6.2 密度（导学案）物理新教材人教版八年级上册

6.2 密度 （导学案） 【学习目标】 1. 能说出密度的定义、公式和单位，会查密度表并运用密度公式进行有关计算，理解密度的物理意义。 2. 通过密度概念的建立，经历分析、推理、论证的过程，体会利用物理量之比定义新物理量的方法，发展科学思维。 3. 通过经历探究物质的质量与体积的关系的完整过程，发展科学探究能力。 4. 通过探究实验，养成严谨细致、实事求是的科学态度。通过了解新材料的发展，体会科技进步对人类社会的重要意义。 【学习重点】密度概念的理解。 【学习难点】密度概念的理解。 【自主预习】阅读教材第144页第2节《密度》，并完成以下填空： 1．通过探究“同种物质的质量与体积的关系”可以得出：同种物质的质量与体积成 比，它们的比值 ，物质不同，其比值 。在物理学中，用 表示物质的这种特性。 2．某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度，公式为 。 3. 密度的国际单位是 ，用符号表示是 。常用单位有 ，它们的换算关系为 1g/cm3= kg/m3。 纯水的密度是 kg/m3；表示的物理意义是：体积为1 m3的水的 。 4．密度是物质本身的一种 ，与该物质的质量和体积 （选填“有关”或“无关”）。 【探究新知】 探究一、物质的质量与体积的关系 【活动】思考下列三个问题，说一说能分辨出铜块与铝块吗？ （1）两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块； （2）两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块； （3）两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块。 体积、质量都不相等的铜块与铝块 【总结】 对于问题（1）与（2）我们可以通过比较铜块与铝块的 或 来分辨。 对于（3）我们既不能仅通过比较质量来分辨，也不能仅通过比较体积来分辨。 究竟通过比较什么能够分辨出铜块和铝块呢？这正是我们探究的问题。既然单纯比较质量或体积不能分辨它们，那么通过寻找质量和体积的关系，也许能找到一种方法…… 【实验思路】 （1）思路：要探究物质的质量与体积的关系，我们可以先根据生活中的经验提出猜想，再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验。例如，取大小不同、外形规则的若干铝块（不同的实验组可选择铁块或木块）做实验。用天平测出不同铝块的质量，想办法得出不同铝块的体积。根据实验数据，研究铝块的质量与体积的关系。 （2）方案 ①取几个不同体积的长方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 ②取几个不同体积的长方体铁块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 ③通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。 a. 比较体积不同的铝块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？ b. 比较体积不同的铁块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铁块有什么相同点？ （3）实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铝块和铁块。 【实验过程】 （1）用天平分别称量不同体积的铝块（铁块）的质量，记入表格； （2）用刻度尺测量铝块（铁块）的边长，计算出它们的体积记入表格。 （3）实验数据： 【分析论证】 在进行分析论证的环节中，首先对收集的证据进行分析论证，然后借助数据描点作图绘制m-V图像，并基于图像结合数学知识，分析得出结论。 （1）根据表格数据分析 ①从测量数据上看，会得到同种物质的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数，即“同种物质的质量与它的体积成 比”。 ②分别计算每个铝块、铁块质量与体积的比值，可得出：物质相同，质量跟体积的比值 ；物质不同，质量跟体积的比值 （均选填“相同”或“不同”）。质量跟体积的比值m/V与物质的 有关。 （2）用图象来处理数据 ①画出铝块和铁块的m-V图像：以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标系中再加上一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块和铁块的m-V图像。 ②分析图像：由图象可看出同种物质的质量与体积的关系是一条过原点的倾斜直线，说明同种物质的质量与体积成 比。 【实验结论】同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值m/V是一个恒量。