(3) 探究——物質(zhì)的密度

1、 探究探究-物質(zhì)的密度物質(zhì)的密度初中物理梁老師初中物理梁老師 關(guān)于阿基米德，流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫國(guó)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢？既想檢驗(yàn)真假，又不能破壞王冠，這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王，也使諸大臣們面面相覷。 從洗澡的故事說(shuō)起從洗澡的故事說(shuō)起 后來(lái)，國(guó)王請(qǐng)阿基米德來(lái)檢驗(yàn)。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天，他去澡堂洗澡，當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí)，看到水往外溢，同時(shí)感到身體被輕輕托起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法，來(lái)確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得跑了出

2、去，大聲喊著“我知道了！我知道了！”。 他經(jīng)過(guò)了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來(lái)到王宮，他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個(gè)盆里，比較兩盆溢出來(lái)的水，發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來(lái)的水比另一盆多。這就說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。日常生活中人們是根據(jù)日常生活中人們是根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的顏色顏色、軟硬軟硬、氣味氣味等等來(lái)鑒別物質(zhì)。來(lái)鑒別物質(zhì)。想一想想一想1. 怎樣根據(jù)外觀顏色來(lái)鑒別怎樣根據(jù)外觀顏色來(lái)鑒別銅塊銅塊和和鋁塊鋁塊？2.2.怎樣鑒別體積相同的怎樣鑒別體積相同的鐵塊鐵塊和和鋁塊鋁塊( (同種同種顏色顏色) )？同體積同體積的不同種物質(zhì)，它們的質(zhì)量不同。的不同種物質(zhì)，它們

3、的質(zhì)量不同。鐵塊鐵塊鋁塊鋁塊同質(zhì)量同質(zhì)量不同種物質(zhì)，它們的體積不同。不同種物質(zhì)，它們的體積不同。3kg3kg鋁塊鋁塊塑料泡沫塑料泡沫通過(guò)對(duì)以下數(shù)據(jù)的分析，你是否能夠判斷甲乙兩個(gè)物塊哪個(gè)是鋁塊？哪個(gè)是泡沫塑料塊？給你增加點(diǎn)難度，你是否能夠判斷丙丁兩個(gè)物塊哪個(gè)是鋁塊？哪個(gè)是泡沫塑料塊？再給你增加點(diǎn)難度，你是否還能夠判斷A、B兩個(gè)物塊哪個(gè)是鋁塊？哪個(gè)是泡沫塑料塊？制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想: :1.1.測(cè)出一些測(cè)出一些相同相同物質(zhì)的體積與質(zhì)量物質(zhì)的體積與質(zhì)量, ,再再比較它們質(zhì)量與體積的比值比較它們質(zhì)量與體積的比值. .2.2.測(cè)出一些測(cè)出一些不同不同物質(zhì)的體積與質(zhì)量物質(zhì)的體積與質(zhì)量, ,再

4、再比較它們質(zhì)量與體積的比值比較它們質(zhì)量與體積的比值. . 選用托盤(pán)天平，量筒，刻度尺等作為選用托盤(pán)天平，量筒，刻度尺等作為探究工具。探究工具。設(shè)計(jì)表格同種物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值相同同種物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值相同不同物質(zhì)不同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值質(zhì)量和體積的比值不同不同 質(zhì)量和體積的比值反映了質(zhì)量和體積的比值反映了 物質(zhì)的一種特性。物質(zhì)的一種特性。mv單位體積內(nèi)的質(zhì)量1 1、定義：在物理學(xué)中，把某種物質(zhì)的、定義：在物理學(xué)中，把某種物質(zhì)的質(zhì)量質(zhì)量與與體積體積的比叫做這種物質(zhì)的的比叫做這種物質(zhì)的密度密度。2、定義式：、定義式：mVkg/m3 (國(guó)際單位國(guó)際單位)g/cm3 (常用單位常用單位)3 3、單位

5、、單位: : 密度密度的說(shuō)明：的說(shuō)明：1.1.密度是物質(zhì)的密度是物質(zhì)的特性特性之一；之一；2.2.同種物質(zhì)，密度是同種物質(zhì)，密度是定值定值，與，與物體的質(zhì)量和體積物體的質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。3 3. .不同物質(zhì)，密度不同物質(zhì)，密度一般不同一般不同。換算關(guān)系換算關(guān)系: :3333m/kg1000m000001. 0kg001. 0cm1g1cm/g1即：即：1g/cm1g/cm3 3=10=103 3kg/mkg/m3 3密度的單位：密度的單位： 千克千克/ /立方米（立方米（kg/mkg/m3 3）克克/ /立方厘米（立方厘米（g/cmg/cm3 3） 密度的含義：密度的含義：水的密度為水的密度

6、為1.0 1.0 10103 3kg/mkg/m3 3 的含義是什么？的含義是什么？表示：表示：1 1立方米的水的質(zhì)量為立方米的水的質(zhì)量為1.01.010103 3kg.kg.思考：鐵的密度為思考：鐵的密度為7.97.910103 3kg/mkg/m3 3的含義：的含義：1 1立方米的鐵的質(zhì)量為立方米的鐵的質(zhì)量為7.97.910103 3kgkg一塊鐵的質(zhì)量是一塊鐵的質(zhì)量是1.97t1.97t，體積是，體積是0.25m0.25m3 3 , ,鐵塊的密度是多大？鐵塊的密度是多大？已知：求：求：解：解：答：答：m=1.97t=1.97 10103 3KgKg, , V=0.25m3=mv=1.97

7、 10103 3KgKg0.25m3=7.9 10103 3Kg/mKg/m3 3這塊鐵的密度是7.9 10103 3Kg/mKg/m3 3思考：思考： 一滴水與一桶水的密度相同嗎？一滴水與一桶水的密度相同嗎？ 小鐵片與大鐵塊誰(shuí)的密度大？小鐵片與大鐵塊誰(shuí)的密度大？1.1.比較固體、液體和氣體密度值的大小關(guān)比較固體、液體和氣體密度值的大小關(guān)系。系。2.2.有沒(méi)有密度相同的不同種物質(zhì)？有沒(méi)有密度相同的不同種物質(zhì)？3.3.讀出水的密度值并解釋它的物理意義。讀出水的密度值并解釋它的物理意義。4.4.冰的密度與水的相同嗎？說(shuō)明什么？冰的密度與水的相同嗎？說(shuō)明什么？練練你練練你 1、某種物質(zhì)、某種物質(zhì) _

8、叫做這種物質(zhì)叫做這種物質(zhì)的密度，密度是物質(zhì)的一種的密度，密度是物質(zhì)的一種_性，它表明了性，它表明了不同種類(lèi)的物質(zhì)體積相同時(shí)質(zhì)量一般不同種類(lèi)的物質(zhì)體積相同時(shí)質(zhì)量一般_，而同種物質(zhì)體積相同時(shí)質(zhì)量，而同種物質(zhì)體積相同時(shí)質(zhì)量_。 2、水的密度是、水的密度是_kg/m3,(等于等于_g/cm3),它表示的物理意義是它表示的物理意義是:_。質(zhì)量也體積的比質(zhì)量也體積的比特特不同不同相同相同1.0 103kg/m31.0水的質(zhì)量為水的質(zhì)量為1.0103kg1立方米立方米n3.對(duì)于密度公式對(duì)于密度公式=m/v的理解，下列說(shuō)法中的理解，下列說(shuō)法中正確的是正確的是 ( )n A.對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟質(zhì)量成正比對(duì)

9、于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟質(zhì)量成正比n B.對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟體積成反比對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟體積成反比n C.對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟質(zhì)量成正比，對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，密度跟質(zhì)量成正比，跟體積成反比跟體積成反比n D.對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，質(zhì)量與體積的比值對(duì)于某種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，質(zhì)量與體積的比值是一個(gè)恒量，跟質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)是一個(gè)恒量，跟質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)Dn4 一只能夠容納一只能夠容納1k水的瓶子，一定能水的瓶子，一定能夠容納得下夠容納得下1k的的 （ ）nA白酒白酒 B食用油食用油 C鹽鹽水水 D煤油煤油c6、一杯水完全結(jié)成冰后、一杯水完全結(jié)成冰后,其其( ) (A) 質(zhì)量變小，密度不變質(zhì)量變小，密度不

10、變 (B) 質(zhì)量變大，密度變大質(zhì)量變大，密度變大 (C) 質(zhì)量不變，密度變小質(zhì)量不變，密度變小 (D) 質(zhì)量不變，密度不變質(zhì)量不變，密度不變5、一支蠟燭在燃燒的過(guò)程中，剩余蠟燭的、一支蠟燭在燃燒的過(guò)程中，剩余蠟燭的( ) (A) 質(zhì)量、體積和密度都減小質(zhì)量、體積和密度都減小 (B) 質(zhì)量和體積減小，密度不變質(zhì)量和體積減小，密度不變 (C) 質(zhì)量和密度都不變質(zhì)量和密度都不變 (D) 體積減小體積減小,密度增大密度增大BC 我們剛知道：我們剛知道：“銅比鐵重銅比鐵重”這句話這句話是不對(duì)的，為什么？應(yīng)該怎么說(shuō)是不對(duì)的，為什么？應(yīng)該怎么說(shuō)才對(duì)？才對(duì)？答：在不知道體積的情況下，在不知道體積的情況下， 是

11、不能判斷質(zhì)量的大小的。是不能判斷質(zhì)量的大小的。 應(yīng)該說(shuō)：銅的密度比鐵的應(yīng)該說(shuō)：銅的密度比鐵的 密度大。密度大。說(shuō)明：1 1同種物質(zhì)同種物質(zhì)密度相同密度相同（與物態(tài)有關(guān)）（與物態(tài)有關(guān)）2 2不同物質(zhì)密度不同物質(zhì)密度一般不同一般不同3 3密度是物質(zhì)的密度是物質(zhì)的特性特性，與其質(zhì)量、體，與其質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)（與溫度壓強(qiáng)有關(guān)）積無(wú)關(guān)（與溫度壓強(qiáng)有關(guān)）根據(jù)密度公式：根據(jù)密度公式：mV,mmVV可以得到兩個(gè)變形公式：求質(zhì)量、求體積可以得到兩個(gè)變形公式：求質(zhì)量、求體積 對(duì)密度公式 的理解： 同種物質(zhì)：密度是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)。 不同物質(zhì)：當(dāng)體積一定時(shí)，質(zhì)量與密度成正比； 當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，體積

12、與密度成反比。mV因?yàn)椴煌N物質(zhì)的密度一般不同，所以我們因?yàn)椴煌N物質(zhì)的密度一般不同，所以我們可以根據(jù)物體的密度值來(lái)鑒別物質(zhì)?？梢愿鶕?jù)物體的密度值來(lái)鑒別物質(zhì)。例例1 1：體育鍛煉用的鉛球，質(zhì)量為：體育鍛煉用的鉛球，質(zhì)量為4 kg4 kg，體，體積為積為0.57 dm0.57 dm3 3，這個(gè)鉛球是用鉛做的嗎？，這個(gè)鉛球是用鉛做的嗎？答答: :由密度表可知鉛的密度是由密度表可知鉛的密度是11.3x1011.3x103 3 kg/mkg/m3 3， 所以這個(gè)球不是鉛做的。所以這個(gè)球不是鉛做的。333347.01 100.5710mkgkg mVm34,0.57mkg vdm解： 媽媽買(mǎi)了一條金項(xiàng)鏈，你能幫她鑒媽媽買(mǎi)了一條金項(xiàng)鏈，你能幫她鑒別一下是否是純金制作的嗎？別一下是否是純金制作的嗎？例例2 2 ：一油壺的容積為：一油壺的容積為5 L5 L，可以裝密度為，可以裝密度為 0.90.910103 3 kg/m kg/m3 3的油多少千克？的油多少千克？答：這個(gè)油壺可以裝油答：這個(gè)油壺可以裝油4.5 kg4.5 kg。密度的應(yīng)用密度的應(yīng)用計(jì)算質(zhì)量計(jì)算質(zhì)量33335 100.9 104.5mVmkg mkg 335 ,0.9 10kgVLm解：例例3 3：一捆裸鋁線質(zhì)量為：一捆裸鋁線質(zhì)量為16.2 kg16.2 kg， 裸鋁線裸鋁線的橫截面積是的橫截面積是3