八年级物理全册 第五章 第三节 科学探究：物质的密度课件 （新版）沪科版

第三节科学探究：物质的密度【体验】物体的质量与体积的关系活动1：取两个体积不同的铁块，比较它们的质量。活动2：取两个体积相同的铁块和木块，比较它们的质量。(1)活动1中，体积较大的铁块质量较。(2)活动2中，(选填“铁块”和“木块”)的质量较大。提示：(1)大(2)铁块1.同种物质的质量和体积的比值有什么关系?不同物质质量和体积的比值有什么关系?2.什么是物质的密度?3.如何描述密度的公式?4.密度的单位有哪些?它们之间有什么关系?探究1物质的质量与体积的关系1.猜想与假设：结合“体验”和日常生活经验，你认为体积相同的同种物质的质量，体积相同的不同物质的质量。提示：根据日常生活中的经验我们知道，同种物质体积相同时质量相同；物质种类不同，体积相同时质量一般是不一样的。参考答案：相同不同2.实验方法：________________________________________。提示：要探究同种物质的质量与体积的关系，需控制物质的种类相同，改变体积，研究质量与体积的关系，这种方法叫做控制变量法。参考答案：控制变量法3.实验器材：所测物理量是，所需器材有________。提示：为探究物体的质量与体积的关系，需要用天平测出物体的质量，用量筒量出物体的体积。参考答案：物体的质量与体积天平量筒(其他合理器材均可)4.实验设计：(1)探究同种物质的质量与体积的关系。思路：需控制不变，改变，测出物体的质量。参考答案：物质种类物体体积(2)探究不同物质的质量与体积的关系。思路：需控制不变，改变，测出物体的质量。参考答案：物体体积物质种类5.实验数据及分析：实验序号物体质量m/g体积V/cm3质量与体积比值/g·cm-31水1101012水2202013水3303014铁块179107.95铁块2158207.96铁块3237307.97铜块189108.98铜块2178208.99铜块3267308.9分析实验数据，你可得出的实验结论：(1)同种物质的质量与体积的比值。(2)不同物质的质量与体积的比值。提示：比较实验数据1、2、3(或4、5、6或7、8、9)可知，同种物质的质量与体积的比值是恒定的，比较1、4、7(其他合理答案均可)可知，不同物质的质量与体积的比值是不同的。参考答案：(1)相同(2)不同6.交流与评估：(1)在实验中对于同一种物质的质量和体积，应该收集几组数据?为什么?参考答案：收集的数据组数越多越好。因为仅收集一组数据得不出质量和体积的关系，而收集的数据越多，越便于找到质量和体积的关系，得到的结论就越可靠，越具有普遍性。(2)探究过程中，选取的物质种类是多一些好，还是少一些好?在选取研究对象上有什么具体要求?参考答案：为了得到普遍性结论，使结论更有说服力，选取的物质种类应该多一些好，并且至少要有两种物质，物质的状态不要单一，既要有固体，还要有液体。(3)怎样分析、比较实验数据?参考答案：①可采用控制变量法：相同体积比较质量，相同质量比较体积。②计算质量与体积的比值，比较同种物质质量与体积的比值、不同物质质量与体积的比值的关系。③描点画出同种物质的质量和体积的关系图像，运用数学知识分析质量和体积的关系。探究2密度结合探究1，思考下列问题：1.通过上面的探究实验可知：同种物质的质量与体积的比值是恒定的，不同物质的质量与体积的比值是不同的。物理学中用密度即______________________的比来反映物质的这一特性。参考答案：某种物质的质量与该物质体积2.由密度的定义怎样计算密度？怎样由密度的公式得出密度的单位？参考答案：密度ρ在数值上等于质量m与体积V的比值，故用公式表示为；在国际单位制中，质量的单位是kg，体积的单位是m3，所以密度的国际单位就是kg/m3，另外常用的单位还有g/cm3。mV3.为什么说密度是物质的一种特性？参考答案：(1)每种物质都有它确定的密度，对于同种物质来说，相同条件下它的密度是不变的，而它的质量与体积成正比。(2)不同物质，密度一般不同。(3)物质的密度与物体质量、体积、形状、运动状态等都无关，不能说ρ与m成正比或ρ与V成反比。4.要知道某种固体或液体的密度，可以测出它的_______和，然后用密度公式算出这种物质的密度。参考答案：质量体积mV一、物质的质量与体积的关系1.同种物质的质量与体积的比值是_____的。2.不同物质的质量与体积的比值是_____的。二、密度1.定义：某种物质的质量与该物质体积的___。2.公式：_______。3.单位：换算：1g/cm3=______kg/m3。mV相同不同比1×103【拓展延伸】分析处理数据的方法探究物理量间的规律时，都要测量多组有关这些物理量的对应数据，记入表格中进行分析比较。分析处理数据要“同中求异，异中求同”，常用的方法有：(1)分析一个物理量随另一个物理量大小变化的趋势，得出物理量间的定性关系；(2)计算表格中的数据，得出物理量间的定量关系；(3)在坐标系中描点作出图像，结合数学知识，分析物理量间的关系。考点1物质的质量与体积的关系【典例1】为了研究物质的某种属性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在相同体积时的质量，表中记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值。(1)分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论是____________________________________________________________________________。(2)分析表中实验序号，可归纳出的结论是体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同。(3)分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是________________________________________。物质实验序号体积/cm3质量/g甲1591.80210181.80315271.80乙4540.8051080.80615120.803/gcm质量体积【精讲精析】本题考查探究物质的质量与体积的关系。通过分析实验序号1、2、3或4、5、6的数据，可以发现：对于同种物质，体积增大几倍，质量也增大几倍。甲、乙两种液体，体积相同时的实验序号为1与4(合理即可)，它们的质量不相同。观察甲、乙两种液体的质量与体积的比值，会发现对于同种物质这个比值是相同的，对于不同种物质这个比值是不同的。答案：(1)同种物质的质量与体积成正比(或体积增大几倍，质量也增大几倍)(2)1与4(合理即可)(3)同种物质的质量与体积的比值相同，不同种物质的质量与体积的比值一般不同【方法归纳】分析实验数据的方法分析实验数据时，首先从要分析的几次实验数据中找到哪些量是相同的，哪些量是不同的；再结合所对应的知识点，通过分析、归纳得出结论。要分清各物理量间的因果关系。考点2密度的测量【典例2】(2012·南京中考)某同学用天平和量筒测量小石块的密度。(1)测量原理是_______________________________________。(2)图甲为用天平测量小石块质量过程中的几个情境，合理的顺序是(填字母)。(3)由图甲b可知，小石块的质量是g。(4)将小石块放入盛有40mL水的量筒中，静止时液面情况如图乙所示，则小石块的密度是kg/m3。【思路导引】用天平和量筒测固体的密度，为减小实验误差，要按照如下顺序进行：【精讲精析】本题考查天平的使用及固体密度的测量。(1)用天平和量筒测小石块的密度时，天平能测出小石块的质量，量筒能测出小石块的体积，根据可以求出小石块的密度。(2)使用天平时，要调节天平平衡：将游码移到标尺的最左端的零刻线上，调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。将被测物体轻放在天平的左盘里，估计被测物体的质量，用镊子向右盘里加减砝码，并移动游码直到天平重新平衡。a图中的天平不平衡，c图是调节天平平衡，b图是测量小石块的质量，所以顺序应为a、c、b。mV(3)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对的质量，砝码的质量为70g，游码所对的质量为1.4g，所以物体的质量为m=71.4g。(4)量筒中水的体积为60mL，所以小石块的体积为V=60mL-40mL=20mL=20cm3，所以小石块的密度为×103kg/m3。答案：(1)(2)a、c、b(3)71.4(4)3.57×10333m71.4g3.57g/cmV20cmmV【方法归纳】密度的测量(1)测固体密度的步骤：(2)测液体密度的步骤：1.人们通常说的“黄金比铁重”，它的实质是指()A.黄金的体积比铁的体积大B.黄金的质量比铁的质量大C.黄金的价格比铁的价格高D.黄金的密度比铁的密度大【解析】选D。本题考查对密度概念的理解。“黄金比铁重”是指在体积相同的情况下，黄金的质量比铁的质量大，即黄金的密度比铁的密度大。2.一些故事影片中常有这样的镜头：高墙倒塌压在众人(演员)身上，造成人员受伤。但在实际拍摄中，倒塌的高墙并不会伤害演员，砌成这种高墙的物块最有可能是()A.泥土砖块B.金属块C.泡沫塑料块D.水泥砖块【解析】选C。本题考查密度知识的运用。由题目中“倒塌的高墙并不会伤害演员”可知，这种高墙的物块质量和硬度都比较小，在同样的形状(体积)下，密度越小其质量也越小，越不容易伤害演员；再由题目中所给的材料来看，只能是泡沫塑料块。3.蜡烛在燃烧过程中，它的()A.质量不变，体积变小，密度变大B.质量变小，体积变小，密度不变C.质量变小，体积不变，密度变小D.质量、体积、密度都变小【解析】选B。本题考查对密度的理解。蜡烛在燃烧的过程中，质量和体积都变小，而蜡烛这种物质没有变化，所以它的密度不变。4.一容器内装有体积为5×10-3m3、质量为4kg的酒精，则酒精的密度为kg/m3。用去一半后，剩余酒精的密度为kg/m3。【解析】本题考查了对密度的理解。酒精的密度为密度是物质本身的一种特性，其大小与质量和体积无关，因此用去一半后，剩余酒精的密度不变。答案：800800333m4kg800kg/mV510m；5.(2012·成都中考)甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像如图所示，由图可知，其中密度较大的是______(选填“甲”或“乙”),甲的密度是________g/cm3。【解析】本题考查密度的计算。由图可知，当甲种物质的质量是3g时，对应的体积是2cm3，则甲种物质的密度分析题图中甲、乙两种物质的图线可知，在两者体积相同的情况下，甲的质量比乙的质量大，根据可知甲的密度比乙的密度大。答案：甲1.533m3g1.5g/cmV2cm甲甲甲＝；mV6.一块石碑，长50cm，宽20cm，高3m，质量为0.75t，则它的密度是kg/m3，合g/cm3。【解析】本题考查密度的计算。先求出石碑的体积：V=0.5m×0.2m×3m=0.3m3；石碑的质量是m=0.75t=750kg，所以石碑的密度是=2.5×103kg/m3=2.5g/cm3。答案：2.5×1032.53m750kgV0.3m7.小平同学想知道一块均匀大岩石的密度，于是他从这块大岩石上砸下一小块，用天平和量筒测量它的密度。在调节天平时，发现指针偏向分度盘的左侧(如图所示)，此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调。然后用调节好的天平测小岩石的质量，天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示，则这一小块岩石的质量是g。将其放入装有80mL水的量筒中，水面升到100mL，这一小块岩石的密度是kg/m3，它的密度与那一大块岩石的密度(选填“相等”或“不相等”)。【解析】本题考查测固体的密度。在调节天平平衡时，若指针偏向分度盘的左侧，根据“左偏右旋、右偏左旋”的原则，应将平衡螺母向右调；由题图所示的砝码和游码的位置可知，小块岩石的质量为m=50g+3.4g=53.4g，小块岩石的体积为V=100cm3-80cm3=20cm3，则小块岩石的密度为=2.67g/cm3=2.67×103kg/m3；密度是