对不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。物理学中就用 来表示这种特性。 【例题1】某小组学生做“探究物体的质量与体积、物体种类的关系”实验。他分别用天平和量筒测量甲、乙两种液体的质量和体积，数据记录在下表中。  物质 质量m/g 体积V/cm3   物质 质量m/g 体积V/cm3 甲 90 10 乙 80 10 180 20 160 20 270 30 240 30 360 40 320 40 450 50 400 50  （1）请在如图所示的 m-V 图上标出甲物质相应的数据点，并用平滑线相连，可以看出它是一条___________的直线。然后，将乙物质相应的数据点也用平滑线相连接； （2）分析m-V图中每一条直线上质量与体积变化的倍数关系后，得出的初步结论是：_______； （3）分析m-V图中体积相同时不同物质的质量关系后，得出的初步结论是：_______； （4）从m-V图中可以看出：同种物质的直线的倾斜程度（质量与体积的比值）与______、_____无关；不同物质的直线倾斜程度______（选填“相同”或“不同”）；倾斜程度大的直线表明这种物质的_______也大。 探究二、密度 根据上面的探究结论，引出并建立密度概念：通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种性质，在物理学中就用密度表示物质的这种性质。 【完成以下内容】 1．密度的定义 某种物质组成的物体的质量与它的体积之 叫作这种物质的密度，符号为ρ。 2. 密度的公式： ρ＝ m表示 、V表示 。 3. 密度的单位 （1）国际单位： （kg/m3）。 m单位用kg、V单位用m3时，则ρ的单位是kg/m3. （2）常用单位： （g/cm3）。m单位用g、V单位用cm3时，ρ的单位是g/cm3. （3）单位换算： 1g/cm3= kg/m3 换算过程： 1g/cm3= =103kg/m3 4. 对密度公式ρ =m/V的理解 （1）密度是物质的一种特性，同种物质在一定状态下，密度是一个定值，与物体的质量、体积无关。不能认为与质量成正比，与体积成反比。 （2）同种物质组成的物体，其质量与体积成正比。即 （3）不同物质组成的物体，在体积相同时，其质量与密度成正比。即 （4）不同物质组成的物体，在质量相同时，其体积与密度成反比。即 5. 对密度是物质的特性的理解 （1）每种物质都有它确定的密度，同种物质，密度是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等 。（选填“有关”或“无关”） （2）密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是不同的。 6. 常见固体、液体、气体的密度值 【活动】查阅教材密度表，思考回答以下问题： （1）表中固体、液体和气体中，密度最大、最小的各是什么物质? （2）物质的种类不同，密度就一定不同吗？ （3）水的密度是多少？冰的密度是多少？同种物质的密度与物态有关吗？ （4）除了物质种类和物态，还有哪些因素可能会影响物质的密度？ 【归纳】 （1）固体、液体和气体中，密度最大、最小的分别是： 、 。 （2）物质的种类不同，密度不一定不同。如常温常压下 和 的密度相同。 （3）水的密度是 ，冰的密度是 。表明同种物质的密度与 有关。 （4）除了物质种类和物态，影响物质密度的因素可能有： 和 。所以教材密度表中物质的密度值都是有条件的，如“常温常压”、“0℃，标准大气压” 等。 【例题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?（ρ铝＝2.7×103 kg/m3） 【例题3】由日本工程师打造的世界首颗木壳人造卫星，在2024年11月搭乘货运飞船升空；下列说法中正确的是（　 　） A．把木块切割变小，木块质量变小，密度不变 B．把木块切割变小，木块体积变小，密度变大 C．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变小 D．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变大 【例题4】下表给出了部分物质在常温、常压下的密度，根据表格中的信息，下列说法正确的是（　 　） 物质 酒精 水 煤油 水银 冰 铜 铅 密度（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 0.8×103 13.6×103 0.9×103 8.9×103 11.3×103 A．固体的密度都比液体的密度大 B．相同体积的实心铜球和铅球，铜球的质量更大 C．能装下1kg酒精的塑料瓶，一定能装下1kg水 D．不同物质的密度一定不同 探究三、密度与温度 【活动】阅读教材147页“科学世界”——《密度与温度》，思考下列问题： （1）温度的变化可以造成物体的热胀冷缩，“胀”和“缩”分别指的是物体的哪种特征的变化？ （2）温度变化会造成体积变化，进而会如何影响密度？请说出你的分析过程。 （3）所有物质都遵循“热胀冷缩”的规律吗？有没有例外？ （4）通过冬天湖水温度分布示意图（教材图6.2-3），你还能得到哪些启示？ 【归纳】 1. 物质密度与温度的关系 （1）热胀冷缩：自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时体积变小的性质，物质的这种性质可简称为“ ”。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最显著。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显。 （2）密度与温度的关系：一定质量的物体，当其温度升高时，体积变大，所以密度变 ；当其温度降低时，密度变 。气体的密度受温度的影响较大，一般固体、液体的密度受温度的影响比较小。 （3）冬天自来水管被冻裂的原因：从密度表中，我们可以查到冰的密度比水的密度小，水冻成冰后，因为质量不变，根据V=m/ρ可知，冰的体积 ，所以就把水管胀裂了。 2. 水的反常膨胀现象 （1）水的热膨胀规律 如图3所示，是科研人员通过探究“一定质量的水的体积随温度变化的关系” 做出的图像。分析图像可知，在温度0℃～4℃时，水温升高，体积减小；水温高于4℃时，水温升高，体积增大。 水的膨胀规律：4℃以上的水是 ，而0℃～4℃的水是 ，把这种现象称为反常膨胀。（均选填“热缩冷胀”或“热胀冷缩”） 图3 水的体积-温度图像 图4 水的密度-温度图像 （2）水的密度与温度的关系 根据可知，水的质量不变，在温度4℃时，体积最小，所以密度最 。温度高于4℃时，随着水温的升高，密度越来越 ；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越 （如图4所示）。（均选填“大”或“小”） 结论：在温度为4℃时，水的密度最 。（选填“大”或“小”） （3）与水的反常膨胀有关的现象 ①水在4℃时的密度最大，下沉到水底（如教材图6.2-3所示）。水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持 ℃的水温，利于生物存活。 ②各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃时最安全。 【例题5】如图所示，是水从0°C被加热到10°C过程中，密度随温度变化的图像，下列分析正确的是（    ） A．水体积先变小后变大 B．水质量先变大后变小 C．密度先变小后变大 D．水遵从热胀冷缩的规律 【课堂总结】 【课堂练习】 1．如图所示，为甲、乙两种物质的m-V图像。下列说法正确的是（　　） A．甲物质的密度与质量成正比 B．甲物质的密度小于乙物质的密度 C．体积为20cm3的实心甲物质的质量为20g D．乙物质的密度为0.5 kg/m3 2．2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为1731g，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（　　） A．月壤从月球带回地球后质量变小了 B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的密度都变小 C．收集罐的容积为1.25×10-3m3 D．月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3 3．某实践小组用一定质量的水来“探究水的体积与温度的关系”，根据实验数据绘出V-t图像，如图所示。请根据图像回答以下问题： （1）图像中AB段反映的物理现象是：温度在低于4℃范围内，水的体积随____而减小； （2）图像揭示了水的反常膨胀规律，可得出推论：水在______℃时，密度最大。 4．如图所示，在天平两边各放入一定量的体积相等的由不同物质制成的A、B两种实心球，此时天平平衡。制成A、B两种实心球的物质的密度之比ρA:ρB为（　　） A．1:1 B．2:3 C．5:1 D．3:2 5．医用酒精是由无水酒精和纯水混合而成的。如图所示，是小明购买的一瓶体积为500mL，浓度为75%的医用酒精。酒精浓度是指这种酒精溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比。已知无水酒精的密度为0.8×103kg/m3，纯水的密度为1.0×103kg/m3，不考虑两种液体混合过程中体积的变化。求： （1）这瓶医用酒精中所含的无水酒精的质量； （2）这瓶医用酒精的密度。 6．为了研究物质的某种物理属性，全班同学分成若干小组，分工合作，共同收集数据，选取铝和铜制成的实心金属组件各1套，形状如图甲所示。下表为部分小组收集的质量和体积的数据： 物质 铝 铜 组件 （1）已根据表中数据画出了铜的m-V图像，请在同一坐标上（乙图）画出铝的m-V图像。 （2）分析图像可知：同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值___________；不同物质组成的物体，体积相同，质量___________。（选填“相同”或“不同”） （3）由图像可知，铝和铜的密度ρ铝、ρ铜之间的大小关系是___________。 （4）本实验选择多个组件测量多组数据的目的是___________。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.2 密度 （导学案） 【学习目标】 1. 能说出密度的定义、公式和单位，会查密度表并运用密度公式进行有关计算，理解密度的物理意义。 2. 通过密度概念的建立，经历分析、推理、论证的过程，体会利用物理量之比定义新物理量的方法，发展科学思维。 3. 通过经历探究物质的质量与体积的关系的完整过程，发展科学探究能力。 4. 通过探究实验，养成严谨细致、实事求是的科学态度。通过了解新材料的发展，体会科技进步对人类社会的重要意义。 【学习重点】密度概念的理解。 【学习难点】密度概念的理解。 【自主预习】阅读教材第144页第2节《密度》，并完成以下填空： 1．通过探究“同种物质的质量与体积的关系”可以得出：同种物质的质量与体积成正比，它们的比值相同，物质不同，其比值不同。在物理学中，用密度表示物质的这种特性。 2．某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度，公式为 3. 密度的国际单位是千克/米3，用符号表示是kg/ m3。常用单位有克/厘米3，它们的换算关系为 1g/cm3=1.0×103kg/m3。 纯水的密度是1.0×103 kg/m3；表示的物理意义是：体积为1 m3的水的质量是103kg。 4．密度是物质本身的一种性质，与该物质的质量和体积无关（选填“有关”或“无关”）。 【探究新知】 探究一、物质的质量与体积的关系 【活动】思考下列三个问题，说一说能分辨出铜块与铝块吗？ （1）两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块； （2）两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块； （3）两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块。 体积、质量都不相等的铜块与铝块 【总结】 对于问题（1）与（2）我们可以通过比较铜块与铝块的质量或体积来分辨。 对于（3）我们既不能仅通过比较质量来分辨，也不能仅通过比较体积来分辨。 究竟通过比较什么能够分辨出铜块和铝块呢？这正是我们探究的问题。既然单纯比较质量或体积不能分辨它们，那么通过寻找质量和体积的关系，也许能找到一种方法…… 【实验思路】 （1）思路：要探究物质的质量与体积的关系，我们可以先根据生活中的经验提出猜想，再选用相同物质组成的不同大小的物体做实验。例如，取大小不同、外形规则的若干铝块（不同的实验组可选择铁块或木块）做实验。用天平测出不同铝块的质量，想办法得出不同铝块的体积。根据实验数据，研究铝块的质量与体积的关系。 （2）方案 ①取几个不同体积的长方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 ②取几个不同体积的长方体铁块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。 ③通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。 a. 比较体积不同的铝块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？ b. 比较体积不同的铁块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铁块有什么相同点？ （3）实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铝块和铁块。 【实验过程】 （1）用天平分别称量不同体积的铝块（铁块）的质量，记入表格； （2）用刻度尺测量铝块（铁块）的边长，计算出它们的体积记入表格。 （3）实验数据： 【分析论证】 在进行分析论证的环节中，首先对收集的证据进行分析论证，然后借助数据描点作图绘制m-V图像，并基于图像结合数学知识，分析得出结论。 （1）根据表格数据分析 ①从测量数据上看，会得到同种物质的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数，即“同种物质的质量与它的体积成正比”。 ②分别计算每个铝块、铁块质量与体积的比值，可得出：物质相同，质量跟体积的比值相同；物质不同，质量跟体积的比值不同（均选填“相同”或“不同”）。质量跟体积的比值m/V与物质的种类有关。 （2）用图象来处理数据 ①画出铝块和铁块的m-V图像：以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标系中再加上一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块和铁块的m-V图像。 ②分析图像：由图象可看出同种物质的质量与体积的关系是一条过原点的倾斜直线，说明同种物质的质量与体积成正比。 【实验结论】同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值m/V是一个恒量。对不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。物理学中就用密度来表示这种特性。 【例题1】某小组学生做“探究物体的质量与体积、物体种类的关系”实验。他分别用天平和量筒测量甲、乙两种液体的质量和体积，数据记录在下表中。  物质 质量m/g 体积V/cm3   物质 质量m/g 体积V/cm3 甲 90 10 乙 80 10 180 20 160 20 270 30 240 30 360 40 320 40 450 50 400 50  （1）请在如图所示的 m-V 图上标出甲物质相应的数据点，并用平滑线相连，可以看出它是一条___________的直线。然后，将乙物质相应的数据点也用平滑线相连接； （2）分析m-V图中每一条直线上质量与体积变化的倍数关系后，得出的初步结论是：_______； （3）分析m-V图中体积相同时不同物质的质量关系后，得出的初步结论是：_______； （4）从m-V图中可以看出：同种物质的直线的倾斜程度（质量与体积的比值）与______、_____无关；不同物质的直线倾斜程度______（选填“相同”或“不同”）；倾斜程度大的直线表明这种物质的_______也大。 【答案】 过原点的倾斜直线；同一种物质的质量与体积成正比；体积相同时，不同物质的质量不同；质量；体积；不同；密度。 【解析】（1）由表格数据分别在m-V图像上标出对应的质量与体积的点，并用平滑线相连，由图像知，甲物质相应的图线是一条过原点的倾斜直线。 （2）m-V图像中，每一条直线上质量与体积变化的倍数关系知，对应的质量与体积的比值是定值，所以可得出：同一种物质的质量与体积成正比。 （3）由图像知，体积相同时，甲、乙两种物质的质量不同，所以可得出：体积相同时，不同物质的质量不同。 （4）由m-V图像知，同种物质的质量与体积的比值是定值，所以直线的倾斜度与质量和体积无关。由图像知，甲、乙两种物质的直线倾斜程度不同，这说明不同物质的直线倾斜程度不同。直线的倾斜程度即是物质的密度，倾斜程度越大，说明密度越大。 探究二、密度 根据上面的探究结论，引出并建立密度概念：通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种性质，在物理学中就用密度表示物质的这种性质。 【完成以下内容】 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作这种物质的密度，符号为ρ。 2. 密度的公式： ρ＝ m表示质量、V表示体积。 3. 密度的单位 （1）国际单位：千克/米3（kg/m3）。 m单位用kg、V单位用m3时，则ρ的单位是kg/m3. （2）常用单位：克/厘米3（g/cm3）。m单位用g、V单位用cm3时，ρ的单位是g/cm3. （3）单位换算： 1g/cm3=103kg/m3 换算过程： 1g/cm3= =103kg/m3 4. 对密度公式ρ =m/V的理解 （1）密度是物质的一种特性，同种物质在一定状态下，密度是一个定值，与物体的质量、体积无关。不能认为与质量成正比，与体积成反比。 （2）同种物质组成的物体，其质量与体积成正比。即 （3）不同物质组成的物体，在体积相同时，其质量与密度成正比。即 （4）不同物质组成的物体，在质量相同时，其体积与密度成反比。即 5. 对密度是物质的特性的理解 （1）每种物质都有它确定的密度，同种物质，密度是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。（选填“有关”或“无关”） （2）密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是不同的。 6. 常见固体、液体、气体的密度值 【活动】查阅教材密度表，思考回答以下问题： （1）表中固体、液体和气体中，密度最大、最小的各是什么物质? （2）物质的种类不同，密度就一定不同吗？ （3）水的密度是多少？冰的密度是多少？同种物质的密度与物态有关吗？ （4）除了物质种类和物态，还有哪些因素可能会影响物质的密度？ 【归纳】 （1）固体、液体和气体中，密度最大、最小的分别是：金（19.3×103kg/m3）、氢气（0.09kg/m3）。 （2）物质的种类不同，密度不一定不同。如常温常压下冰和蜡的密度相同。 （3）水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3。表明同种物质的密度与物态有关。 （4）除了物质种类和物态，影响物质密度的因素可能有：温度和压强。所以教材密度表中物质的密度值都是有条件的，如“常温常压”、“0℃，标准大气压” 等。 【例题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?