6.2物质的密度（教学课件）物理新教材教科版八年级上册

物理八年级上册 • 教科版 第六章 质量与密度 第2节 物质的密度 学习目标 物理观念 科学思维 实验探究 参与探究同种(不同种)物质1 cm3 物体质量的含义的实验，学习测量、记录实验数据，尝试通过数据归纳得出结论。 科学态度与责任 在实验中养成如实记录数据、尊重实验事实的习惯，尝试运用密度知识解释生活中的相关现象，体会密度知识在生产生活中的应用价值。 能够根据密度公式进行简单计算，会结合实验数据分析质量、体积和密度三者的关系。 1. 理解密度的物理意义，熟记密度的定义、公式和单位；2. 认识密度是物质本身的一种特性。 重点难点 科学难点 理解密度是物质本身的特性 ——它与质量、体积的大小无关。 教学重点 1. 通过实验建立密度概念，掌握 公式 ρ = m/V 及单位换算， 2. 能用密度知识进行相关应用。 课堂引入 规格（体积）相同的铝块和铜块，哪个质量更大？ 大 小 物体即使体积相同，因所含物质不同，质量也不一样。 知识点1　认识密度 知识点1：认识密度 难道一小块铜的质量会比一大块铝的质量还大吗？ 是的，比较两个物体质量的大小，除了看是什么材料，必须同时还考虑物体的质量和体积。 知识点1：认识密度 1. 实验：1 cm3 物体质量的含义 实验思路 　　取大小不同、材质相同的物体组；分别测出物体的质量和体积，比较质量与体积的关系，再换成其它物体，重复实验。 实验器材 托盘天平、量筒、刻度尺、铁球、铁丝、方铝块、铝片、方铜块、铜丝等。 知识点1：认识密度 ①调节天平平衡; ②分别用托盘天平测量各个物体的质量，并记录； ③用刻度尺测量规则物块的尺寸，计算出其体积； ④对于不规则物体，则采用量筒测量出其体积，并记录数据。 ⑤分别计算出 1cm3 的物块的质量，并计入表格。 实验过程 知识点1：认识密度 测量物体质量 测量不规则物体的体积 知识点1：认识密度 待测物 质量m/g 体积V/cm3 单位体积的质量/（g/cm3） 铁球 27.7 3.5 铁钉 19.69 2.5 方铜块 139.79 15.625 铜丝 22.88 2.6 方铝块 43.01 15.625 铝片 7.66 2.8 实验数据 7.9 7.9 8.9 8.9 2.7 2.7 知识点1：认识密度 实验结论 · 同种物质组成的物体1cm3的质量是相同的， 即同种物质组成的物体质量和体积成正比。 · 不同物质组成的物体1cm3的质量是不同的。 这个"比值"就是物质的一种特性 1cm3某种物质的质量 ——物体的质量与其体积的比值。 知识点1：认识密度 1. 什么是密度？ （1）概念：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。 （2）定义式： m——质量——千克　kg V——体积——立方米　m3 ρ——密度——千克每立方米　kg/m3 知识点1：认识密度 （3）单位: · 国际单位：千克每立方米　kg/m3 · 常用单位：克每立方厘米　g/cm3 · 换算关系： 3 3 3 3 m / kg 103 m 10-6 kg 10-3 cm 1 g 1 cm / g 1 = = = 知识点1：认识密度 （4）密度的物理意义 水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，其物理意义为 1m3水的质量为___________。 铁的密度ρ铁＝7.9×103 kg/m3，其物理意义又是什么呢？ 1.0×103kg 知识点1：认识密度 物质 密度（kg/m3） 铂 21.4×103 金 19.3×103 铅 11.3×103 银 10.5×103 铜 8.9×103 钢铁 7.9×103 铝 2.7×103 玻璃 （2.4~2.8）×103 混凝土 2.2×103 冰 0.9×103 蜡 0.9×103 干松木 0.5×103 一些固体的密度 （常温常压） 一些液体的密度（常温常压） 一些气体的密度 （0 ℃，标准大气压） 物质 密度（kg/m3） 水银 13.60×103 牛奶 1.03×103 海水 1.03×103 纯水 1.00×103 植物油 0.90×103 柴油 0.85×103 酒精 0.80×103 汽油 0.71×103 煤油 0.80×103 物质 密度（kg/m3） 二氧化碳 1.98 氧 1.43 空气 1.29 一氧化碳 1.25 氦 0.18 氢 0.09 密度与物质的种类、状态有关，受温度、压强影响。 