6.4 密度的应用 课件-2026-2027 学年人教版物理八年级上册

人教版物理 · 八年级上册 · 第六章 6.4 密度的应用 从一块金属到一架飞机，密度怎样帮我们 鉴别物质、估算质量体积、判断空心实心 2026—2027 学年 · 课堂教学课件 木、铝、铜、铁等不同材料的同体积方块 1.7.2013 同学们好，这一节我们学习密度的应用。前面已经认识了密度的定义和测量方法，今天重点看密度知识能解决哪些真实问题：鉴别物质、估算质量和体积、判断空心实心，以及在选材、选种和解释生活现象中的作用。 请大家先记住一条主线：密度等于质量除以体积，知道其中两个量就能求第三个量。 ‹#› 复习：密度公式能变出哪三个关系式？ 核心定义式 　密度 = 质量 ÷ 体积 三个常用变形 求质量： 求体积： 求密度： 密度是物质的一种特性：同种物质密度一般相同，不同物质密度通常不同。 托盘天平与砝码，用来测量质量 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 02 / 18 1.7.2013 先复习密度的定义式：密度等于质量除以体积。把公式变形，可以得到求质量和求体积两个关系式，这正是后面解决实际问题的工具。 要强调密度是物质的特性，同种物质在状态不变时密度相同，不同物质一般不同，所以我们才能用密度去鉴别物质。 ‹#› 这节课，密度能帮我们解决哪些问题？ 1　鉴别物质　算出密度，对照密度表判断材料 2　估算质量　已知密度和体积，求不便称量的质量 3　估算体积　已知密度和质量，求不便测量的体积 4　判断空心实心　比较密度、体积或质量作出判断 5　解释现象与选材　温度影响、盐水选种、工程选材 主线只有一条：抓住 ，知二求一。 质量、体积、密度：密度应用的基本测量对象 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 03 / 18 1.7.2013 这一页是全课导航。密度知识在生活和生产中主要解决五类问题：鉴别物质、估算质量、估算体积、判断空心实心，以及解释自然现象和帮助选材。 提醒学生：不管哪一类问题，计算主线都是密度公式及其变形，做到已知两个量就能求出第三个量。 ‹#› 应用一：怎样通过密度判断一块金属是什么材料？ 判断步骤 1　用天平测出物体的质量 2　用量筒排水法测出物体的体积 3　由 算出密度 4　对照密度表，找与结果最接近的物质 注意：密度相同不一定就是同种物质，合金的密度也可能接近某种金属；必要时还要结合颜色、硬度等其他性质一起判断。 不同金属块外观相近，需要靠密度区分 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 04 / 18 1.7.2013 鉴别物质的基本思路是：先测质量，再测体积，算出密度，最后对照密度表找最接近的物质。 要提醒学生，密度只是鉴别依据之一，密度相同的不一定是同一种物质，合金也可能和某种金属密度接近，实际判断还要结合其他性质。 ‹#› 例题：这块奖牌可能是用什么材料做的？ 题目：测得奖牌质量 ，量筒排水测得体积 ，判断它可能是什么材料。 解题过程 对照密度表：铜的密度约为 结论：奖牌可能由铜（或铜合金）制成。 注：本题质量、体积为教学示意数据。 待测奖牌（示意） 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 05 / 18 1.7.2013 这道例题演示鉴别物质的完整过程：先由质量和体积算出密度，再对照密度表。算得密度约为 8.9 克每立方厘米，与铜接近，因此初步判断可能是铜或铜合金。 提醒学生这只是初步判断，实际鉴定还需结合其他性质；本题数据为教学示意。 ‹#› 应用二：称不动的大物体，怎样由密度求质量？ 基本关系式 　质量 = 密度 × 体积 适用情形 石碑、雕塑、大型构件，以及罐内盛放的液体 思路：先确定（测量或查表得到）物质的密度，再求出物体体积，代入公式即可间接估算质量，不必把物体搬上秤。 判断：体积与密度已知，大物体的质量可以间接算出。 大型石材构件：质量可由密度与体积估算 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 06 / 18 1.7.2013 第二类应用是求质量。公式由密度定义式变形得到：质量等于密度乘以体积。 像石碑、大型构件、罐内液体这些不便直接称量的物体，只要知道材料密度和体积，就能间接估算质量。下一页用油罐装汽油的例子具体计算。 ‹#› 例题：怎样估算油罐里汽油的质量？ 题目：油罐容积 ，汽油密度 ，求装满时汽油的质量。 