初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 密度优质课ppt课件

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 密度优质课ppt课件，文件包含53密度教学课件pptx、第3节密度分层作业原卷版docx、第3节密度分层作业解析版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
看一看很久以前有一个国王，请一个工匠打造了一顶纯金的皇冠。皇冠做好后国王很满意，但总是怀疑工匠偷走了部分黄金。于是他就请阿基米德想办法进行鉴别。阿基米德冥思苦想也束手无策。直到有一天他洗澡时，当他把脚伸进装满水的木桶时，水就溢了出来，顿时他灵机一动——有了。
几天后他当着国王及大臣的面，取两木盆盛满水，在一只木盆中放入皇冠，另一木盆中放入等质量的纯金。根据溢出水的体积，他就断定——皇冠不是纯金做的。这是为什么？学习了密度的概念就明白了。
1 通过探究知道同种物质的质量与体积成正比，不同物质的质量与体积的比值一般不同。（物理观念、科学探究）2 学习应用“比值”的方法定义物理量，建立密度概念，认识密度公式和单位。（物理观念）3 运用密度知识鉴别物质，估测物体的体积，估测物体的质量。（科学思维）4 了解密度知识在生产、生活和科学研究中的应用。（科学思维）
1 学习新课2 课堂总结3 课后作业全解4 综合提升训练
猜一猜 如图所示的两杯水，体积相同，一杯为纯水，另一杯为盐水，猜猜哪杯水的质量大？试一试 如图所示，将两杯相同体积的纯水和盐水分别放置在天平的左、右盘上，观察天平横梁向哪边倾斜。想一想 若这两杯“水”体积不同，质量不同，不通过品尝还能如何鉴别?同种物质的体积增大，其质量会相应增大，但质量与体积之比是否改变?能否通过物体的质量与其体积之比进行区别?下面我们通过实验来探究这一问题。
一、探究不同物质的质量与体积之比
选取大小不同的若干长方体（或立方体）铁块和铝块，分别用天平测量出它们的质量，并用刻度尺测量出它们的边长后计算出体积，然后分别计算不同铁块的质量与体积的比值，对数据进行分析归纳结论。或画出m-V图像进行分析：对每种物质以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标纸上描点，最后把这些点连起来，进而分析归纳图像的特点。
【进行实验与收集证据】（1）先将天平放在水平工作台上调节平衡.（2）取大小不同的三块长方体铁块，分别用天平测量出它们的质量，记录在实验表格内.（3）用刻度尺分别测量出每块铁块的长、宽、高后计算出各自的体积，记录在实验表格内.（4）分别计算出铁块的质量与其体积的比值，记录在实验表格内.（5）取与铁块大小相同的三块铝块，重复上述操作.
（1）由表中数据可以得出，铁块（铝块）的质量与其体积成正比，其比值是一定的；铁块的质量与其体积的比值与铝块的质量与其体积的比值是不同的。
（2）以体积V 为横坐标，以质量 m 为纵坐标，在坐标纸上描点、连线，如图所示.由图像可知，物体的m-V图像是一条倾斜的直线，表明铁块（铝块）的质量与其体积成正比。
【实验结论】大量实验证明，同种物质的质量与其体积之比是一定的，不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。因此，质量与体积之比反映了物质的一种特性。
虽然实验中未对水和盐水进行测量，然而通过上述探究，相信你已经能回答鉴别两杯“水”的方法，请说出你的想法。取体积相同的两杯纯水与盐水，分别测量它们的质量，质量大的为盐水，质量小的为纯水。
【评估与交流】（1）为便于比较，实验中最好选用体积相同的铁块和铝块。（2）在实验中，天平调节平衡后就不能再调节平衡螺母。（3）描点作图时，由于体积为0时，质量也为0，因此根据m=0和V=0，也可以作出一个点。（4）实验中需要多次测量的目的：避免实验的偶然性，从而使实验结论更具有普遍性。
视频演示——《探究同种物质的质量与体积的关系》
【例题1】为了探究物质质量和体积的关系，某同学用甲、乙两种物质做实验，实验数据如下表，请回答下列问题：（1）请在图示的坐标中，描绘甲物质的质量随体积变化的图线； （2）实验中多次改变两种物质的质量，其目的是________________（填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）；（3）分析表中数据可知，同种物质的不同物体其质量与体积的比值_______ ，不同物质的物体其质量与体积的比值______。（填“相同”或“不同”）
（1）由表格中每组对应的质量和体积的数据在坐标中描出各点，再用线将各点相连，作图如下：（2）实验中多次改变两种物质的质量，可避免实验的偶然性，寻找普遍规律。（3）由表格数据知，甲的每组数据中，质量与体积的比值0.5，乙的每组数据中，质量与体积的比值为1，所以同种物质的不同物体其质量与体积的比值相同，不同物质的物体其质量与体积的比值不同。
由某种物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度。通常用 ρ 表示。
分析实验结论：同种物质的质量与体积成正比，即同种物质的质量与体积的比值是一个确定的值。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。在物理学中，用密度表示物质的这种特性。
变形公式 m= ρV V=m/ρ
5. 对密度是物质的特性的理解（1）每种物质都有它确定的密度，同种物质，密度是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。（2）密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是不同的。（3）密度与物质的温度和状态有关。①同种物质的密度受温度变化的影响。物质在温度变化时，体积发生改变（如热胀冷缩），而质量不变，因此物质的密度会改变。②物质发生物态变化时，质量不变，但体积会变化，所以密度也随之变化。 例如水结冰后，密度变小（0.9g/cm3）。
6. 常见物质的密度自然界的物质种类很多，有的密度大，有的密度小。了解不同物质的密度，不仅可鉴别它们，而且还能让它们各尽所能，服务人类。
（1）一些固体的密度（常温 常压）
（2）一些液体的密度（常温 常压）
（3）一些气体的密度（0℃ ，1个标准大气压）
（4）由密度表可得出如下结论 （1）物质的密度值都是有条件的。如“常温 常压”“0℃，标准大气压” 等，若这些条件（温度，压强）改变，密度也会有所变化。（2）通常情况下，不同物质的密度是不同的。大部分固体的密度较大，液体的密度次之，气体的密度最小。但也有例外，如水银的密度为13.6×103kg/m3 ，比许多固体的密度都大，油类的密度一般比水的密度小；氢气是密度最小的气体等。 （3）密度相同的不一定是同种物质，如常温常压下冰和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同。（4）记住几个常用密度值。如水的密度为1.0×103kg/m3，冰的密度为0.9×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3，空气的密度为1.29kg/m3等。
【例题2】关于质量和密度，下列叙述正确的是（　　）A．氧气瓶中的氧气用去一半后，其密度不变B．水结成冰后，密度不变C．从地球带到太空的食品，质量不变D．一瓶矿泉水被喝掉一半后，剩余矿泉水的密度变小
A．因为氧气瓶的容积不变，当瓶内氧气用去一半后，体积不变，质量减半，由ρ=m/V可知，瓶内氧气的密度变为原来的一半，故A错误；B．质量是物体本身的属性，水结成冰后，只是物质的状态变化，质量不变，体积变大，ρ=m/V可知，ρ变小，故B错误；
C．从地球带到太空中的食品，只是位置发生了变化，组成食品的物质多少没有变化，所以质量不变，故C正确；D．密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积无关，一瓶矿泉水被喝掉一半后，剩余矿泉水的密度不变，D错误。
【例题3】2022年11月20日卡塔尔世界杯吉祥物“拉伊卜”凭借活泼灵动的形象，使众多球迷被它“圈粉”，据介绍，这个吉祥物的设计灵感源自阿拉伯传统佩戴的头巾。如图所示的“拉伊卜”是一个质量为80g，体积为100cm3的实心且质地均匀的树脂材料制成的玩具模型。（大理石的密度是2.8×103kg/m3）求：（1）“拉伊卜”模型所用树脂材料的密度是多少g/cm3？（2）某单位想用大理石材料制作一个“拉伊卜”雕塑，要求制成后的“拉伊卜”雕塑的体积为原体积的1000倍，则制成后的“拉伊卜”雕塑质量是多少kg？
【例题4】如表给出了部分物质在常温、常压下的密度，根据表格中的信息，下列说法正确的是（　　）A．固体的密度都比液体的密度大B．相同质量的实心铜球和铅球，铜球更小些C．能装下1kg酒精的塑料瓶，装不下1kg水D．同种物质的密度不一定相同
A．由表格数据可知，干松木的密度小于水的密度，因此固体的密度不一定比液体的密度大，故A错误；B．由表格数据知，铅的密度大于铜的密度，根据V=m/ρ，质量相同的实心铜球和铅球相比，铜球的体积更大，故B错误；C．由表格数据知，水的密度大于酒精的密度，根据V=m/ρ，质量相同的水和酒精相比，酒精的体积更大，所以能装下1kg酒精的塑料瓶，能装下1kg水，故C错误；D．由表格数据可知，冰的密度小于水的密度，冰、水属于同种物质，所以同种物质的密度不一定相同，故D正确。 故选D。
物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是不同的。所以可用密度鉴别物质。先根据ρ=m/V测出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用密度值即可鉴别商品真伪。如果测量值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
【例题5】某同学获得了一枚金牌，他想知道该金牌是否纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3，请根据这些数据判断该金牌是否纯金的，并写出理由。
用密度鉴别物质，这种鉴别方法是不是绝对可靠？不同物质的密度可以是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。所以用密度鉴别物质，这种鉴别方法不是绝对可靠。在知道密度的基础上，通过对两者气味的比较，可以鉴别酒精和煤油。一些混合物的密度和一些物质的密度相等。要准确的鉴别物质，既要看密度，还要看颜色、气味、硬度等。
2. 估测物体的质量有一些物体的质量比较大，不便于直接称量，我们可以根据密度知识通过计算得到。方法是：①查出组成该物体的物质的密度ρ，测出体积V；②根据m=ρV求出质量。
【例题6】人民英雄纪念碑的碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m，它的质量约为多少?
碑心石的体积：V＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6 m3查表，取花岗岩的密度： ρ＝2.8×103 kg/m3 由公式ρ=m/V 得到m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3 ＝119.3×103 kg ＝119.3 t 它的质量约为119.3 t
3. 估测物体的体积对于不便于直接测量体积的物体或者不易于测量体积的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过密度表查出这种物质的密度，再想办法测出它的质量，根据公式V=m/ρ就能算出它的体积。方法是：①查出组成该物体的物质的密度ρ，测出其质量m②根据V=m/ρ可算出物体的体积V.
【例题7】用天平称得一捆细铜丝的质量是1000g，直径为2mm。已知铜的密度是8.9×103kg/m3，这捆细铜丝的长度大约是多少？
4. 密度在社会生活中的一些应用
（1）商业中鉴别牛奶的质量、酒的品质
标准牛奶的密度是1015～1040 kg/m3 ±0.3 kg/m3，大于水的密度，若测出牛奶的密度不在规定的标准范围，表明不合格。
（2）测量密度，确定矿藏种类 勘探队员在野外勘探时，通过采集的样品的密度等信息，可以确定矿藏的种类及经济价值。（3）根据密度，鉴别产品优劣 例如用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为密度大而沉到盐水底。瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。
（4）根据密度大小选择合适的材料根据m=ρV可知，在体积相同时，密度越小，质量越小，密度越大，质量越大。 ①航空器材中，常采用高强度、低密度的合金或新型合金材料，减小自身的质量。
②机器底座的作用是为了增加稳度，压路机的滚筒是对路面的压力大。这些情况下，要求它们的质量大一些，所以人们就常常选用坚固、密度大的材料来制作。
③拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，要求道具的质量要小，人们常选用密度很小的泡沫塑料做道具。在产品包装中，常采用密度很小的泡沫塑料作填充物，减小质量，同时起到防震作用，便于运输，价格低廉。
视频欣赏——《密度与物质鉴别》
【例题9】如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机。工程师将一质量是7.9kg的钢制零件改用等体积的第三代铝锂合金替换，该零件的体积是______m3，用铝锂合合制成的新零件质量为_____kg。可见，用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的 。（钢的密度为7.9×103kg/m3，铝锂合金的密度为2.4×103kg/m3）
锂合合制成的新零件质量为 m=ρV ＝2.4×103kg/m3×10-3m3 ＝2.4kg用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的质量。
①同种物质组成的物体的质量与其体积成正比。②不同物质组成的物体的质量与其体积的比值一般不同。①某种物质组成的物体的质量与其体积的比叫这种物质的密度。②公式：ρ=m/V③单位： kg/m3、g/cm3 1g/cm3= 1.0×103 kg/m3④密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积无关。①鉴别物质： ρ=m/V.②估测物体的质量： m=ρV. ③估测物体的体积： V=m/ρ. ④其他应用：鉴别牛奶的质量、盐水选种、 根据密度大小选择合适的材料等。
1．一个实心铝块的质量是27g，体积温10cm3，则该铝块的密度为 ______g/cm3=_________kg/m3。 将这个铝块削去一半，剩下铝块的质量为______  g， 密度为 ______ g/cm3。
铝的密度是 ρ=m/V=27g/10cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3 将这个铝块削去一半，其质量和体积也减半，质量变为13.5g，但密度保持不变为2.7g/cm3。
铁球中铁的体积是所以此球是空心，空心部分的体积是V空=V-V铁=40cm3-20cm3=20cm3
3．在工业设计等领域，常将3D打印用于制造模型。某同学选用某种塑科来打印自己设计的作品。（1）若这种塑料的体积为10cm3时，质量为10.5g，求这种塑料的密度；（2）若用该材料打印出来作品的质量是42g，估算所消耗塑料的体积。
4．有一块花岗岩碑石，其体积为3m3。为了计算其质量，有人找了一小块同种花岗岩样品，测得该样品的质量为14g，体积为5cm3。利用这些数据，你能算出该花岗岩碑石的质量吗?
由题知，碑石样品的体积为 ，碑石样品质量 ，则碑石的密度为这块碑石的质量为
5．小明同学学习密度公式ρ=m/V后认为，从该公式看，可以推出“某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比”的结论。你认为这种推论对吗?为什么?
物理公式具有物理意义，不能把物理公式数学化，不能纯粹的从公式中获取关系，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关，故由密度的公式得出“某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比”的结论是错误的。
6. 若近似认为人体的密度等于水的密度，请根据你的质量估算一下自己身体的体积。
人体的质量可估计为50kg，水的密度是1.0×103kg/m3，人体的密度跟水的密度差不多，可近似等于水的密度，由ρ=m/V可知，人体的体积约为
1．怎样通过物质密度来鉴别钻石?答：用天平和量筒分别测出其质量和体积，利用公式ρ=m/V 计算出密度，再与密度表的钻石密度对比即可。2. 示例：密度是物质的一种特性，它的大小和什么因素有关?答：密度的大小与温度、物质种类、状态等因素有关。
1. 关于物质的密度，以下说法正确的是（ ）A．铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量B．物质的密度与质量和体积无关C．水的密度是水的特性，其大小不随物态、温度、形状的变化而变化D．由 ρ=m/V可知，密度与物体的质量成正比，与物体的体积成反比
A．铁的密度比铝的密度大，表示在相同体积的情况下铁的质量大于铝的质量，故A错误；BD．密度是物质本身的特性，决定于物质的种类、温度、所处的状态，与质量、体积无关，故B正确，D错误；C．水的密度是水的特性，其大小与温度、物态有关，与形状无关，故C错误。 故选B。
2. 盛夏天气炎热，小华将奶茶喝掉一半后盖上盖子放入冰箱，一段时间后，她拿出奶茶，发现奶茶全结成冰，请问奶茶结冰前后不变的物理量是（　　）A．质量 B．体积C．密度D．状态
盛夏天气炎热，奶茶的开始温度为室温，放入冰箱一段时间后，温度要降低很多，结冰后，状态改变，体积变大，而所含物质的多少没有变化，即质量不变，密度变小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. 测得一长方形薄铜板的长为5 m、宽为2 m，测得其质量为445 kg，从密度表上查得铜的密度为8.9×103 kg/m3，则这块铜板的厚度是 m.
由 ρ=m/V 知道铜板的体积是：V=m/ρ=445kg/8.9×103kg/m3=0.05m3 又因为体积公式是V=L长 L宽 h，所以铜板的厚度是：h=V/L长L宽=0.05m3/5m×2m=0.005m．
4. 如图所示是一把宜兴茶壶。小明同学想知道茶壶这种材料的密度，于是他用天平测出壶盖的质量为44. 4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14. 8g。（已知茶壶材料是实心的不浸水）（1）溢出水的体积是多少？（2）请你帮小明算出这种材料的密度是多少？（3）若测得整个空茶壶的质量为159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？
（1）溢出水的体积即为壶盖的体积 （2）这种材料的密度是（3）该茶壶所用材料的体积为
5. 小明在课外实践活动中接触到一个铝球，测得它的质量为54g，体积为30cm3。请你判断该铝球是空心的还是实心的？（已知ρ铝=2.7×103kg/m3）
（1）方法一：比较体积。假设这个铝球是实心球，则铝球中所含铝的体积（实心部分的体积）V=m/ρ=54g/（2.7g/cm3）=20cm3 因为铝的体积为30cm3，所以该铝球是空心的。（2）方法二：比较质量。假设这个铝球是实心球，则实心球的质量m'=ρV=2.7g/cm3×30cm3=81g>54g，所以该铝球是空心的。（3）方法三：比较密度。该铝球的平均密度：ρ=m/V=54g/30cm3=1.8g/cm3