成正比。
活动:探究物体的质量与体积的关系
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物体的质量与体积的关系
3. 获取与处理信息:
(1)实验器材:托盘天平、刻度尺、量筒、不同体积的木块和铁块;
(2)实验步骤:①取两块形状规则但体积不同的木块,用天平和刻度尺分别测出它们的质量和体积,并计算其比值填入表格中;②取两块体积不同的实心铁块,用天平和量筒分别测出它们的质量和体积,并计算其比值填入表格中。
活动:探究物体的质量与体积的关系
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4. 数据表格:
研究对象 质量m/kg 体积V/m3 质量与体积之比(m/V)/(kg·m-3)
木块1
木块2
铁块1
铁块2
物体的质量与体积的关系
活动:探究物体的质量与体积的关系
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物体的质量与体积的关系
活动:探究物体的质量与体积的关系
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5. 评估与反思:
(1)用刻度尺测量的方式计算木块体积误差是否较大?能否用排水法测量?
(2)只选用铁块和木块作为研究对象是否能得到普遍规律?需不需要增加其他研究对象?
物体的质量与体积的关系
活动:探究物体的质量与体积的关系
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6. 结论:
(1)同一种物质组成的物体,其质量与体积之比是一定的;
它的质量与体积成正比。
(2)不同物质组成的物体,其质量与体积之比一般是不同的。
物体的质量与体积的关系
活动:探究物体的质量与体积的关系
因此,这个比值反映了物质的一种属性。
为了表示物质的上述属性,物理学中引入了密度概念。
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密度
1. 定义: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。
2. 密度的符号:
3. 公式:
4. 在数值上等于物体单位体积的质量。
比值定义法
密度
质量
体积
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5. 单位
(1)基本单位:千克/米3(kg/m3, kg·m-3 )
(2)常用单位:克/厘米3(g/cm3 , g·cm-3 )
(3)单位换算:1 g/cm 3 =103 kg/m3
密度
密度
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6.对密度公式的理解
(1)密度是物质本身的一种特性,它与物体的质量和体积无关。
(2)同种物质的密度相同,不同种物质的密度一般是不同的。
(3)同种物质,ρ 一定,m 与V 成正比。
(4)不同种物质,m 相同时,ρ 越大,V 越小;
V 相同时,ρ 越大,m 越大。
密度
密度
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小结
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概念 : 某种物质组成的物体的质量与体积之比
物质的密度
物理意义:物质的一种属性
物体的质量与体积的关系
单位:kg/m3、g/cm3
公式:
物质的密度
习题练习
1. 在探究物质密度的实验过程中,可以仅收集一组数据吗?为什么?
答:不可以,因为一组数据可能具有偶然性,要得到普遍规律,就得多次实验,多收集几组数据。
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习题练习
2. 酒精的密度是0.8×10³kg/m³,其含义是什么?一瓶酒精如果倒掉一半,则剩下酒精的密度是多少?
答:其含义是1立方米的酒精的质量为0.8×103千克。
剩下酒精的密度仍然是0.8×10³kg/m³。
习题练习
3. 一块体积是0.1m3的金属块,质量是 780kg,那么该金属块的密度是多少呢?
答:该金属块的密度是7.8×103kg/m3。
解:该金属块的体积V=0.1m3,质量m=780kg,
则用密度公式计算出它的密度为:
必要的说明
所用公式
代入数据,求出结果。数字后面要有单位。
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习题练习
4. 两个实心金属球的质量和体积都相等,已知其中一个是铁制的,单凭这些条件,你能否断定另一个也是铁球?
答:不能,因为它们的质量、体积相等,根据 计算出的两个金属球的密度相等,则另一个金属球可能是铁球,也有可能是由密度与铁相同的合金制成的。
习题练习
5. 目前世界上最轻的一类物质“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,“轻”说明“碳海綿”的 小;每立方厘米“碳海绵”的质量为0.16 mg,合 kg/m³。
密度
0.16
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习题练习
6. 如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的图像。以下分析正确的是( )
A. 同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B. 不同物质的质量跟体积的比值是相同的
C. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
D. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
C
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