八年級(jí)物理上冊(cè)講義：密度（學(xué)生版）（人教版）

課時(shí)6.2密度（幫課堂）（原卷版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解密度的概念；2.了解物質(zhì)密度是物質(zhì)的基本特征；3.熟悉物質(zhì)密度的相關(guān)計(jì)算；4.通過探究質(zhì)量與體積的關(guān)系培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)方法。【知識(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一、探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系不同物質(zhì)構(gòu)成的物體，如體積相同的木塊、鋁塊、鐵塊，它們的質(zhì)量不同，鐵塊的質(zhì)量最大，鋁塊質(zhì)量較小，木塊質(zhì)量最小，即體積相同的不同物質(zhì)，質(zhì)量不同。同種物質(zhì)構(gòu)成的不同物體，體積越大，質(zhì)量越大，它們的質(zhì)量與體積的比是一定的嗎？提出問題同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積是否成正比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選取大小不同的幾個(gè)長(zhǎng)方形鋁塊，分別用太平測(cè)量它們的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)、寬、高后計(jì)算出它們的體積，列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。然后以體積V為橫軸，以質(zhì)量m為縱軸，依據(jù)數(shù)據(jù)早坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，再把這些點(diǎn)用平滑的線連接起來，分析歸納圖像的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)器材稱量質(zhì)量為200g托盤天平（含砝碼）1架、刻度尺、3個(gè)大小不同的鋁塊，如圖所示。托盤天平（含砝碼）刻度尺鋁塊1鋁塊2鋁塊3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（2）用天平測(cè)量出鋁塊1的質(zhì)量，將數(shù)據(jù)填入表格中；（3）用刻度尺測(cè)出鋁塊1的長(zhǎng)、寬、高，計(jì)算出其體積，將數(shù)據(jù)填入表格中；（4）重復(fù)上述步驟（2）、（3），分別測(cè)出鋁塊2、鋁塊3的質(zhì)量和體積，并將數(shù)據(jù)記入表格中；（5）分別計(jì)算出鋁塊的質(zhì)量與對(duì)應(yīng)的體積的比值，將數(shù)據(jù)填入表格中。物體質(zhì)量m/g體積V/cm3質(zhì)量/體積（m/V）/（g·cm-3）鋁塊127102.7鋁塊254202.7鋁塊381302.7（6）以體積V為橫軸、質(zhì)量m為縱軸建立坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上分別描出三個(gè)鋁塊的質(zhì)量與體積的對(duì)應(yīng)點(diǎn)（當(dāng)體積為0時(shí)，質(zhì)量也為0，所以根據(jù)V=0、m=0也可作出一個(gè)點(diǎn)），再把這些點(diǎn)用線連接起來，如圖所示。分析論證（1）分析表格中的數(shù)據(jù)可知：鋁塊的體積增大為原來幾倍，其質(zhì)量也增大為原來的幾倍。即同種物質(zhì)構(gòu)成的不同物體，質(zhì)量與體積的比值相等；（2）分析圖像可知：鋁塊的質(zhì)量-體積圖像是一條通過原點(diǎn)的直線，即同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比。交流與評(píng)估如果換用不同銅塊做實(shí)驗(yàn)，我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)，銅塊的質(zhì)量也與它的體積成正比，但比值與鋁塊不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)論同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值相同；不同物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值不同。特別提醒1.實(shí)驗(yàn)中可選3個(gè)甚至更多個(gè)鋁塊做實(shí)驗(yàn)，以避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，使結(jié)論更具有普遍性，更具有說服力。2.做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用的鋁塊或銅塊體積之間最好是整數(shù)倍關(guān)系，可使其質(zhì)量與體積之間的正比關(guān)系更直觀?！镜淅?】“探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”的數(shù)據(jù)如表：次數(shù)物體m/gV/cm31鋁塊126.8102鋁塊254.0193鋁塊382.2304鐵塊178.210.5鐵塊2157.6206鐵塊3236.831①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可以初步得出：同種物質(zhì)組成的不同物體，其質(zhì)量與體積的比值______；不同物質(zhì)的物體其質(zhì)量與體積的比值______（以上兩空選填“相同”或“不同”）。物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值用______表示；②實(shí)驗(yàn)過程中選用多種物質(zhì)、多次實(shí)驗(yàn)的目的是：______（選填字母）。A．減小誤差B．避免偶然性，得出普遍結(jié)論知識(shí)點(diǎn)二、密度1.密度的概念大量實(shí)驗(yàn)表明，同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的。物質(zhì)不同，其比值一般不同，這反映了不同物質(zhì)的不同性質(zhì)。在物理學(xué)中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度（比值定義法）。密度用ρ表示，在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量。2.對(duì)密度的理解（1）密度時(shí)物質(zhì)的已知性質(zhì)，在條件一定情況下，每種物質(zhì)的密度是確定的，密度不隨物體的質(zhì)量或體積的變化而變化。例如，一杯牛奶的密度與一滴牛奶的密度一樣大。（2）物質(zhì)密度受物質(zhì)狀態(tài)和溫度的影響：當(dāng)物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)（例如熔化、凝固等），或物體的溫度發(fā)生變化時(shí)（如熱脹冷縮），質(zhì)量不變，但體積發(fā)生變化，密度發(fā)生變化。如常溫常壓下水的密度為1.0×103kg/m3，變?yōu)楸竺芏葹?.9×103kg/m3。（3）日常生活中，人們往往感覺密度大的物質(zhì)“重”，密度小的物質(zhì)“輕”。比如，常說的“鐵比棉花重”，實(shí)質(zhì)上是指鐵的密度比棉花的密度大，真正的重或輕取決于物體的質(zhì)量。3.密度公式：（1）密度公式中符號(hào)的意義和單位：（2）密度的變形公式：。4.對(duì)密度公式的理解（1）不能認(rèn)為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比。因?yàn)楫?dāng)物質(zhì)的質(zhì)量最大為原來的幾倍時(shí)，其體積也增大為原來的幾倍；當(dāng)體積減小為原來的幾分之一時(shí)，質(zhì)量也減小為原來的幾分之一，而比值（單位體積的質(zhì)量）始終不變，即。（2）公式是密度的定義式，適用于所有物體（包括氣體、液體和固體）密度的計(jì)算。5.密度的單位（1）密度的單位是由質(zhì)量單位和體積單位組合而成的，是一個(gè)復(fù)合單位。在國(guó)際單位制中，密度的單位是千克/米3，符號(hào)是kg/m3。（2）密度的常用單位還有克/厘米3，符號(hào)是g/m3。1g/cm3=103kg/m3。特別提醒在利用密度公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）質(zhì)量、體積和密度應(yīng)對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體；（2）各物理量的單位一定要統(tǒng)一，一般有兩種統(tǒng)一方法：①質(zhì)量單位用kg，體積單位用m3，密度單位為kg/m3；②質(zhì)量單位用g，體積單位用cm3，密度單位為g/cm3。6.密度的物理意義密度時(shí)物質(zhì)的一種性質(zhì)，表示單位體積的某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量。例如，純水的密度為1.0×103kg/m3，表示體積為1m3的純水的質(zhì)量為1.0×103kg?！镜淅?】一個(gè)量杯中盛有密度為0.8×103kg/m3的某種液體，質(zhì)量為160g，把一個(gè)質(zhì)量為100g的石塊投入量杯中，液面上升至240mL刻度處，則量杯中液體的體積為_______cm3，石塊的密度為_______kg/m3。