知识点1：认识密度 物质密度的一些规律 · 一些不同物质密度相同：如冰和蜡，酒精和煤油； · 通常情况：ρ固＞ρ液＞ρ气 。 · 同种物质物态不同密度可能不同：如冰和水； · 固体和液体密度用国际单位，数值都表示为“×103 ”的形式，气体密度用国际单位，数值没有“×103”。 知识点1：认识密度 2. 密度概念的理解 · 密度是物质本身的一种特性，它跟质量、体积、形状、位置等因素无关。 · 密度跟物质的种类、状态和温度有关。 · 同种物质的密度一般相同，不同种物质密度一般是不同的。 知识点1：认识密度 质量是物体的属性，而密度是物质的特性。 一瓶水喝去一半，剩下一半水的质量和密度会发生什么变化？ m1=500g V1=500mL m2=250g V2=250mL ρ1=1.0g/cm3 ρ2=1.0g/cm3 质量和体积同比例减半，但比值（密度）保持不变。 典例分析 例1 在室温下，用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放进热水中，橡皮膜会凸起来。下列关于瓶内空气的质量、体积和密度的变化情况正确的是（　　） A．质量不变，体积减小，密度增大 B．质量减小，体积减小，密度不变 C．质量不变，体积增大，密度减小 D．质量增大，体积增大，密度不变 C 典例分析 【解析】把一个空锥形瓶的瓶口封上放入热水中，一定质量的气体，温度升高，瓶内空气膨胀，体积增大，但物质多少没有变化，所以质量不变，密度减小，故C正确。 故选：C。 典例分析 例2 《孟子》中记载：“金重于羽者，岂谓一钩金与一舆羽之谓哉？”，文中提到“金重于羽”，从物理学的角度看，这是指金的_____比羽毛大（选填“质量”或“密度”）；俗话说“只要功夫深，铁杵磨成针”，铁杵磨成针之后，它的密度_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 密度 不变 典例分析 【解析】（1）“金重于羽”，是指相同体积的金比羽毛的质量大，也就是说，金的密度比羽毛的密度大； （2）密度是物质的一种特性，不随不随形状、质量和体积的变化而变化，所以铁杵磨成针之后，其密度不变。 故答案为：密度；不变。 典例分析 例3 冬天，常看到室外的自来水管包了一层保温材料，是为了防止水管被冻裂，水管被冻裂的主要原因是（　　） A．水管里的水结成冰后，质量变小 B．水管里的水结成冰后，体积变大 C．水管里的水结成冰后，密度变大 D．水管里的水结成固态的冰后，分子间的距离变小 B 典例分析 【解析】寒冷的冬天温度较低，此时水会由于发生凝固现象而结冰，凝固前后质量不变，而冰的密度比水小，由可知体积会变大，因此能够把水管冻裂。 故选：B。 典例分析 例1 如图是根据甲、乙两种物质质量和体积的实验数据绘制成的图像。下列说法正确的是（　　） A．同种物质的质量跟体积的比值是不同的 B．甲物质的质量跟体积的比值为0.5g/cm3 C．甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大 D．甲物质的质量跟体积的比值大于水的密度 C 典例分析 【解析】A．密度是质量与体积的比值，密度是物质本身的一种特性，同种物质密度相同，也就是质量与体积的比值是确定的，不会变化，故A错误； BD．由图象知，在体积为V甲=50cm3时，甲物质的质量是50g,所以甲物质的质量跟体积的比值，也就是甲物质的密度为：ρ甲 = = = 1.0g/cm3，甲物质的密度与水的密度相等，故BD错误； C．由图象知，在体积为V乙=50cm3时，甲物质的质量是25g,所以乙物质的质量跟体积的比值，也就是乙物质的密度为：ρ乙 = = = 0.5g/cm3， 比较知，甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大，故C正确。 故选：C。 知识点2　密度的应用 知识点2：密度的应用 （1）密度公式的应用 m=ρV 求质量 求密度 鉴别物质 一些体积难以直接测量的物体 质量太大不便于直接测量 求体积 知识点2：密度的应用 例题：有一枚2022 年北京冬奥会纪念币，它的质量为129g，体积为1.45cm3，请判断这枚纪念币是不是出金制成的。 第一步：计算纪念币的密度 已知：m = 12.9 g = 1.29×10-2 kg，V = 1.24cm³ = 1.45×10⁻6 m³ 第二步：查表对比 纪念币实测密度 纯金密度（查表） 8.9×10³ kg/m³ 19.3×103 kg/m³ 这枚纪念币是不是出金制成的 知识点2：密度的应用 如何区分健身球是空心还是实心? 