2.3 学生实验：探究-物质的密度 耿棚中学：汤淼

复习(1) 1、什么是质量？测量质量的工具有哪些？托盘天平正确使用应做到两放一调， 使用前应放 、放 、调 ； 使用时应放 、放 、调 。 使用前应放 、放 、调 ； 使用时应放 、放 、调 。 2、圆柱体的体积 ； 底座 游码 螺母 物体 砝码 游码

(2)托盘天平使用需要注意的地方 被测物体不能超过天平的最大称量范围 潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中，要先放烧杯中称量 使用天平应轻拿轻放，砝码用后及时放回砝码盒，要按照质量从大到小的顺序收砝码

(3)物体体积怎么测量？ 物体体积可以用量筒来测量 观察时视线应与液面的凹部为准 不规则小物体的体积

　　自然界是由各种各样的物质组成的，不同物质有不同的特性，人们正是根据物质的这些特性来区分、鉴别不同的物质． 海水 食用油 铜导线

我们如何去鉴定呢? 2008年在北京奥运会上，我国运动员获得了51枚金牌。为我国获得了荣誉，那么这些金牌是用金制成的吗？日常生活中我们常说“铁比木头重，油比水轻”这句话什么意思？

一块铁块和木块，两者体积相同，哪个质量大？ 两个相同的烧杯装有不同体积的水和煤油，放在天平上却能平衡，说明两者质量相同。这是为什么呢？ 1Kg 400g

物体的质量与体积的关系 问 题 结 果 三块体积相同的铁块，质量一样吗？ 通过天平测量，发现质量相同 问 题 结 果 三块体积相同的铁块，质量一样吗？ 通过天平测量，发现质量相同 三块体积不同的铁块，且V1>V2>V3，质量一样吗 通过天平测量，发现质量不同，m1>m2>m3 体积相同的铁块和铝块，质量一样吗？ 质量不同，铁块质量大

结论：（1） 物体质量的大小跟体积有关

结论：（2） 物体质量的大小跟物质的种类有关

实验：1

实验结论： 铁块体积增大到原来的2倍，质量也增大到原来的2倍。但是铁块的质量和体积的比值是一个定值。木块体积增大到原来的2倍，木块的质量也增大到原来的2倍，木块的质量和体积的比值也是一个定值。但两个定值的大小不同。

实验2：探究不同物质质量和体积的关系 质量m/g 体积V/ml 比值(质量/体积) 数值 单位 水 1 100 1.0 2 20 3 30 数据 对象 项目 质量m/g 体积V/ml 比值(质量/体积) 数值 单位 水 1 100 1.0 2 20 3 30 铜 12 8.3 167 249 铁 13 7.9 158 237

归纳： 物体质量的大小跟它的体积和种类有关。 ①:不同物质,质量与体积的比值不同 ②:相同物质,质量和体积的比值相同 ③:体积相同的物质,质量与体积的比值大得物质的质量大 ④:质量相同的物质，质量与体积的比值大得物质体积小

总结： B.不同种类的物质，质量跟体积的比值是( )． A.同种类的物质，它的体积( )，它的质量( )；且质量跟体积的比值是( )． 增大几倍 也增大几倍 一个常数 不同的

结论： 在物理学中，把某种物质单位体积的质量，叫做这种物质的密度（density）。 我们用字母ρ 来表示密度 由某种物质组成的物体，其质量与体积的比值是一个常量，它反映了这种物质的一种特性。物质不同，其比值一般不同。 在物理学中，把某种物质单位体积的质量，叫做这种物质的密度（density）。 我们用字母ρ 来表示密度

1.密度的定义： 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。表示符号：ρ 密度的计算公式： 密度= 质量 体积 即ρ= m V

2.密度的单位： 千克／米３ 克／厘米３ 它们之间的换算关系: 103 m / kg cm 1 g = 用符号表示为：Kg/m3 密度的单位是由质量的单位除以体积的单位而得到的 千克／米３ 读作：千克每立方米 用符号表示为：Kg/m3 克／厘米３ 读作：克每立方厘米 用符号表示为：g/cm3 它们之间的换算关系: 3 m / kg 103 1×10-6 1×10-3 cm 1 g =

不同单位间的换算关系： 1t/m3 = 1000kg/m3 1kg/dm3 = 1000kg/m3 1g/cm3 = 1000kg/m3

3.密度的物理意义： C 例题1.铝的密度是2.7×103千克/米3， 它的意思是（ ） A.每米3铝的密度是2.7×103千克/米3； 它的意思是（ ） A.每米3铝的密度是2.7×103千克/米3； B.每米3铝的质量是2.7×103千克/米3； C.每米3铝的质量是2.7×103千克。 C 因此密度的物理意义：它表示某种物质单位体积的质量有多大。

想一想: 某同学说,根据密度公式 可知,密度与质量成正比，密度与体积成反比,此话对吗?为什么？ __ 答：不对。密度是物质的一种特性，对于某种物质来讲，在通常情况下它是一个常数，它跟物质的种类有关，种类不同其密度一般也不同，而与物体的质量和体积的多少均无关。

B 练一练 1.一块均匀的正方体铁块，若截去一半，则剩下的一半铁块的质量和密度分别为（ ） A A 1.一块均匀的正方体铁块，若截去一半，则剩下的一半铁块的质量和密度分别为（ ） 10cm A B A.质量和密度均不变; B.质量减少一半，密度不变； C.质量和密度均减少一半； D.质量不变，密度减少一半。 10cm 5cm A 1/2

你会做吗？ 米3 Kg/m3 kg.m-3 g/cm3 g.cm-3 1.0×103kg/m3 1.在国际单位制中，质量的单位是____，体积的单位是_____,因此，密度的单位是_________。读作____________。符号是_______或_______。 千克 米3 千克/米3 Kg/m3 千克每立方米 kg.m-3 克/厘米3 还有一种常用的密度单位是________,读作____________, 符号_________或_________。 克每立方厘米 g/cm3 g.cm-3 1.0×103kg/m3 2.纯水的密度是_______________。它表示的物理意义是 体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg。

ρ B 铝 铜 0.5ρ1 5.有一个铅球，使用多年后磨损得很厉害。下列物理量中没有变化的是( ) 3.质量相同的铜、铁、铝三个金属块，体积最大的是 ，体积最小的是 。 4.一杯水的密度是ρ，若把水倒掉一半，剩下的半杯水的密度是 ；一钢瓶里装有氧气（设氧气为气态），氧气密度为ρ1 ，若病人用去一半，则剩余氧气的密度是 。 铝 铜 ρ 0.5ρ1 5.有一个铅球，使用多年后磨损得很厉害。下列物理量中没有变化的是( ) A、质量 B、密度 C、球的质量 D、体积 B

D 9:2 5:2 1:1 6.下列对密度公式理解正确的是（ ） A.物质的密度与其质量成正比 B.物质的密度与其体积成反比 6.下列对密度公式理解正确的是（ ） A.物质的密度与其质量成正比 B.物质的密度与其体积成反比 C.密度是物质的特性，跟物质的种类有关，还跟温度及状态有关，跟质量和体积无关。 D.在一般情况下由同一种物质组成的物体，其质量与体积的比值不变 7.甲、乙两个物体质量之比为3:2，体积之比为1:3，那么，它们的密度之比为 。 一块均匀长方体木块,分成大小两块,其体积比为5:2,则它们的质量比为________,密度比为________。 9:2 5:2 1:1

) m Kg. /( r ) m Kg. /( r 在常温常压下一些固体的密度 0.9 ×103 密度 铝 花岗岩 砖 冰 蜡 干松木 　　由于密度的知识很有用,科学家们测出了各种物质的密度,供大家使用． 在常温常压下一些固体的密度 物质名称 密度 锇 铝 金 花岗岩 铅 砖 银 冰 0.9 ×103 铜 蜡 钢、铁 干松木 ) m Kg. /( 3 - r ) m Kg. /( 3 - r

) m Kg. /( r ) m Kg. /( r 在常温常压下一些液体的密度 物质名称 密度 水银 植物油 硫酸 煤油 海水 酒精 纯水 汽油 ) m Kg. /( 3 - r ) m Kg. /( 3 - r

（在0℃ 和1个标准大气压下）一些气体的密度 物质名称 密度 二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25 氧 1.43 氦 0.18 空气 1.29 氢 0.09 ) m Kg. /( 3 - r ) m Kg. /( 3 - r

注意: a．气体的密度表上边标明了“在0℃和1个标准大气压下”的条件． b．在液体中水银的密度比较大，它大于一般金属的密度． c．气体的密度都比较小．

怎样鉴别戒指是不是纯金的？怎样知道某种矿石是什么物质呢？ 怎样较快的知道一大卷细铜丝的长度？

密度知识的应用 密度公式的变形：

密度的应用一：利用密度鉴别物质 这是真的！ 这是假的！ ？

判断一小金块是否为纯金 35 25 实验步骤： 1.用天平测出金块的质量m 2.用量筒测出金块的体积V 10 20 30 40 50 60 cm3 10 20 30 40 50 60 cm3 2.用量筒测出金块的体积V 3.根据ρ =m/v，算出金块的密度。 35 4.查密度表，进行比较。 25 150克

密度的应用二：利用密度进行计算 矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，它的碑心石是一整块巨大的花岗岩，碑身高37.94m，由413块花岗岩石块砌成，在长14.7m、宽2.9m、厚1m的碑心石上刻着“人民英雄永垂不朽”．怎样知道它的质量？

ρ金 =19.3×103 kg/m3 ρ = m冠=0.5kg=500g V冠=30cm3 已知物体的质量m和物体的体积v，求组成该物体的物质的密度ρ 例1：一顶金冠的质量是0.5kg，体积为30cm3。试问它是否是纯金做的？为什么？ m冠=0.5kg=500g 已知： ρ金 =19.3×103 kg/m3 V冠=30cm3 求： 做成这种金冠的物质的密度ρ 解： 分析题意可知： m 500g ρ = = = 16.7g/cm3 = 16.7×103kg/m3 V 30cm3 答：因为金的密度是19. 3×103kg/m3 ，该金冠不是用纯金做的。

例题2： 已知： 铝的密度ρ铝 求： 解： 分析题意可得： 答：铝的密度是 　有一块铝，它的质量是 0.675t，体积是 250dm3，求铝的密度． 已知： 铝的密度ρ铝 求： 解： 分析题意可得： 答：铝的密度是

r 40cm = V m g/cm 9 . 8 = 例题3: 316g 求: 已知: 判断球是空心还是实心. 40cm 3 3 球 3 铜

解法一:密度比较法 对于某种物质来说，它的密度是固定的 所以铜球是空心的．

解法二:质量比较法 所以铜球是空心的． 对于某种物质来说,一定体积时有着固定的质量 r m V 8.9g/cm3 316g 356g > = × 球 铜 实 V m r 所以铜球是空心的．

解法三:体积比较法 cm 5 . 4 所以铜球是空心的． 对于某种物质来说，一定质量时有着固定的体积 40cm3 3 空心部分体积 空心部分体积等于球的体积　　　 减去壳的体积　　　　， 35.5cm3 3 cm 5 . 4 空心部分体积

想一想？ 测得一个木块的质量是10.8g，体积是24cm3 （1）木块的密度是多大？ （2）若将它平分成两块，每块的密度是多大？ （3）分成大小不同的两块，两块的密度分别是多少？ 想一想？

密度的公式 式中的m表示质量，V表示体积，表示密度. 说明 （1）同种物质，在一定状态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当质量（或体积）增大几倍时，其体积（或质量）也随着增大几倍，而比值是不变的.因此不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比； （2）同种物质的物体，体积大的质量也大，物体的质量跟它的体积成正比，即 当ρ一定时, （3）不同物质的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比，即当 V一定时， 在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比，即当m一定时，

我国古典名著《西游记》中，齐天大圣孙悟空用来降妖除魔的如意金箍棒本来是东海中的一根“定海神针”（如图2. 3-1） 我国古典名著《西游记》中，齐天大圣孙悟空用来降妖除魔的如意金箍棒本来是东海中的一根“定海神针”（如图2.3-1）.书中写道：“该棒长两丈多，斗来粗细，有13500斤.”其体积用国际单位表示大约是0.86 m3. 图2.3-1 （1）计算一下如意金箍棒的密度是多大？可能用地球上的什么物质做成？ （2）这金箍棒可以随意变化，当孙悟空挥动它除妖魔时，它的体积只有原来的二十分之一，而目前已知地球上密度最大的物质是金属锇，密度是2.25×104kg/m3.地球上此时有做成金箍棒的物质吗？

思路与技巧 根据ρ=即可算出金箍棒的密度，从而鉴别其是由何种物质做成的；若金箍棒的体积缩小到原来的，但质量不变，金箍棒的密度将增大为原来的20倍. 答案 （1）金箍棒的密度ρ==≈7.85×103kg／m3，可能是地球上的钢铁制成的 （2）此时金箍棒的体积为V′=V=0. 043 m3，而质量m保持不变，则此时金箍棒的密度ρ′==≈ 15.7×104kg/m3＞2.25×104kg/m3.故地球上没有此物质.

江苏无锡市中考题）为了鉴别某金属块的材料，先将该金属块放在调好的天平上，测出它的质量，然后将它放进盛有水的量筒内，测出它的体积 江苏无锡市中考题）为了鉴别某金属块的材料，先将该金属块放在调好的天平上，测出它的质量，然后将它放进盛有水的量筒内，测出它的体积.天平平衡时右盘中的砝码和游码的示数以及量筒中水面先后的位置如图2.3-2所示.该金属块的质量是 g，它的体积是 cm3，算出它的密度后查表可知该金属可能是 . 图2.3-2 金属 铜 铁 铝 铅 银 密度ρ/（kg·m-3）

思路与技巧 测不规则形状固体的密度时，用天平称出物体质量，用排水法测体积，然后用公式ρ=计算密度. 答案 54g 20cm3 铝.

话题：谁是密度大王？ 胖胖：老师，世界上哪一种物质的密度最大？ 老师：在地球上，密度最大的是金属锇，它的密度为22.5×103kg/m3.但是在茫茫的宇宙中，金属锇简直是“密度家族”中的小不点.天空中的白矮星，个子不大，密度却大得惊人，为水的密度的3600万到几亿倍. 1957年，天文工作者用望远镜发现了中子星，它的密度高达1.0×1017kg/m3.一个火柴盒那么大的一块中子星物质，有 30亿吨的质量，要用九万六千多台重型火车头才能拉动它， 宇宙中还有一种新天体，密度比中子星还大，高达1.82×1019kg/m3，它对其他物体的吸引力非常大，只要被它吸引就会吞没，甚至连光也不放过，因为它不发光，人们给它取了个形象的名字叫“黑洞”.如图2.3-5.