《學(xué)生實驗：探究-物質(zhì)的密度》導(dǎo)學(xué)案2

1/12學(xué)生實驗：探究物質(zhì)的一種特性——密度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1.進一步熟悉天平的構(gòu)造、正確的使用方法和注意事項.2.用刻度尺、量筒和天平測定液體和固體的體積與質(zhì)量3.密度的物理意義；會用密度知識解決簡單的實際問題.【學(xué)習(xí)重點】：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比的關(guān)系【學(xué)習(xí)難點】：密度概念建立的意義【時間安排】1課時預(yù)習(xí)案【自主預(yù)習(xí)】1.在物理學(xué)中，把________________________某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度，它是物質(zhì)本身具有的一種________。2.若用m表示物體的質(zhì)量，________表示物體的體積，________表示物體的密度，則密度的計算公式為：________，密度的單位為：________和________。探究案【合作探究】1、實驗探究：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系問題：同一種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比嗎？器材：天平、四塊大小不同的正方體鋁塊、刻度尺。步驟：_________________________________________________________________________________________________________________________________設(shè)計實驗表格：根據(jù)設(shè)計的實驗步驟繪制數(shù)據(jù)表格物質(zhì)實驗序號體積(cm3)質(zhì)量（g）質(zhì)量/體積(g/cm3)123分析：同種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積比值是_____________對同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積具有__________的正比2、實驗探究：請設(shè)計實驗探究不同物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值是否相同器材：____________________________________________________________步驟：____________________________________________________________設(shè)計實驗表格：根據(jù)設(shè)計的實驗步驟繪制數(shù)據(jù)表格物質(zhì)實驗序號體積(cm3)質(zhì)量（g）質(zhì)量/體積(g/cm3)123456結(jié)論________________________________________________________3/分析思考：綜合以上實驗探究1和2，你能得到什么結(jié)論？你有什么啟示？結(jié)論：（1）_______________________________________________________（2）________________________________________________________啟示：__________________________________________________________________________________________________________________________知識歸納：1、密度的定義：密度是物質(zhì)的一種屬性，等于單位體積物質(zhì)的質(zhì)量.2、密度公式：ρ=m/V密度只與物質(zhì)的種類及狀態(tài)有關(guān)，同種物質(zhì)做成的物體，質(zhì)量與體積均不相同，但它們的比值即密度是不變的.【例1】為研究物質(zhì)的某種屬性，同學(xué)們找來大小不同的蠟塊和大小不同的干松木做實驗，實驗得到如下數(shù)據(jù)：（1）請你用圖像形象地把兩種物質(zhì)的質(zhì)量隨體積變化的情況表示出來（如圖2-1所示）：圖2-1（2）通過對以上圖像的分析，你可以得到什么結(jié)論（要求寫出兩條）.在物理學(xué)上通常用什么物理量來表示物質(zhì)的這種屬性？（3）用蠟塊和干松木做成質(zhì)量相同的實心體，則它們的體積比為多大？【例2】為了研究物質(zhì)的某種特性，某同學(xué)分別用甲、乙兩種不同的液體做實驗.實驗時，他用量筒和天平分別測出甲（或乙）液體在不同體積時的質(zhì)量.下表記錄的是實驗測得的數(shù)據(jù)及求得的質(zhì)量與體積的比值.（1）分析下表中實驗序號1與2（2與3、1與3）或4與5（5與6、4與6）的體積與質(zhì)量變化的倍數(shù)關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論是；物質(zhì)實驗序號體積(cm3)質(zhì)量（g）質(zhì)量/體積(g/cm3)甲1591.80210181.80315271.80乙4540.8051080.80615120.80（2）分析上表中實驗序號可歸納得出的結(jié)論是：體積相同的甲、乙兩種液體，它們的質(zhì)量不相同；（3）分析上表中甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積的比值關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論是.【例3】下列說法正確的是（）A.質(zhì)量大的物體，體積一定大B.體積大的物體，密度一定小D.同種物質(zhì)制成的不同物體，質(zhì)量大的體積一定大3、密度知識的應(yīng)用由密度公式變形可得m=ρV和V=兩個公式.這三個公式代表密度知識有三個方面的應(yīng)用.（1）計算物體的質(zhì)量.對于不便于直接測質(zhì)量的物體，只要知道這個物體是由什么物質(zhì)組成的，就可通過查密度表，查出這種物質(zhì)的密度，再想辦法測算出它的體積，根據(jù)公式m＝ρV，就能算出該物體的質(zhì)量.如，要測算一塊大理石碑的質(zhì)量，大理石的密度可以查表得到，大理石的長、寬、高可以用刻度尺測量，算出大理石的體積，應(yīng)用公式m=ρV，就可算出大理石的質(zhì)量；（2）計算物體的體積.對于不便于直接測量體積的物體，如形狀不規(guī)則的鐵制螺釘，可以用天平測量出螺釘?shù)馁|(zhì)量，鐵的密度可以從密度表中查出，根據(jù)公式V=，就可算出螺釘?shù)捏w積；（3）鑒別物質(zhì).根據(jù)公式ρ=.要知道一個物體是什么物質(zhì)做的，只要測出它的密度，再查閱密度表，看測得的密度值與何種物質(zhì)的密度相近.如測算出某物質(zhì)的密度是2.6×103kg／m3【例4】我國古典名著《西游記》中，齊天大圣孫悟空用來降妖除魔的如意金箍棒本來是東海中的一根“定海神針”.書中寫道：“該棒長兩丈多，斗來粗細(xì)，有13500斤.”其體積用國際單位表示大約是0.86m3（1）計算一下如意金箍棒的密度是多大？可能用地球上的什么物質(zhì)做成？（2）這金箍棒可以隨意變化，當(dāng)孫悟空揮動它除妖魔時，它的體積只有原來的二十分之一，而目前已知地球上密度最大的物質(zhì)是金屬鋨，密度是2.25×104kg/m4.測密度（1）測固體的密度固體的質(zhì)量可直接用天平測得，外形不規(guī)則物體的體積可通過“排水法”來測量.然后根據(jù)密度公式ρ=求出密度.說明①如果待測物體不溶入水且密度比水小（如蠟），測量其體積采取的辦法有兩種，一是懸錘法：將懸掛的石塊或鐵塊浸入量筒內(nèi)的水中，記下示數(shù)V1，再將密度比水小的待測物體與石塊或鐵塊連在一起浸入水中，記下此時水面示數(shù)V2，待測物體的體積為V2-V1；二是針壓法：用一細(xì)針刺入待測物，將待測物浸入水中后，用力壓細(xì)針，把待測物全部壓入水中，忽略針尖的體積，通過觀察水面上升刻度的變化，便可求出待測物的體積；②如果待測物尺寸大于量杯或量筒的口徑，可以借助溢水杯，將待測物浸入盛滿水的溢水杯中，再用量筒或量杯量出從溢水杯中溢出水的體積，便是待測物的體積；（2）測液體的密度液體的體積可以直接用量筒（或量杯）測出，其質(zhì)量可通過“補差法”來測定，即先測出容器的質(zhì)量，再測出容器與液體的總質(zhì)量，兩者之差就是容器內(nèi)液體的質(zhì)量，再根據(jù)ρ=求得密度.【例3】（江蘇無錫市中考題）為了鑒別某金屬塊的材料，先將該金屬塊放在調(diào)好的天平上，測出它的質(zhì)量，然后將它放進盛有水的量筒內(nèi)，測出它的體積.天平平衡時右盤中的砝碼和游碼的示數(shù)以及量筒中水面先后的位置如圖2.3-2所示.該金屬塊的質(zhì)量是g，它的體積是cm3，算出它的密度后查表可知該金屬可能是.金屬銅鐵鋁鉛銀密度ρ/（kg·m-3）8.9×1037.9×1032.7×10311.3×10310.5×103圖2.3-2圖2.3-3【例4】（2004·黃岡市）小華同學(xué)在測定食用色拉油的密度的實驗中，其方法步驟完全正確.圖2.3-3顯示的是他測量的相關(guān)數(shù)據(jù)，請幫小華填寫下表中空白測量量和數(shù)據(jù).燒杯和油的總質(zhì)量（g）倒出適量油的燒杯和油的總質(zhì)量（g）倒出油的質(zhì)量（g）油的密度(g/cm3)16.8檢測案【達標(biāo)測評】1.一塊冰融化成水以后，下列敘述中正確的是（）A.質(zhì)量、體積、密度都變大B.質(zhì)量、體積、密度都變小C.質(zhì)量、體積、密度都不變D.質(zhì)量不變，體積變小，密度變大2.（濰坊實驗區(qū)中考題）金屬鋨的密度為22.6×103kg/m3，中子星每1cm3的質(zhì)量103g.