实心的： 空心的： 通过比较密度的大小可以判断物体空实心。 ρ铁 = ρ球 ρ铁 ＞ρ球 知识点2：密度的应用 例题：现有一质量为119g，体积为65cm3的健身球，请判断其是实心还是空心的。 查表可得铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3 答： 所以铁球是空心的。 m=119g V =65cm3 已知： ρ铁 ＞ρ球 解： 比较密度法 还有其他方法吗？ 知识点2：密度的应用 比较体积法 因为15cm3＜65cm3，判定该铁球是空心的。 质量是119g的实心铁球计算的体积为 比较质量法 假定铁球是实心的，计算铁球质量为 m = ρ铁V = 65cm3×7.9g/cm3 = 513.5g 因为513.5g＞119g ，判定该铁球是空心的。 知识点2：密度的应用 （2）密度知识在社会生活中的应用 电影里的石头道具 用密度很小的泡沫塑料制成。 飞机外壳 常用高强度、低密度的合金或新型合成材料。 机床底座 需要坚固、密度大的材料。 海上风机叶片 超过百米的叶片采用碳纤维材料。 不同用途对材料的密度与强度要求不同，密度成为选材的关键依据。 知识点2：密度的应用 鉴别牛奶的质量、酒的浓度(密度)等。 漂亮的鸡尾酒 典例分析 例1：如图所示，国家游泳馆—“水立方”拥有国际标准的游泳池， 其长为50m,宽为25m。若水深为2m,则该游泳池中水的质量为多少？ （已知水的密度为1.0×103kg/m3） 解： 水池内水的体积：V=50m×25m×2m=2500m3， 由 ，得水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×2500m3=2.5×106kg。 答：该游泳池中水的质量为2.5×106kg。 典例分析 例2 乌鸦喝水的故事大家都熟知。一个容积为3×10-4m3瓶内装有0.1kg的水，聪明的乌鸦将一块质量为0.02kg的小石块投入瓶中，当乌鸦投了20块相同的石块时，水面升到了瓶口，则瓶内石块的总体积是_______m3，小石块的密度是_______ kg/m3。 2×10-4 2×103 典例分析 【解析】 （1）由 可得，瓶内水的体积： 瓶子容积V=3×10-4m3，瓶内石块的总体积： V石 = V - V水 = 3×10-4m3 - 1×10-4m3=2×10-4m3； （2）20块小石子的总质量：m石=20m=20×0.02kg=0.4kg, 则石子的密度： 故答案为：2×10-4；2×103。 课堂小结 密度的应用 认识密度 生活中的密度应用 物质的密度 密度公式的应用 实验探究：1cm3物体质量的含义 密度 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 公式：ρ=m/V 单位及换算 课堂练习 1. 体积和质量都相同的铜球、铁球和铝球。已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，则（　　） A．铜球一定是实心的 B．铁球一定是实心的 C．铝球可能是空心的，另外两个球一定是空心的 D．三个球不可能都是空心的 C 课堂练习 2. 如图所示为某物质A的密度与体积关系的图像。根据图像提供的信息，以下说法中正确的是（　　） A．这种物质一定是水 B．物质的密度与物体的体积有关 C．阴影部分的面积在数值上等于A的质量 D．物质的密度与物质的种类和物态有关 C 课堂练习 3. 世界最大铼矿近年在陕西省被发现，它加快了我国航空技术飞速发展。铼的密度为21.04克/厘米3，合__________千克/米3，读作______________________________；体积相同的金属铼与水，它们的质量之比m铼：m水为__________。 21.04×103 21.04乘以十的三次方千克每立方米 21.04：1 课堂练习 4. 建筑工地需用沙子400m3，若用载重4t的卡车运送，需运多少车？取沙子的密度为1.6×103kg/m3。 解：根据可得，400m3的沙子的质量为： m=ρV=1.6×103kg/m3×400m3=6.4×105kg=640t, 则需要运载的车数为： 答：需运160车。 课后作业 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 $