第三节 密度（教学课件）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理课件聚焦“密度”核心知识点，涵盖定义、公式、单位及应用。课堂导入通过《周礼·考工记》验金、都江堰飞沙堰等古代案例，从先民实践到现代定量认知，搭建从生活经验到物理概念的学习支架，帮助学生理解质量与体积比值的物质特性。 其亮点在于融合传统文化与现代应用，通过实验探究（质量与体积关系）培养科学探究能力，典例分析（空心铜摆件、水密度随温度变化）强化科学思维，课堂练习（3D打印、人体体积估算）落实物理观念。以“万物疏密各有其性”小结升华，既增强学生民族自豪感，又帮助教师高效开展素养导向教学。

物理八年级全一册 •沪科版 第五章 质量与密度 第三节 密度 《周礼・考工记》有言：“辨物之器，以权度之，以量齐之。” 自古以来，人类便在生产实践中摸索鉴别物质的方法。古人以水验金，借轻重之辨识金之纯度；都江堰飞沙堰，凭水沙密度之差泄洪排沙，皆是先民对密度规律的朴素运用。万物皆有质，各物皆有性，质量与体积的比值，正是表征物质疏密属性的核心物理量 —— 密度。 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解密度的物理定义，掌握密度的计算公式与单位体系，理解密度是物质的固有特性，建立物质疏密属性的认知体系。 02 科学思维 能运用密度公式进行定量计算，掌握物质鉴别的物理逻辑，辨析密度与质量、体积的关系，培养比值定义法的科学思维与逻辑推导能力。 03 科学探究 经历探究物质质量与体积比值的实验过程，归纳同种物质与不同物质的比值规律，提升实验数据处理与概念归纳的探究能力。 04 科学态度与责任 认识密度知识在生产、生活与工程中的广泛应用，体会我国古代水利工程的物理智慧，树立学以致用的科学价值观，增强民族自豪感。 教学重难点 教学难点 教学重点 01. 概念建立：理解密度的物理意义，掌握密度的定义与计算公式。 02. 单位换算：掌握密度的国际单位与常用单位，能规范进行单位换算。 03. 实际应用：能运用密度知识鉴别物质、计算质量与体积，解决实际问题。 01. 本质理解：深入理解密度是物质的固有特性，与质量、体积无关。 02. 单位换算：理解复合单位的推导，熟练实现kg/m3与g/cm3的换算。 03. 综合应用：灵活运用密度公式解决空心物体、比例计算等综合问题。 课堂引入 早在两千多年前，古人就掌握了通过轻重鉴别黄金纯度的方法：将黄金放入水中，通过排水测体积，结合质量计算比重，以此判断黄金的成色，这便是密度思想的早期应用。建于战国时期的都江堰，其飞沙堰的排沙设计更是巧妙利用了密度原理：水流夹带沙石进入弯道时，密度小的水随表层流向外江，密度大的沙石随底层水流向内江沉积，实现自动排沙，保障了成都平原千年安澜。 从古代的经验智慧到现代的物理定量，人类对物质疏密的认知不断深化。相同体积的不同物质，质量为何不同？同种物质，质量与体积之间存在怎样的恒定关系？这些问题的答案，都藏在 “密度” 这一核心物理量中。 “物类不同，疏密有别。” 密度作为物质的重要特性，既是鉴别物质的重要依据，也是工程设计、生产应用的核心物理参数。今天，我们就通过实验与推导，系统建立密度的物理概念。 知识点1 密度的概念 探索新知——探究思考 两个相同的烧杯，分别装入体积相等的纯水和盐水，哪一杯质量更大？ 将两杯液体放在天平两端，会发现盐水一侧下沉，说明相同体积的不同物质，质量一般不相等。 进一步思考：同种物质，体积增大时质量也增大，但质量与体积的比值是否会发生变化？ 探索新知——做中学：探究质量与体积之比 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。 你同意他的观点吗？你的猜想是什么？ ·获取与处理信息 选择铝块和铜块(或铁块)进行如下探究： （1）取两块形状规则但体积不同的铝块， 用天平和直尺分别测算它们的质量和体积，将结果填入表。 （2）取两块体积不同的实心铜块(或铁块)， 用天平和量筒分别测量它们的质量和体积， 将结果填入表。 探索新知——做中学：探究质量与体积之比 ·评估与反思 这次探究还有哪些不足和疏漏的地方？请讨论并提出改进的措施。 研究对象 质量m/kg 体积V/m3 质量与体积之比(m/V)/(kg·m-3) 铝块 铜块 探索新知——做中学：探究质量与体积之比 探索新知——分析与论证 通过实验数据分析可以得到： 1．同一种物质组成的物体，其质量与体积之比是一定的，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。 这个质量与体积的比值，反映了物质本身的一种固有属性，与物体的质量大小、体积大小均无关。 探索新知——密度的定义与公式 　 1．定义：某种物质组成物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。 2．密度的符号： 3．公式： 4．密度在数值上等于物体单位体积的质量。 物理方法说明：用两个物理量的比值定义新的物理量，是物理学中常用的比值定义法，密度正是通过质量与体积的比值，表征物质单位体积的质量大小。 变形为： 和 探索新知——密度的定义与公式 探索新知——密度的单位及单位换算 （1）国际单位：千克每立方米（kg/m3， kg·m-3 ） （2）常用单位：克每立方厘米（g/cm3 ， g·cm-3 ） （3）单位换算： 1 g/cm 3 =103 kg/m3 （4）物理意义：例ρ水=1.0× 103kg/m3 表示：1立方米的水的质量为1.0× 103千克。 探索新知——密度的单位及单位换算 探索新知——常见物质的密度 不同物质的密度一般不同，下表为常温常压下一些常见物质的密度： 密度规律总结 1．密度是物质的特性：同种物质在相同状态下密度是定值，与物体的质量、体积无关。例如铝块切去一半，质量减半、体积减半，但质量与体积的比值不变，密度不变。 2．状态影响密度：同种物质状态不同，密度可能不同。例如水结成冰，密度由1.0×103kg/m3变为0.9×103kg/m3。 3．密度量级差异：固体和液体的密度远大于气体的密度；金属的密度一般较大，气体的密度最小。 典例分析 例1 关于质量和密度，下列说法正确的是（　　） A．一杯水结成冰，它的密度保持不变 B．一瓶氧气用掉一半，它的密度变为原来的一半 C．一块钢锭被轧成钢板，它的质量减小 D．嫦娥六号将月壤从月球带到地球，月壤的质量变大 【解析】A．水结成冰时，质量不变，但体积变大，根据密度公式，密度会变小，故A错误； B．一瓶氧气用掉一半，质量变为原来的一半，而氧气瓶的体积不变，因此密度也变为原来的一半，故B正确； C．钢锭被轧成钢板，只是形状改变，物质的多少没有变化，所以质量不变，故C错误； D．月壤从月球带到地球，位置改变，但物质的多少没有变化，所以质量不变，故D错误。 故选B。 B 典例分析 例2 我国某研发团队生产出了厚度比普通纸张还要薄的“手撕钢 ”，如图所示。 （1）“手撕钢 ”的密度为 7.9 g/cm3，其单位读作___________ ，7.9 g/cm3合__________kg/m3 ； （2）“手撕钢 ”受热时会膨胀，它的密度将_____。 A．变大 B．不变 C．变小 【解析】（1）7.9g/cm3，其单位读作克每立方厘米。 由密度单位的换算关系1.0×103kg/m3=1g/cm3可知，7.9g/cm3=7.9×103kg/m3 （2）手撕钢受热膨胀后，质量不变，体积变大，由可知，密度变小，故选C。 克每立方厘米 7.9×103 C 知识点2 密度知识的应用 探索新知——密度公式的灵活变形 密度的公式： ρ ＝ ———— m V 其中： ρ表示密度 m 表示质量 V 表示体积 密度是物质的一种属性 每一种物质都有一定的密度，不同的物质密度一般是不同的 密度的大小与物质的种类有关，与物质的质量和体积无关 三个公式分别对应三类核心应用：计算物质密度、测算大型物体质量、测算不规则物体体积，是密度知识应用的核心工具。 探索新知——密度公式的应用记忆 因为m=ρV，所以m与ρV可以用以下形式呈现，进而可知其变形公式。 探索新知——密度公式的应用 人们常常可根据密度的大小来鉴别物质；也可根据产品制造的需要，选用不同密度的材料；科学研究中还能通过测定密度的方法发现某些新的物质。 鉴别物质 探索新知——密度公式的应用 根据产品制造的需要，选用不同密度的材料 探索新知——密度公式的应用 通过测定密度的方法发现某些新的物质 探索新知——密度公式的应用 密度知识在科学研究、生产生活中有着广泛的应用，核心分为三大类： 1. 鉴别物质 测出物体的质量和体积，计算出密度，与密度表中物质的密度对比，即可鉴别物体由何种物质组成。 例如：鉴别金牌是否为纯金、鉴定矿石种类、检测牛奶品质等。 2. 计算不便直接测量的质量 对于体积大、质量难以直接称量的物体，可先测出体积，再根据密度公式变形计算质量。 例如：估算教室内空气的质量、估算大型花岗岩碑石的质量。 3. 计算不便直接测量的体积 对于形状不规则、体积难以直接测量的物体，可先测出质量，再根据公式变形 计算体积。 例如：估算一卷铜线的长度、计算不规则金属块的体积。 探索新知——生活与工程中的应用 农业选种：配置一定密度的盐水，饱满的种子密度大于盐水而下沉，空瘪的种子上浮，实现筛选。 器材设计：航空器材选用高强度、低密度的合金材料，减轻自重；机床底座选用密度大的材料，降低重心、增加稳定性。 采暖原理：暖气片安装在墙体下部，空气受热后体积膨胀、密度变小而上升，冷空气补充过来，形成对流，使房间快速升温。 古堰智慧：都江堰飞沙堰利用水与沙石的密度差异，实现弯道环流自动排沙，是古代密度应用的经典工程。 探索新知——例题 某同学测得一枚金牌的质量为 44.5 g，体积为。请通过计算判断该金牌是否为纯金制成。 【解析】先计算金牌的密度，再与纯金密度对比。 解：金牌的密度 查密度表可知，纯金的密度为，大于金牌的密度。 答：该金牌不是纯金制成的。 探索新知——物理聊吧 一卷裸铜线的横截面积为，质量为 10 kg，已知铜的密度为，估算这卷铜线的长度。 【解析】先由密度公式计算铜线的体积，再根据圆柱体体积公式计算长度。 解：铜线的体积 横截面积 铜线长度 答：这卷铜线长度约为 280 m。 典例分析 例3 2026年是生肖马年，小亮的爸爸买了一个铜制马摆件，小亮想知道这个摆件是否为实心的，他用家里的电子秤测出摆件（不含底座）的质量为4450g，将该摆件（不含底座）完全浸入盛满水的容器中，刚好溢出700g的水。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，ρ铜=8.9×103kg/m3）。 （1）求溢出的700g水的体积？ （2）通过计算说明，该铜制马摆件是实心的还是空心的？如果是空心的，空心部分的体积是多少？ 【解析】（1）已知溢出水的质量，水的密度。根据密度公式，变形得溢出水的体积 （2）因为摆件完全浸没在水中，所以摆件的体积，铜的密度。根据密度公式，变形得等质量实心铜的体积 ，说明摆件内部有空隙，是空心的。空心部分的体积 700cm3 空心，200cm3 典例分析 例4 如图甲所示是0~10℃范围内水的密度随温度变化的图像， 如图乙所示是用玻璃瓶、水和细管制作的一个温度计。 用此温度计测量物体温度，下列说法正确的是（     ） A．温度为7℃时，水的密度为0.9998g/cm3 B．温度为4℃时，温度计中水的体积最大 C．温度从0℃上升至10℃过程中，温度计中水的质量先变大后变小 D．温度从0℃上升至10℃过程中，温度计细管中水柱先降低后升高 【解析】…A．图甲，当水温为7℃ ，对应的密度值为，故A错误； B．