（ρ铝＝2.7×103 kg/m3） 【解析】铝棒的体积V＝πr2l=3.14×（0.05 m）2×2.5 m＝0.02 m3 根据公式 ，有m铝＝ρ铝V＝2.7×103 kg/m3×0.02m3＝54 kg，铝棒的质量是54kg。 【例题3】由日本工程师打造的世界首颗木壳人造卫星，在2024年11月搭乘货运飞船升空；下列说法中正确的是（　A　） A．把木块切割变小，木块质量变小，密度不变 B．把木块切割变小，木块体积变小，密度变大 C．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变小 D．卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量变大 【解析】密度与物质的材料与状态有关，把木块切割变小，木块体积变小，木块的材料与状态没有发生变化，密度不变；质量是指物体所含物质的多少，与位置无关，卫星搭乘飞船升空到太空过程中，木壳质量不变，把木块切割变小，木块质量变小，故A正确，BCD错误。故选A。 【例题4】下表给出了部分物质在常温、常压下的密度，根据表格中的信息，下列说法正确的是（　C　） 物质 酒精 水 煤油 水银 冰 铜 铅 密度（kg/m3） 0.8×103 1.0×103 0.8×103 13.6×103 0.9×103 8.9×103 11.3×103 A．固体的密度都比液体的密度大 B．相同体积的实心铜球和铅球，铜球的质量更大 C．能装下1kg酒精的塑料瓶，一定能装下1kg水 D．不同物质的密度一定不同 【解析】A．固体冰的密度小于液体水的密度，故A错误； B．由知，相同体积的实心铜球和铅球，因为，所以铅球的质量更大，故B错误； C．由表格数据可知，水的密度大于酒精的密度，由V=m /ρ可知，1kg水的体积小于1kg酒精的体积，所以最多能够装下1kg酒精的容器，能装下1kg的水，故C正确； D．不同物质的密度可能相同，例如：酒精和煤油的密度相同，故D错误。故选C。 探究三、密度与温度 【活动】阅读教材147页“科学世界”——《密度与温度》，思考下列问题： （1）温度的变化可以造成物体的热胀冷缩，“胀”和“缩”分别指的是物体的哪种特征的变化？ （2）温度变化会造成体积变化，进而会如何影响密度？请说出你的分析过程。 （3）所有物质都遵循“热胀冷缩”的规律吗？有没有例外？ （4）通过冬天湖水温度分布示意图（教材图6.2-3），你还能得到哪些启示？ 【归纳】 1. 物质密度与温度的关系 （1）热胀冷缩：自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时体积变小的性质，物质的这种性质可简称为“热胀冷缩”。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最显著。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显。 （2）密度与温度的关系：一定质量的物体，当其温度升高时，体积变大，所以密度变小；当其温度降低时，密度变大。气体的密度受温度的影响较大，一般固体、液体的密度受温度的影响比较小。 （3）冬天自来水管被冻裂的原因：从密度表中，我们可以查到冰的密度比水的密度小，水冻成冰后，因为质量不变，根据V=m/ρ可知，冰的体积增大，所以就把水管胀裂了。 2. 水的反常膨胀现象 （1）水的热膨胀规律 如图3所示，是科研人员通过探究“一定质量的水的体积随温度变化的关系” 做出的图像。分析图像可知，在温度0℃～4℃时，水温升高，体积减小；水温高于4℃时，水温升高，体积增大。 水的膨胀规律：4℃以上的水是热胀冷缩，而0℃～4℃的水是热缩冷胀，把这种现象称为反常膨胀。（均选填“热缩冷胀”或“热胀冷缩”） 图3 水的体积-温度图像 图4 水的密度-温度图像 （2）水的密度与温度的关系 根据可知，水的质量不变，在温度4℃时，体积最小，所以密度最大。温度高于4℃时，随着水温的升高，密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小（如图4所示）。（均选填“大”或“小”） 结论：在温度为4℃时，水的密度最大。（选填“大”或“小”） （3）与水的反常膨胀有关的现象 ①水在4℃时的密度最大，下沉到水底（如教材图6.2-3所示）。水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，利于生物存活。 ②各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃时最安全。 【例题5】如图所示，是水从0°C被加热到10°C过程中，密度随温度变化的图像，下列分析正确的是（  A   ） A．水体积先变小后变大 B．水质量先变大后变小 C．密度先变小后变大 D．水遵从热胀冷缩的规律 【详解】ABC．一定质量的物质，质量不随位置、物态、形状的改变而改变，由图可知水的密度先变大后变小，根据密度公式 可知质量一定时，水从0°C被加热到10°C过程中，水的体积先变小后变大，故A正确，BC错误； D．由图可知温度低于4°C时温度升高，密度增大，根据密度公式 可知质量一定时，密度增大，体积减小，则此时温度升高体积减小，不遵从热胀冷缩的规律，故D错误。