7.常見物質(zhì)的密度（1）常見物質(zhì)的密度值都是由條件的。如“常溫常壓下”、“0℃”、“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下”等，若這些條件改變了，則物質(zhì)的密度值會(huì)有所變化。（2）通常情況下，不同物質(zhì)的密度不同。（3）液體中，水銀的密度為13.6×103kg/m3，是常見液體中密度最大的，比大多數(shù)固體的密度都大；油類的密度一般比水的密度小。（4）常見金屬中，鋁的密度最小。（5）在氣體中，氫的密度最小。（6）密度相同的物質(zhì)不一定是同種物質(zhì)，如冰和蠟的密度相同，煤油和酒精的密度相同?！镜淅?】小明同學(xué)閱讀了下表后，歸納了一些結(jié)論，其中正確的是（）。0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下部分物質(zhì)的密度（kg/m3）煤油0.8×103干松木0.4×103酒精0.8×103冰0.9×103水1.0×103鋁2.7×103水銀13.6×103銅8.9×103A．同種物質(zhì)的密度一定相同；B．不同物質(zhì)的密度一定不同；C．固體物質(zhì)的密度一定比液體物質(zhì)的密度大；D．相同質(zhì)量的實(shí)心銅塊和鋁塊，銅塊的體積較小知識(shí)點(diǎn)三、密度知識(shí)的應(yīng)用應(yīng)用密度知識(shí)可以鑒別物質(zhì)，也可以計(jì)算物體的體積和質(zhì)量。應(yīng)用原理方法舉例計(jì)算物體的質(zhì)量對(duì)于某些不便于直接測(cè)量質(zhì)量的物體，只要知道這個(gè)物體是由什么物質(zhì)組成的，就可以通過密度表，查出這種物質(zhì)的密度，再測(cè)出它的體積，根據(jù)公式就能算出該物體的質(zhì)量如測(cè)一塊長(zhǎng)方體大理石的質(zhì)量，大理石的密度可以查密度表得到，大理石的長(zhǎng)、寬、高可以用刻度尺測(cè)量，算出大理石的體積，應(yīng)用公式就能算出大理石的質(zhì)量計(jì)算物體的體積對(duì)于有些不便于直接測(cè)量體積的物體，只要測(cè)出它的質(zhì)量，再查出它的密度，就可以利用公式算出啊它的體積如測(cè)形狀不規(guī)則的鐵質(zhì)螺釘，可以用天平測(cè)出它的質(zhì)量，鐵的密度可以從密度表中查出，根據(jù)公式便可算出它的體積鑒別物質(zhì)要分析一個(gè)物體是由什么物質(zhì)組成的物體，只要測(cè)出該物體的密度，再查密度表，看測(cè)得的密度值與何種物質(zhì)的密度相同（或相近）如測(cè)算出某種物質(zhì)的密度是2.7×103kg/m3，通過查密度表知道這種物質(zhì)可能是鋁【典例4】為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，許多建筑普遍采用空心磚來砌墻壁，人們常用孔洞率來表示磚的空心體積占其外表總體積的比例。如圖為某磚廠生產(chǎn)的一種外表總體積為3dm3長(zhǎng)方體空心磚，其孔洞率為30%，每塊磚質(zhì)量為4.2kg，問：（1）該磚塊材料的體積為多少？（2）該磚塊材料的密度為多大？（3）生產(chǎn)同種規(guī)格的磚塊，一塊空心磚要比一塊實(shí)心磚節(jié)省多少千克的材料？【方法幫】題型一：對(duì)密度概念的理解質(zhì)量時(shí)物質(zhì)本身的一種屬性，只有在所含物質(zhì)的多少發(fā)生變化時(shí)才會(huì)改變；而密度時(shí)物質(zhì)的一種性特性，每種物質(zhì)都有自己的密度，不同物質(zhì)的密度一般不同，對(duì)同種物質(zhì)來說，質(zhì)量和體積的改變不會(huì)影響物質(zhì)的密度。【典例1】將一個(gè)癟了但無破損的乒乓球放入開水中燙一會(huì)，它會(huì)恢復(fù)原狀。在這個(gè)過程中，乒乓球內(nèi)封閉的氣體保持不變的物理量是（）。A．體積 B．質(zhì)量C．密度D．以上各量都不變題型二：對(duì)密度公式的理解★易錯(cuò)警示物理公式表示物理量之間的關(guān)系，反映了特定的物理含義。因此，理解物理公式一定要結(jié)合七物理含義。從數(shù)學(xué)關(guān)系看，認(rèn)為“ρ與質(zhì)量m成正比，與體積V成反比”似乎時(shí)正確的，但實(shí)際上該公式中m與V是同時(shí)、同倍數(shù)變化的，其比值是一定的，即m增大幾倍，體積V也增大幾倍，而ρ卻始終不變?！镜淅?】下列對(duì)公式的理解，正確的是（）。A．物質(zhì)的密度與物體的質(zhì)量成正比，與體積成反比；B．對(duì)于固體和液體，質(zhì)量越大，或者體積越小，密度越大；C．密度是物質(zhì)的物理特性，與其質(zhì)量和體積無關(guān)，與物質(zhì)種類有關(guān)；D．把某容器中的物質(zhì)用去一部分后，剩余物質(zhì)的密度大小一定不會(huì)改變題型三：密度的相關(guān)計(jì)算【角度1】等容積原理計(jì)算液體的密度（1）解答此類問題的關(guān)鍵，就是由酒精的體積求出容器的容積，進(jìn)而求出液體的體積，挖掘出V酒精=V容器=V液體這一隱含的條件。（2）應(yīng)用密度公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要注意有四個(gè)不能卻：不能缺少文字說明，不能缺少公式，不能缺少運(yùn)算過程，不能缺少單位。【典例3】2020年以來，新型冠狀病毒疫情影響了人們的生活，人們更加關(guān)注健康衛(wèi)生問題。如圖所示是一種含75%酒精的酒精消毒液，其體積約為100mL，即________cm3；若用該瓶裝純酒精，裝滿時(shí)純酒精的質(zhì)量是________g（酒精=0.8×103kg/m3）。【角度2】氣體密度的計(jì)算★易錯(cuò)警示氣體密度不像液體和固體都有固定的體積，氣體總時(shí)充滿整個(gè)容器?！镜淅?】醫(yī)院里有一個(gè)容積為10dm3的氧氣瓶，裝有密度為2.5kg/m3的氧氣，某次搶救病人用去了5g氧氣，則氧氣瓶?jī)?nèi)剩余氧氣的質(zhì)量為______kg，剩余氧氣的密度為______kg/m3。題型四：密度圖像接法通則對(duì)圖像進(jìn)行分析→選取特殊數(shù)據(jù)→代入公式→求得物體的密度。（1）取同體積的物體比較它們的質(zhì)量的大小關(guān)系，質(zhì)量大的物體密度大；（2）取同質(zhì)量的物體比較它們的體積的大小關(guān)系，體積小的物體密度大?！镜淅?】甲、乙兩種物質(zhì)的m﹣V圖象如圖所示，分析圖象可知（）。A．若甲、乙的質(zhì)量相等，則甲的體積較大；B．若甲、乙的體積相等，則甲的質(zhì)量較??；C．甲、乙兩物質(zhì)的密度之比為4∶1；D．甲、乙兩物質(zhì)的密度之比為1∶4題型五：密度的應(yīng)用解題的關(guān)鍵是通過給出的物理量找到該物理量與其他量的關(guān)系。利用密度的特性和密度公式即可求解?！镜淅?】有一捆質(zhì)量為8.9kg、橫截面積為0.00002m2的粗細(xì)均勻的金屬絲，小紅想知道它的長(zhǎng)度。她選了一條同規(guī)格、同材料的1m長(zhǎng)的短金屬絲來間接測(cè)量這捆金屬絲的長(zhǎng)度，經(jīng)測(cè)量得知短金屬絲的質(zhì)量為0.178kg。求：（1）這捆金屬絲的長(zhǎng)度；（2）該金屬的體積；（3）該金屬的密度。【中考幫】考點(diǎn)一：對(duì)密度概念的理解【典例】（2022·棗莊）關(guān)于質(zhì)量和密度，下列說法正確的是（）。A.同種物質(zhì)組成的物體，其密度與質(zhì)量成正比；B.水的密度是，表明的水質(zhì)量是；C.一塊冰全部熔化成水后，質(zhì)量變小；D.嫦娥五號(hào)返回艙從月球帶回1731g月球土壤樣品返回地球，土壤樣品質(zhì)量不變中考考題要求同學(xué)們理解并掌握密度這一概念的內(nèi)涵和外延，能根據(jù)密度及其特性分析相關(guān)的物理現(xiàn)象。這是物理核心素養(yǎng)中物理概念的體現(xiàn)?？键c(diǎn)二：密度公式的應(yīng)用【典例】（2022·四川內(nèi)江）某同學(xué)借助天平和刻度尺鑒別一實(shí)心正方體金屬塊的組成物質(zhì)，用天平測(cè)出質(zhì)量是，用刻度尺測(cè)邊長(zhǎng)如圖所示，則金屬塊的邊長(zhǎng)是______，經(jīng)計(jì)算可知，該金屬塊可能是由______（選填“鉛”、“鐵”或“鋁”）組成。（已知，，）中考考題要求同學(xué)們能對(duì)實(shí)際物理問題進(jìn)行分析，能運(yùn)用密度公式解決與密度相關(guān)的問題。這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)思維的體現(xiàn)。【作業(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識(shí)鞏固）1.如圖所示是三星堆遺址考古中發(fā)掘的黃金面具殘片，其質(zhì)量大約是280g，根據(jù)殘片體積推測(cè)完整面具的質(zhì)量會(huì)超過500g。能這樣推測(cè)還要依據(jù)完整面具和殘片有相同的（）。A．面積 B．體積 C．密度 D．質(zhì)量2.關(guān)于物質(zhì)的密度，下列說法正確的是（）。A．一塊橡皮泥被捏成船型后，質(zhì)量不變，密度變大；B．一只氣球受熱膨脹后，球內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，密度變大；C．一支粉筆用掉部分后，它的體積變小，密度變小；D．一塊冰熔化成水后，它的體積變小，密度變大3.前幾天從菜地里拔出了一個(gè)水靈靈的蘿卜，結(jié)果蘿卜“糠”了，但是看上去和剛拔出來時(shí)沒什么兩樣，只是變輕了。下列說法不正確的是（）。A．“看上去和剛拔出來時(shí)沒什么兩樣”說的是蘿卜的體積沒有改變；B．“變輕了”說的是蘿卜的質(zhì)量變小了；C．雖然“糠”了的蘿卜“變輕了”，但密度沒有改變；D．“糠”了的蘿卜密度變小了4.甲、乙兩個(gè)物體質(zhì)量之比3：2，體積之比1：3，那么它們的密度之比為：（）。A．9：2 B．2：9 C．1：2 D．2：15.已知冰的密度是0.9×103kg/m3，1cm3的冰熔化成水后（）。A．質(zhì)量是1g B．質(zhì)量是0.9gC．體積是1.11cm3 D．體積是1cm36.對(duì)生活中常見物理數(shù)據(jù)的估測(cè)和估算是初中生應(yīng)該具備的基本能力之一。如：一名普通初中生的體積約為50__；一間教室內(nèi)空氣的質(zhì)量大約是220__（填上合適的單位符號(hào)）。7.小強(qiáng)媽媽從超市購買了一壺食用調(diào)和油。將這壺油用去一半后，油的質(zhì)量將______，密度將______。（均選填“增大”“減小”或“不變”）8.給下面的數(shù)值填入恰當(dāng)?shù)膯挝患皢挝粨Q算：（1）某中學(xué)生的質(zhì)量約是40______；（2）水銀的密度超過許多金屬的密度，達(dá)13.6103kg/m3，合______g/cm3。9.一小袋牛奶的包裝袋上標(biāo)有“凈含量250mL300g”的字樣，這種牛奶的密度大約是___________g/cm3如果袋中的牛奶喝去一半，那么剩余牛奶的密度大約是___________kg/m310.甲、乙兩實(shí)心金屬塊，它們的體積之比為3:1，將它們分別放在調(diào)好的天平的左右盤中，天平恰好平衡，甲和乙的質(zhì)量之比為______；若將甲切去一半，乙切去三分之一，那么甲和乙剩余部分的密度之比是______。二、綜合練（能力提升）11.甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系m-V圖象如圖所示，甲、乙密度之比為（）。A．2:1 B．1:2 C．3:1 D．1:312.甲、乙、丙三種物質(zhì)組成的實(shí)心物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示。ρ甲、ρ乙、ρ丙、ρ水分別代表甲、乙、丙三種物質(zhì)和水的密度，根據(jù)圖像可判斷下列說法正確的是（）。A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙C．ρ丙≤ρ水 D．ρ丙＞ρ水13.用同種材料制成體積相等的甲、乙兩個(gè)小球，其中一個(gè)是實(shí)心的，另一個(gè)是空心的。甲、乙兩球的質(zhì)量之比為5∶3，則下列說法錯(cuò)誤的是（）。A．甲球是實(shí)心的B．乙球是實(shí)心的C．空心金屬球的空心部分與實(shí)心部分的體積之比為2∶3D．空心金屬球的空心部分與整個(gè)球的體積之比為2∶514.關(guān)于物質(zhì)的質(zhì)量和密度，下列說法正確的是（）。A．某種物質(zhì)的密度與其質(zhì)量成正比，與其體積成反比；B．同種物質(zhì)的密度可能不同；C．人們常說的“鐵比木頭重”是指鐵塊的質(zhì)量比木塊的質(zhì)量大；D．冰的密度是0.9×103kg/m3，表示1m3冰的質(zhì)量是0.9×103kg15.用75%的酒精消毒液能殺死新型冠狀病毒，一瓶酒精消毒液的質(zhì)量為85g、體積為100cm3，則消毒液的密度是___________g/cm3。在使用過程中，瓶?jī)?nèi)消毒液的密度將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）16.曉陽同學(xué)在做測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別測(cè)量了A、B兩種不同物質(zhì)的密度，并繪制了m﹣V圖像，如圖所示，下列說法正確的是（）。A．A物質(zhì)的密度ρA＝1.5g/cm3B．水的m﹣V圖像應(yīng)該在I區(qū)域C．質(zhì)量相同的A物質(zhì)和B物質(zhì)的體積之比為6：1D．圖像反映出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比17.一天，小明看到煤氣公司的價(jià)格牌上寫著：冬季110元/瓶，夏季102元/瓶。于是他想為什么夏季價(jià)格低呢？于是他查找了一些資料：冬季的煤氣密度為，夏季的煤氣密度為。煤氣瓶的容積為，通過計(jì)算他發(fā)現(xiàn)夏季的煤氣價(jià)格比冬季的煤氣價(jià)格___________（填“高”或“低”）；為使夏季價(jià)格與冬季價(jià)格相同，則夏季應(yīng)標(biāo)價(jià)為___________元