解题过程 由 得： 结论：装满时汽油质量约为 14.2 吨。 注：本题容积与密度为教学示意数据。 油罐车：罐内液体质量可由密度估算 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 07 / 18 1.7.2013 这道题演示求质量的完整计算：已知油罐容积和汽油密度，代入质量等于密度乘以体积，算得汽油质量约 1.42 万千克，合 14.2 吨。 提醒学生注意单位统一，体积用立方米、密度用千克每立方米时，得到的质量单位就是千克；本题数据为教学示意。 ‹#› 应用三：量不出的形状，怎样由质量求体积？ 基本关系式 　体积 = 质量 ÷ 密度 适用情形 细长物体、不规则形状，以及不便直接测量体积的零件 思路：先测出物体质量，再确定物质密度，代入公式求出体积；细长物体还可以进一步由体积与横截面积算出长度。 判断：质量与密度已知，不便测量的体积可以间接算出。 一卷细铜丝：体积可由质量与密度求得 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 08 / 18 1.7.2013 第三类应用是求体积。公式变形为体积等于质量除以密度。 像细铜丝、不规则零件这些不便直接量出体积的物体，先称质量、再查密度，就能间接求出体积；对细长物体，还能结合横截面积进一步算出长度。 ‹#› 例题：怎样估算一卷铜丝的长度？ 题目：铜丝质量 ，铜密度 ，横截面积 ，求铜丝长度。 第一步：由质量求体积 第二步：由体积求长度（先统一单位） 结论：这卷铜丝长度约为 500 米。 金属零件与棒材（示意） 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 09 / 18 1.7.2013 这道题分两步：先用质量除以密度求出铜丝体积，再用体积除以横截面积求出长度。 关键提醒：横截面积给的是平方毫米，计算前要换算成平方米，否则长度单位会出错。本题数据为教学示意。 ‹#› 应用四：同一种金属球，怎样分辨空心还是实心？ 方法一　比密度：算出球的平均密度，与该金属密度比较，偏小则空心。 方法二　比体积：假设为实心，由质量求出应有体积，与实测体积比较，实测更大则空心。 方法三　比质量：假设为实心，由体积求出应有质量，与实测质量比较，实测更小则空心。 判断：实测体积更大、或实测质量更小、或平均密度偏小，就说明物体是空心的。 开口空心金属球（示意） 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 10 / 18 1.7.2013 判断空心实心有三条等价思路：比平均密度、比体积、比质量。三种方法任选其一都可以。 核心逻辑是：空心部分没有金属，所以同样外观下质量偏小、体积偏大、平均密度偏低。下一页用空心球注水的例子练习计算。 ‹#› 例题：空心球里能注入多少水，总质量是多少？ 题目：铁球质量 ，铁密度 ，球总体积 。 铁所占体积： 空心体积： 注入水的质量： 结论：可注水 10 g，注水后总质量为 168 g。 注：本题质量、体积为教学示意数据。 空心球剖面与注入的水（示意） 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 11 / 18 1.7.2013 先根据铁的质量和铁的密度算出铁真正占据的体积，用总体积减去它，就得到空心部分体积。 空心部分注满水时，水的体积等于空心体积，按水的密度 1 克每立方厘米算出水的质量，再与铁球质量相加得到总质量。本题数据为教学示意。 ‹#› 应用五：温度变化时，物体密度为什么会改变？ 一般规律 多数物质热胀冷缩：温度升高时体积膨胀，质量不变，由 可知密度变小。 生活中的体现 冷空气下沉、热空气上升，空气对流由此形成风。 热气球：加热气囊内空气，部分空气排出，囊内空气密度变小，浮力大于重力，气球便升空。 判断：质量不变、体积随温度变化，密度就会随之改变。 热气球：利用加热后空气密度变小升空 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 12 / 18 1.7.2013 密度会随温度变化。多数物质热胀冷缩，升温时体积膨胀、质量不变，所以密度变小。 空气对流和风、热气球升空，背后都是冷热空气密度不同：密度小的热空气上升，密度大的冷空气下沉。下一页专门讲水的反常膨胀这个例外。 ‹#› 特别注意：水在 4℃ 附近密度最大，结冰反而膨胀 0—4℃ 的水受热时体积反而缩小，4℃ 时体积最小、密度最大；水结成冰时体积膨胀、密度变小，因此冰会浮在水面，寒冷季节还可能把水管胀裂。 