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．如图所示，为甲、乙两种物质的m-V图像。下列说法正确的是（　　） A．甲物质的密度与质量成正比 B．甲物质的密度小于乙物质的密度 C．体积为20cm3的实心甲物质的质量为20g D．乙物质的密度为0.5 kg/m3 【答案】C 【详解】A．物质的密度与质量和体积无关，只与物质的种类、状态和外界温度有关，故A错误； B．甲、乙物质的密度分别为 所以，甲物质的密度大于乙物质的密度，故B错误； C．实心甲物质的质量为，故C正确； D．由B选项的分析可知，乙物质的密度为，故D错误。故选C。 2．2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为1731g，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（　　） A．月壤从月球带回地球后质量变小了 B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的密度都变小 C．收集罐的容积为1.25×10-3m3 D．月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3 【答案】C 【详解】A．质量是物体的一种性质，不会随位置、状态、形状的变化而变化。月壤从月球带回地球后位置变化了，但质量不变，故A错误； B．密度是物质的一种特性，不会随质量、体积的变化而变化，所以将月壤分成等质量的两份密度都不变，故B错误； C．计划收集的质量为2000g，收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的，所以收集罐的容积为 故C正确； D．由可知，在收集罐容积相同时，密度越小，质量越小。由于收集的月壤的质量为1731g，小于2000g，所以月壤的实际密度小于1.6×103kg/m3。故D错误。故选C。 3．某实践小组用一定质量的水来“探究水的体积与温度的关系”，根据实验数据绘出V-t图像，如图所示。请根据图像回答以下问题： （1）图像中AB段反映的物理现象是：温度在低于4℃范围内，水的体积随____而减小； （2）图像揭示了水的反常膨胀规律，可得出推论：水在______℃时，密度最大。 【答案】（1）温度升高；（2）4 【详解】（1）由图像中AB段的信息得，温度在低于4℃范围内，水的体积随温度升高而减小。 （2）由图像得，水在4℃时，体积最小，温度变化过程中水的质量不变，由得，水在4℃时，密度最大。 4．如图所示，在天平两边各放入一定量的体积相等的由不同物质制成的A、B两种实心球，此时天平平衡。制成A、B两种实心球的物质的密度之比ρA:ρB为（　　） A．1:1 B．2:3 C．5:1 D．3:2 【答案】D 【详解】由天平平衡可知，天平左右两侧的质量相等，根据公式可得，整理得， 故D符合题意，A、B、C不符合题意。故选D。 5．医用酒精是由无水酒精和纯水混合而成的。如图所示，是小明购买的一瓶体积为500mL，浓度为75%的医用酒精。酒精浓度是指这种酒精溶液中所含无水酒精的体积在溶液总体积中所占的百分比。已知无水酒精的密度为0.8×103kg/m3，纯水的密度为1.0×103kg/m3，不考虑两种液体混合过程中体积的变化。求： （1）这瓶医用酒精中所含的无水酒精的质量； （2）这瓶医用酒精的密度。 【答案】（1）300g；（2）0.85 g/cm3 【详解】（1）这瓶医用酒精中所含的无水酒精的体积为 则无水酒精的质量为 （2）这瓶医用酒精中水的体积为 则水的质量为 则这瓶医用酒精的密度为 6．为了研究物质的某种物理属性，全班同学分成若干小组，分工合作，共同收集数据，选取铝和铜制成的实心金属组件各1套，形状如图甲所示。下表为部分小组收集的质量和体积的数据： 物质 铝 铜 组件 （1）已根据表中数据画出了铜的m-V图像，请在同一坐标上（乙图）画出铝的m-V图像。 （2）分析图像可知：同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值___________；不同物质组成的物体，体积相同，质量___________。（选填“相同”或“不同”） （3）由图像可知，铝和铜的密度ρ铝、ρ铜之间的大小关系是___________。 （4）本实验选择多个组件测量多组数据的目的是___________。 【答案】（1）见解析；（2）相同；不同；（3）；（4）寻找普遍规律 【详解】（1）利用描点法在方格纸上描点，由表格数据可知，同种物质的质量与体积成正比，其图像是一条倾斜的直线，所以再连接成线，如图所示： （2）由图像可知，同种物质组成的不同物体，其质量与体积成正比，即质量与体积的比值相同；体积相同的不同物质,质量不同，即质量与体积的比值不同。 （3）从图像可以得出：相同体积测出的铜的质量大，根据可知。 （4）本次实验测量多组数据的目的，是为了寻找普遍规律。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $