探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系,體會(huì)利用比值不變反映的數(shù)量關(guān)系來(lái)定義物理量的方法。
知道密度的定義、公式和單位,理解密度的物理意義。
體積相同的木塊、鋁塊和鐵塊,他們的質(zhì)量并不相同,鐵塊質(zhì)量很大,鋁塊質(zhì)量較小,木塊質(zhì)量最小。
探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系
天平、砝碼、體積不同的鋁塊和銅塊、刻度尺。
取幾個(gè)不同體積的的鋁塊,用天平分別測(cè)量它們的質(zhì)量,用刻度尺分別測(cè)量長(zhǎng)、寬、高,計(jì)算出它們的體積。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系。
①調(diào)節(jié)天平平衡;②用天平分別稱(chēng)量不同體積的鋁塊(銅塊)的質(zhì)量,并記入表格;③測(cè)量鋁塊(銅塊)的邊長(zhǎng),計(jì)算他們的體積,并記入表格。
處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可以采用圖像法。以體積V為橫坐標(biāo),以質(zhì)量 m為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)系中再加上一個(gè)m=0,V=0的點(diǎn)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫(huà)出鋁塊的m-V圖像。
用木塊、鐵塊重復(fù)做實(shí)驗(yàn)
不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積比值關(guān)系
1. 同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比,即比值是一定的。
2. 物質(zhì)不同,它們的質(zhì)量與體積的比值也不同。
因此,這個(gè)比值反映了物質(zhì)的一種特性。
為了描述物質(zhì)的這種特性我們引入了——密度的概念
例1 (2022·甘肅酒泉·八年級(jí)期中)某學(xué)習(xí)小組在探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí),選用了體積為10cm3、20cm3、30cm3的三個(gè)鋁塊和托盤(pán)天平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)調(diào)節(jié)天平平衡后,小明用天平測(cè)量鋁塊1(體積為10cm3)的質(zhì)量,如圖甲,這一操作中的錯(cuò)誤是______,改正錯(cuò)誤后,他正確操作,平衡時(shí)右盤(pán)砝碼和游碼在標(biāo)尺上位置如圖乙,請(qǐng)將此鋁塊的質(zhì)量填寫(xiě)在如表空白處。他接下來(lái)繼續(xù)測(cè)量了鋁塊2和鋁塊3的質(zhì)量并完成了如表格的記錄;
例1 (2022·甘肅酒泉·八年級(jí)期中)某學(xué)習(xí)小組在探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí),選用了體積為10cm3、20cm3、30cm3的三個(gè)鋁塊和托盤(pán)天平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)小組在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí),用描點(diǎn)法畫(huà)出鋁塊的m﹣V圖象,請(qǐng)你在上面的方格紙中建立坐標(biāo)系完成他們的圖象______。由圖象可以得到的結(jié)論是同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積成______(選填“正比”或“反比”);(3)該鋁塊的密度是______g/cm3。
【答案】用手直接拿取砝碼???? 27???? 見(jiàn)詳解???? 正比???? 2.7【詳解】(1)由圖甲知,在加減砝碼時(shí),不能用手拿取,應(yīng)用鑷子夾取。由圖乙知,鋁塊1的質(zhì)量m1=20g+5g+2g=27g,(2)在圖丙中,以m為縱坐標(biāo),坐標(biāo)紙上每?jī)筛癖硎?7g,V為橫坐標(biāo),坐標(biāo)紙上每?jī)筛駷?0cm3,對(duì)應(yīng)的單位為g和cm3,據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),作圖如下:由圖像知,m與V的關(guān)系圖線(xiàn)是經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),所以同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積成正比。(3)由表格數(shù)據(jù)知,鋁塊的密度
1?。?022·全國(guó)·八年級(jí)課時(shí)練習(xí))“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:①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(guò)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
【答案】? 相同???? 不同???? 密度???? B【詳解】①分別計(jì)算出1、2、3次鋁塊的質(zhì)量與體積之比,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為 ,分別計(jì)算出4、5、6次鐵塊的質(zhì)量與體積之比,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為 ,故初步得出:同種物質(zhì)組成的不同物體,其質(zhì)量與體積的比值相同;不同物質(zhì)的物體其質(zhì)量與體積的比值不同;質(zhì)量與體積的比值反映了物質(zhì)的一種特性,物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值用密度來(lái)表示。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選用多種物質(zhì)、多次實(shí)驗(yàn)的目的是避免偶然性,得出普遍結(jié)論,故A不符合題意,B符合題意。故選B。
定義:某種物質(zhì)組成物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度。
密度在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量。
單位:(1)國(guó)際單位:千克每立方米(kg/m3, kg·m-3 )
(2)常用單位:克每立方厘米(g/cm3 , g·cm-3 )
(3)單位換算: 1 g/cm 3 =1×103 kg/m3
1. 一些固體的密度(常溫常壓)
2. 一些液體的密度(常溫 常壓)
1.0×103kg/m3
3. 一些氣體的密度(0℃ ,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
密度表中反映的物質(zhì)密度的一些規(guī)律:
1.一般:ρ固>ρ液>ρ氣
一般來(lái)說(shuō),物質(zhì)在溫度或物態(tài)變化時(shí),體積發(fā)生改變,而質(zhì)量不變。因此物質(zhì)的密度在溫度升高時(shí)變小,在溫度降低時(shí)變大(但水例外,水在4度時(shí)密度最大,結(jié)冰后,密度變?。?。
2.不同物質(zhì)密度可能相同:如冰和蠟,酒精和煤油。
3.同種物質(zhì)物態(tài)不同,密度可能不同:如冰和水,且冰的密度小于水的密度。
4.固體、液體和氣體密度用國(guó)際單位,固體和液體數(shù)值都表示為“×103 ”的形式,如ρ水=1.0×103 kg/m3 ;氣體的數(shù)值沒(méi)有“×103”,如ρ空氣=1.29 kg/m3
5.密度是物質(zhì)本身的一種特性,它跟質(zhì)量、體積、形狀、位置等因素?zé)o關(guān),但密度跟物質(zhì)的種類(lèi)、狀態(tài)、壓強(qiáng)和溫度有關(guān)。
1. 密度及變形公式: ρ=m/V 質(zhì)量 m=ρV 體積 V=m/ρ
2. 計(jì)算時(shí)注意ρ、m、V單位的組合: ① m用kg做單位,V用m3做單位,ρ的單位是kg/m3; ②m用g做單位,V用cm3做單位時(shí),ρ的單位是g/cm3;
3. 密度計(jì)算的一般步驟 :
①確定已知條件并統(tǒng)一各物理量的單位;②分析求未知量所需要的條件;③選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算。
例2?。?022·上海市青云中學(xué)九年級(jí)期中)對(duì)密度公式 理解正確的是( ?。〢.密度與質(zhì)量成正比B.密度與體積成反比C.密度與質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)D.密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比
【答案】C【詳解】密度是物體的一種特性,跟物體的體積、質(zhì)量無(wú)關(guān),密度的大小等于質(zhì)量與體積的比值,對(duì)同種物質(zhì)來(lái)說(shuō),密度是一定值,質(zhì)量隨體積的增大而增大,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
2 (2022·北京豐臺(tái)·八年級(jí)期末)一瓶純凈水喝掉一半后,剩下的半瓶水與原來(lái)的一瓶水比較( ?。〢.質(zhì)量不變B.密度不變C.密度減小D.體積不變
1.(2022·遼寧錦州·八年級(jí)期中)對(duì)于質(zhì)量、密度的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是(  )A.物質(zhì)的質(zhì)量越大,密度越大B.物質(zhì)的密度與其體積有關(guān)C.某種物質(zhì)的密度可通過(guò)其質(zhì)量與體積之比求得D.某種物質(zhì)的質(zhì)量與其體積成反比
【答案】C【詳解】對(duì)于同一種物質(zhì),在確定的溫度和狀態(tài)下,密度是不變的,即同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的,物質(zhì)的密度大小與質(zhì)量和體積無(wú)關(guān),但物質(zhì)的密度可通過(guò)其質(zhì)量與體積之比求得。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
2.(2022·全國(guó)·八年級(jí)課時(shí)練習(xí))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(lái)時(shí)沒(méi)什么兩樣,只是變輕了。下列說(shuō)法不正確的是( ?。?。A.“看上去和剛拔出來(lái)時(shí)沒(méi)什么兩樣”說(shuō)的是蘿卜的體積沒(méi)有改變B.“變輕了”說(shuō)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(méi)有改變D.一塊冰熔化成水后,它的體積變小,密度變大
【答案】C【詳解】A.被從地里拔出的蘿卜,幾天后,和剛拔出時(shí)的沒(méi)什么兩樣,說(shuō)明蘿卜的體積沒(méi)有改變,故A正確,不符合題意;B.蘿卜變輕了,蘿卜含有的物質(zhì)變少了,說(shuō)明蘿卜的質(zhì)量變小了,故B正確,不符合題意;C.蘿卜的質(zhì)量變小,體積不變,根據(jù)可知密度變小了,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.一塊冰熔化成水后,它的質(zhì)量不變,它的體積變小,根據(jù)可知密度變大,D正確,不符合題意。故選C
3.(2022·河北·張家口市第五中學(xué)八年級(jí)期中)如圖所示的三只相同的燒杯分別放有質(zhì)量相等的酒精、水、濃鹽水,根據(jù)液面高度判斷盛濃鹽水的是( ?。〢.甲杯 B.乙杯C.丙杯 D.無(wú)法判斷
【答案】?C【詳解】】已知三種液體的質(zhì)量相等,其密度關(guān)系為ρ濃鹽水>ρ水>ρ酒精,由 可知,密度越大,體積越小,因此濃鹽水的密度最大,體積為最小,即丙為濃鹽水;而酒精的密度最小,其體積最大,即乙為酒精;則甲為水,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
4.(2022·江蘇鹽城·八年級(jí)階段練習(xí))在探究質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí),小明找來(lái)大小不同的塑料塊和某種液體做實(shí)驗(yàn)。(1)圖甲是小明在水平桌面上使用托盤(pán)天平的情景,他的錯(cuò)誤是______;(2)改正錯(cuò)誤后,小明正確操作,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫(huà)出了塑料塊和液體質(zhì)量隨體積變化的圖象,如圖乙所示。①分析圖象可知:同種物質(zhì)的不同物體,其質(zhì)量與體積的比值______(相同/不同),物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值定義為密度,塑料的密度為_(kāi)________kg/m3;②往燒杯內(nèi)倒入10cm3的該液體,用天平稱(chēng)出燒杯和液體的總質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖丙所示,則燒杯和液體的總質(zhì)量為_(kāi)___g,燒杯質(zhì)量為_(kāi)____g。
【答案】?稱(chēng)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母???? 相同???? 1.2×103???? 37.4???? 29.4【詳解】(1)天平正確的調(diào)節(jié)方法是:將托盤(pán)天平放置在水平桌面上,將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線(xiàn)上;調(diào)節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母,使橫梁平衡;圖甲中,小明的錯(cuò)誤是在稱(chēng)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母。(2)①由圖象可知,塑料(或液體)的質(zhì)量和體積成正比,說(shuō)明同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同。塑料的質(zhì)量為30g時(shí),對(duì)應(yīng)的體積為25cm3,其密度 ,②由圖丙可知燒杯和液體的總質(zhì)量m總=20g+10g+5g+2.4g=37.4g,由圖像可知液體的密度 ,10cm3液體的質(zhì)量為m液1=ρ液V液1=0.8g/cm3×10cm3=8g,燒杯質(zhì)量為m杯= m總- m液1=37.4g-8g=29.4g。
物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系
同種物質(zhì),質(zhì)量與體積成正比;質(zhì)量與其體積的比值是一定的。
不同物質(zhì)組成的物體,質(zhì)量與其體積的比值一般是不同的.
某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。 密度反映了物質(zhì)的一種特性。
國(guó)際單位:千克/米3(kg/m3)
常用單位:克/厘米3(g/cm3)
單位換算:1g/cm3= 1.0×103 kg/m3

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第2節(jié) 密度

版本: 人教版

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