(人教版)2018年秋八年级上学期物理备课资料:第六章 质量与密度 第2节 密度
【内容简介】 1.同种物质的质量与体积成正比,不同物质的质量与体积的比值一般不同。
2.密度
知识点1:探究物质的质量与体积的关系
提出问题 相同体积的铝块(或铜块),质量不同;体积越大的铝块(或铜块),质量越大。那么同种物质的质量与体积有什么关系呢?
假设猜想 同种物质的质量与体积的比值可能相同,也可能不同。
实验设计探究 [思考] (1)测量物体的质量要用天平,测量规则物体的体积可用刻度尺。
(2)为使结论具有普遍性,要测量三个体积不同的同种物质,即测量三组对应的质量与体积值。
[实验设计方案] (1)选用三个体积不同的正方体铝块,用刻度尺测出它们的边长,计算出它们的体积V;用天平测出它们的质量m,并将数据对应地填入表格中。(2)按相同的方法测量出铜块的体积与对应的质量值并填入表格中。(3)计算出铝块和铜块的质量与对应的体积的比值。
分析论证 如下表所示:
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量/体积/(g/cm3)
铝块1
27.3
10
2.73
铝块2
54.8
20
2.74
铝块3
82.0
30
2.73
铜块1
88.5
10
8.85
铜块2
177.8[来源:学科网]
20
8.89
铜块3
265.5
30
8.85
通过上面的实验数据可知:(1)铝块的体积增大2倍,它的质量也增大2倍;体积增大3倍,质量也增大3倍,所以铝块的质量与体积成正比,比值是一定的。铜块的质量与它的体积也成正比,比值也是一定的。(2)铝块与铜块的质量与体积的比值不同。
实验点拨 在实验中由于不可避免地存在误差,所以每种物质的质量与体积的比值不一定完全相同。
【例】 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验,且甲、乙都是长方体形状。实验时,他们用刻度尺和天平分别测出它们的体积和质量,记录的数据如表一、表二所示。
表一 甲物质(固态)
实验序号
质量(克)
体积(厘米3)
1
9
10
2
18
20
3
27
30
表二 乙物质(固态)
实验序号
质量(克)
体积(厘米3)
4
11
10
5
22
20
6
33
30
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:相同体积的不同物质,它们的质量是不相同的。
(3)进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
①分析比较表一或表二中的数据及相关条件,可初步得出: 。
②分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可初步得出: 。
(4)为了进一步研究,他们又另取不同质量的甲、乙物质,通过加热方式使甲、乙物质都变为液态,再用量筒和天平分别测出它们的体积和质量,记录的数据如表三、表四所示。
表三 甲物质(液态)
实验序号
质量(克)
体积(厘米3)
7
10
10
8
20
20
9
30
30
表四 乙物质(液态)
实验序号
质量(克)
体积(厘米3)
10
8
10
11
16
20
12
24
30
进一步综合分析比较表一和表三(或表二和表四)的数据及实验现象,可初步得出: 。
答案:(1)同种物质的质量与体积成正比 (2)1与4(或2与5、或3与6) (3)①同种物质,它的质量与体积的比值是一个确定值 ②不同种物质,它的质量与体积的比值是不相同的 (4)处于不同状态的同种物质,它的质量与体积的比值是不相同的
点拨:(1)表一和表二中每种物质的质量都与体积成正比,即比值保持不变。(2)要注意两物质的体积相同但质量不同这个条件,所以符合要求的有1与4(或2与5、或3与6)。(3)①注意只分析表一中的数据或表二中的数据,可以得出每种物质的质量与体积成正比,比值不变;②将表一中的数据与表二中的数据对比,可以得出尽管两种物质的质量与体积分别成正比,但不同的物质质量与体积的比值不同。(4)甲物质处于固态时质量与体积的比值为0.9 g/cm3,处于液态时的比值为1 g/cm3。相应的乙物质处于固态时的比值为1.1 g/cm3,处于液态时比值为0.8 g/cm3。所以可得同种物质所处的状态不同,质量与体积的比值也不同。
知识点2:密度的定义、公式和单位
由于同种物质的质量与体积的比值不变,这个比值反映了物质的一种特性,在物理学中用密度来表示。
项目
解说
定义
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。用符号ρ表示
公式
ρ=,其中m表示物体的质量,V表示物体的体积
单位
质量m的单位是kg,体积V的单位是m3,则密度ρ的单位是kg/m3,读做“千克每立方米”。此外密度还有一个常用单位g/cm3,两者的换算关系是:1 g/cm3===1000 kg/m3
应用
根据ρ=可得V=和m=ρV,分别可以求物体的体积和质量,在进行相关计算时一定要注意统一单位
易错警示 ρ=是密度的计算式,只能说明密度在数值上等于物体的质量与体积的比值,不能说明密度ρ与物体的质量m成正比,与体积V成反比,因为同种物质的质量与体积的比值不变,物理公式的数学意义与物理意义有时是不同的。
归纳总结 (1)一般情况下,ρ固>ρ液>ρ气 ,但并不绝对,如水银是液体,密度却比钢、铁等金属大得多;
(2)不同物质的密度一般不同,因此可以通过密度来鉴别物质。但有的物质种类不同但密度相同,如常温常压下的冰(0 ℃)和蜡,煤油和酒精等;
(3)物质的密度不仅与物质的种类有关,还与状态有关,如水和冰是同一种物质,液态和固态时密度不同。
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资料版本:人教版
适用地区:不限
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资料作者:魏强
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