根据密度公式 ，可得体积。温度计中的水质量m是恒定不变的，所以水的体积V与其密度ρ成反比。从图甲可知，在4℃时水的密度最大，因此此时水的体积最小，故B错误； C．温度计是密封的，水的质量在测量过程中保持不变，故C错误； D．当温度从0℃上升到4℃时，水的密度ρ增大。由于体积V与密度ρ成反比，所以水的体积V减小，导致细管中的水柱降低。当温度从4℃上升到10℃时，水的密度ρ减小，所以水的体积V增大，导致细管中的水柱升高。综上所述，在温度从0℃上升到10℃的过程中，温度计细管中的水柱先降低后升高，故D正确。故选 D。 D 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1. 一个实心铝块的质量为27g，体积为10cm3，则该铝块的密度为______g/cm3 =________kg/m3。将这个铝块削去一半，剩下铝块的质量为______g，密度为______g/cm3。 2.7 2.7×103 13.5 2.7 1．密度公式：已知 2．单位换算： 3．铝块削去一半：物质减半，质量减半 4．密度是物质本身的一种特性，与质量、体积无关。削去一半，物质种类不变，所以密度仍然为。 课堂练习 探究新知 2. 一个体积是40cm3的铁球，质量是156g，请判断这个铁球是否是实心铁球，并给出证据。（ρ铁=7.8×103kg/m3） 该铁球不是实心铁球（是空心的）。 解： ，实心铁的体积小于铁球总体积，所以铁球是空心。 空心体积拓展：。 课堂练习 探究新知 3. 在工业设计等领域，常将3D打印用于制造模型。某同学选用某种塑料来打印自己设计的作品。 （1）若这种塑料的体积为10cm3时，质量为10.5g，求这种塑料的密度； （2）若用该材料打印出来作品的质量是42g，估算所消耗塑料的体积。 解：(1) (2) 答：塑料密度为，消耗塑料体积为。 > > 提示：同种物质密度不变，3D 打印作品材料密度和原料塑料密度相同。 课堂练习 探究新知 4. 有一块花岗岩碑石，其体积为3m3。为了计算其质量，有人找了一小块同种花岗岩样品，测得该样品的质量为14g，体积为5cm3。利用这些数据，你能算出该花岗岩碑石的质量吗？ 碑石质量为 解： 花岗岩的密度 碑石质量 答：该花岗岩碑石的质量为\(8.4\times 10^{3}\,\mathrm{kg}\)。 > > 要点：取样法测大物体质量，同种物质密度不变；注意单位换算 。 课堂练习 探究新知 5. 小明同学学习密度公式 后认为，从该公式看，可以推出“某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比”的结论。你认为这种推论对吗？为什么？ 不对 这种推论不对。密度是物质的一种特性，同种物质（状态、温度不变）密度是定值，与物体的质量和体积无关；公式只是用来计算密度大小，不能说明密度随质量、体积变化。 课堂练习 探究新知 6. 若近似认为人体的密度等于水的密度，请根据你的质量估算一下自己身体的体积。 以质量m=50kg为例，人体体积约0.05m3。（根据自身实际体重代入计算即可） 解：，取自己质量 由得 答：身体体积约为。 > > 提示：把自己真实体重（kg）填进去，就能算出属于自己的体积。例如体重 60kg，则体积。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业。 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 古人云 “万物疏密各有其性，天地权衡自有其常”。密度藏于万物之中，是物质不变的本性；智慧见于应用之间，是人类认知的升华。愿我们常怀探究之心，于物性中见规律，于规律中致应用，用物理的眼光，读懂世间万物的内在之理。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $