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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/cm,3,质量与体积比,值,/gcm,-3,1,水,1,10,10,1,2,水,2,20,20,1,3,水,3,30,30,1,4,铁块,1,79,10,7.9,5,铁块,2,158,20,7.9,6,铁块,3,237,30,7.9,7,铜块,1,89,10,8.9,8,铜块,2,178,20,8.9,9,铜块,3,267,30,8.9,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：,可采用控制变量法：相同体积比较质量，相同质,量比较体积。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。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,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,m,3,，所以密度的国际单位就是,kg/m,3,，另外常用的单位,还有,g/cm,3,。,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,与,m,成正比或,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,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/cm,3,=_kg/m,3,。,相同,不同,比,110,3,【,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,/cm,3,质量,/g,甲,1,5,9,1.80,2,10,18,1.80,3,15,27,1.80,乙,4,5,4,0.80,5,10,8,0.80,6,15,12,0.80,【,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/m,3,。,【,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,。,(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,70 g,，游码所对的质量为,1.4 g,，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=20cm,3,，所以小石块的密度为,10,3,kg/m,3,。,答案：,(1),(2)a,、,c,、,b,(3)71.4,(4)3.57,10,3,【,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,510,-3,m,3,、质量为,4kg,的酒精，则酒精,的密度为,kg/m,3,。用去一半后，剩余酒精的密度为,kg/m,3,。,【,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：,800,800,5.(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/cm,3,。,【,解析,】,本题考查密度的计算。由图可知，当甲种物质的质量,是,3 g,时，对应的体积是,2 cm,3,，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,1.5,6.,一块石碑，长,50cm,，宽,20cm,，高,3m,，质量为,0.75t,，则它的,密度是,kg/m,3,，合,g/cm,3,。,【,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=0.3m,3,；石碑的质量是,m=0.75t=750kg,，所,以石碑的密度是,=2.5,10,3,kg/m,3,=2.5 g/cm,3,。,答案：,2.5,10,3,2.5,7.,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/m,3,，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=100cm,3,-80cm,3,=20cm,3,，则小块岩石的密度为,=2.67g/cm,3,=2.67,10,3,kg/m,3,；密度,是物质的一种特性，同种物质的密度相同，与物质的质量和体,积无关，故小块岩石的密度和大块岩石的密度是相等的。,答案：,右,53.4,2.67,10,3,相等,8.,为了探究同种物质质量和体积的关系，小磊同学用天平和量筒分别测出水和水银的质量和体积，得到下列数据：,物质,实验次数,体积,/cm,3,质量,/g,质量,/,体积,/gcm,-3,水,1,5,5,1,2,10,10,1,3,20,20,1,水银,4,5,68,13.6,5,10,136,13.6,6,20,272,13.6,(1),比较第,1,、,2,、,3,三次实验数据，可以得出结论：同一种物,质，它的质量跟它的体积成,。,(2),比较六次实验的,“,质量,”,和,“,体积,”,栏中的数据，可以进,一步得出的结论是：同种物质，其质量与体积的比值,；,不同种物质，其质量与体积的比值一般,。我们引入了,概念来反映物质的这一特性。,【,解析,】,(1),第,1,、,2,、,3,三次实验，用的是同一种物质,水，,分析每一组数据，得出物质的质量与体积的比值是相同的，故,可得出：同一种物质，它的质量与体积成正比。,(2),比较六次实验，分析,1,、,2,、,3,或者,4,、,5,、,6,可得：同种物,质，其质量与体积的比值是相同的。分析,1,、,4,或,2,、,5,或,3,、,6,可,得出：不同种物质，其质量与体积的比值一般不同。在物理学,中，为了反映物质的这一特性，我们引入了密度这一物理量。,答案：,(1),正比,(2),相同不同密度,
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