冰密度更小，浮在水面 结冰体积膨胀，可把水管胀裂 两点结论 1. 4℃ 的水密度最大，是水的特殊性质。 2. 冰比同质量的水体积大、密度小。 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 13 / 18 1.7.2013 水是热胀冷缩的例外：在 0 到 4 摄氏度之间，水受热体积反而缩小，4 摄氏度时密度最大；继续降温到结冰，体积反而膨胀、密度变小。 所以冰会浮在水面，保护水下生物过冬；冬天水管里的水结冰膨胀，就可能把水管胀裂，这也是要给水管保温的原因。 ‹#› 应用六：制造飞机与交通工具，为什么偏爱低密度材料？ 选材依据 体积一定时，材料密度越小，质量越轻。在保证强度的前提下，航空、航天器和车辆多选用铝合金、钛合金与复合材料来减重。 同体积下的密度对比（克每立方厘米） 铁 7.9　·　钛 4.5　·　铝 2.7　·　复合材料密度更低 同体积的铁比铝重约近三倍，因此机身多用铝材。 判断：强度允许时，选低密度材料就能减轻自重。 机身铝合金构件：轻质材料帮助减重 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 14 / 18 1.7.2013 选材是密度的重要应用。体积相同的情况下，密度小的材料质量轻，所以飞机、航天器和车辆在保证强度的前提下，尽量选用铝合金、钛合金和复合材料。 对比铁和铝的密度可以看出，同体积铝材比铁轻很多，这也是机身大量使用铝材的原因。 ‹#› 应用七：盐水选种和液体分层，背后都是密度 盐水选种 配成适当密度的盐水：饱满种子密度大而下沉，瘪粒密度小而漂浮，捞去上浮者即留下好种子。 液体分层 密度不同又互不溶解的液体，密度大的在下层，密度小的在上层，静置后形成清晰分层。 种子在盐水中浮沉分层 不同密度液体分层（示意） 共同点：物体在液体中的浮沉位置，由物体与液体的密度相对大小决定。 1.7.2013 盐水选种利用的是密度差异：饱满种子密度比盐水大，沉到水底；瘪粒密度小，浮在水面，这样就能把好种子分离出来。 不互溶液体分层也是同样道理：密度大的在下面，密度小的在上面。两者共同说明，浮沉位置由物体和液体的密度相对大小决定，这也为后面学习浮力打下基础。 ‹#› 综合例题：一道题串起测质量、算体积与判断材料 题目：金属块质量 ，投入量筒后水面由 80 mL 升到 100 mL，求密度并判断可能材料。 解题过程 体积： 密度： 结论：密度接近铝，该金属块可能是铝。 注：本题质量与体积为教学示意数据。 天平、量筒与金属块：测质量、测体积 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 16 / 18 1.7.2013 这道综合题把测量和计算串起来：量筒两次读数之差就是金属块体积，再用质量除以体积得到密度，最后对照密度表判断材料。 算得密度约 2.7 克每立方厘米，与铝接近，因此判断可能是铝。提醒学生注意毫升与立方厘米是相等的，1 mL 等于 1 立方厘米。本题数据为教学示意。 ‹#› 课堂练习：用密度解决四个小问题 1　质量 178 、体积 20 的金属块，密度是多少？可能是什么材料？ 2　一根木棒体积 0.02 ，密度 ，它的质量是多少？ 3　一杯盐水质量 55 、体积 50 ，它的密度是多少？ 4　怎样用天平和量筒，判断一个小铁球是空心还是实心？ 提示：先写公式，再代入单位统一后的数值。 动笔练习：先列式，再代入数据计算 6.4 密度的应用 · 人教版物理八年级上册 17 / 18 1.7.2013 四道练习分别对应求密度、求质量、求密度和判断空心实心，覆盖本节主要应用。 第 4 题是方法题：先用天平称出铁球质量，用量筒测出总体积，算出平均密度与铁的密度比较，或用假设实心的方法比较体积、质量即可。提醒学生先写公式、统一单位再代入。 ‹#› 小结：抓住密度公式，密度应用就这几条主线 1　鉴别物质：算出密度，对照密度表判断 2　求质量： 3　求体积： 4　判断空心实心：比密度、比体积、比质量 5　温度与选材选种：依据密度差异解决实际问题 密度是物质的特性；知二求一是计算主线，联系生活是应用关键。 质量、体积、密度：本节知识主线 谢谢 · 2026—2027 学年 · 人教版物理八年级上册 18 / 18 1.7.2013 最后小结全课：密度应用可归纳为五条主线——鉴别物质、求质量、求体积、判断空心实心，以及用密度差异解释温度现象、帮助选材和选种。 核心一句话：密度是物质的一种特性，计算上抓住知二求一，应用上联系生活实际。今天的课就到这里，谢谢同学们。 ‹#› $