脈沖星核的密度為A.超巨星B.脈沖星核C.中子星D.金屬鋨3.有四個用同一物質(zhì)制成的相似正方體，它們的棱長和質(zhì)量如圖2.3-6所示，其中有一個是空心的，它是（）圖2.3-64.（2004·北京市）下列有關(guān)密度的說法，正確的是（）A.一滴水的密度小于一桶水的密度B.因為鋁比鐵輕，所以鋁的密度小于鐵的密度C.液體的密度一定小于固體的密度D.密度是物質(zhì)的一種特性5.如圖2.3-7，某城市有座大理石雕像，已知其質(zhì)量為18.5t，它的體積約為m3（大理石的密度為2.6～2.8×103kg/m圖2.3-7雕塑“思想者”6.醫(yī)院ICU重癥監(jiān)護室內(nèi)配有充滿氧氣的鋼瓶，供病人急救時使用，其密度為5kg／m3.若某次搶救病人用去瓶內(nèi)氧氣一半，則瓶內(nèi)剩余的氧氣的質(zhì)量將（選填“變大”／變小”或“不變”）,其密度為kg／m3.7.小明家使用瓶裝煤氣，瓶的容積為0.015m3，冬季換氣時夠55元.暑假的一天小明發(fā)現(xiàn)煤氣價格跌至51元／瓶，而剛剛報紙上報道油氣價格上漲了，這是怎么回事呢？他查找了煤氣資料：煤氣冬季密度0.88×103kg/m3，夏季0.8×10（1）冬季和夏季一瓶煤氣的質(zhì)量各多少千克？（2）以質(zhì)量計價，冬季煤氣價格是多少元/千克？（3）若油價未變，夏季煤氣應(yīng)為多少元／瓶？（4）小明家暑假裝的這次煤氣到底是漲了還是跌了？8.隨著人們環(huán)保意識的提高，節(jié)水潔具逐漸進入社會，所謂節(jié)水潔具，是指每沖洗一次的耗水量在6L以內(nèi)的潔具.某校新安裝了10套每沖洗一次耗水量為5L的節(jié)水型潔具，而原有的潔具每沖洗一次耗水量為9L.則（1）1t水可供一套節(jié)水潔具沖洗次；（2）從理論上計算（設(shè)每套節(jié)水潔具平均每天使用100次，每月以30天計），該校因使用節(jié)水潔具每月可節(jié)水t；（3）該校水表示數(shù)如圖2.3-8所示，則其累計用水約t.圖圖2.3-89.（長沙中考題）李兵同學(xué)要測定某種金屬顆粒的密度，現(xiàn)有一架托盤天平、一盒砝碼、一個溢水杯和足量的水，他的實驗有如下四個步驟：①把天平放在水平桌面上，并調(diào)節(jié)橫梁使其平衡；②把待測的金屬顆粒輕輕放入盛滿水的溢水杯中，并溢出部分水，然后用天平稱出金屬顆粒、溢水杯和剩余水的總質(zhì)量m1；③用天平稱出盛滿水的溢水杯的總質(zhì)量m2；④用天平稱出待測的金屬顆粒的質(zhì)量m金；（1）請你幫他列出正確的實驗步驟順序；（2）寫出待測金屬顆粒密度的表達式：ρ金=.10.在“探究同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系”的實驗中，小明對A、B兩種物質(zhì)進行了探究，對實驗數(shù)據(jù)進行了處理，得到了如圖2.3-9所示的圖像.從圖中你可獲得的信息有：（1）；（2）.圖2.3-9圖2.3-1011.如圖2.3-10所示，兩個不透明的瓶中分別裝滿了水和煤油，由于疏忽，標(biāo)簽掉了，你能分辨出哪一瓶是水，哪一瓶是煤油嗎？小明星期天和同學(xué)一起到陽山碑材去玩，那是明朝時為進貢而采集石碑材料的地方.他們發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時采集石料后所遺留的一大塊長方體形的石材（如圖2.3-11），如此巨大的碑材運到京城該有多困難！他們想知道這塊石材的質(zhì)量究竟有多大，但沒有這樣大的稱量工具，即使有也無法直接測量.他們發(fā)現(xiàn)，附近有一些小塊的石塊，其材料與碑石相同.你能幫助他們想出一種測量方法來解決這個問題嗎？簡要說明方法，并寫出計算碑材質(zhì)量的算式.圖2.3-11陽山碑材13.我省生產(chǎn)的大豆顆粒飽滿、質(zhì)地堅實、出油率高，在國內(nèi)外市場上享有很高聲譽.小明猜想這種大豆的密度一定很大，為此，他請教了張大伯.張大伯說，他的猜想是正確的.同時又告訴他，這種大豆的密度比水的大，但是具體的數(shù)值還需你自己去測定.于是，小明找來了天平（砝碼）、量筒和適量的水，請你幫他設(shè)計一個實驗，其要求是：（1）寫出測量步驟及大豆密度的表達式；（2）寫出一處操作中為了減少誤差而需注意的事項.14.某研究性學(xué)習(xí)小組在教師的指導(dǎo)下，完成了“水的體積隨溫度變化”的研究，得到如圖2.3-12所示的圖線.圖2.3-12（1）分析圖線說明水的溫度從2℃升高到8（2）依據(jù)此圖線，你能畫出水的密度隨溫度變化的大致圖線嗎？（3）請你說出水的密度的這種特性在日常生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用.15.快餐店的“烤薯條”對馬鈴薯的淀粉含量有一定的要求，而淀粉含量與馬鈴薯的密度之間又存在對應(yīng)關(guān)系：所含淀粉百分率（%）141822.526.529馬鈴薯的密度(g/cm3)1.081.101.121.141.1