三學生實驗:探究——物質的密度【體驗】物體的質量與體積的關系

活動1:取體積不同的兩個鐵塊,比較它們的質量。活動2:取體積相同的鐵塊和木塊各一個,比較它們的質量。(1)活動1中,體積較大的鐵塊質量較

,且體積越大,質量越

。(2)活動2中,

(選填“鐵塊”或“木塊”)的質量較大。提示:(1)大大(2)鐵塊1.同種物質的質量和體積的比值有什么關系?不同物質質量和體積的比值有什么關系?2.什么是物質的密度?3.如何描述密度的公式?4.密度的單位有哪些?它們之間有什么關系?探究1物質的密度

1.猜想與假設:結合“體驗”和日常生活經驗,你認為體積相同的同種物質的質量

,體積相同的不同物質的質量

。提示:根據日常生活中的經驗我們知道,同種物質體積相同時質量相同;物質種類不同,體積相同時質量一般是不一樣的。參考答案:相同不同2.實驗方法:_____________________________________________________。提示:要探究同種物質的質量與體積的關系,需控制物質的種類相同,改變體積,研究質量與體積的關系,這種方法叫做控制變量法。參考答案:控制變量法3.實驗器材:需測物理量

,實驗器材__________________________。提示:為探究物體的質量與體積的關系,需要用天平測出物體的質量,用量筒量出物體的體積。參考答案:物體的質量與體積天平、量筒(其他合理器材均可)4.實驗設計:(1)探究同種物質的質量與體積的關系。思路:需控制

不變,改變

,測出物體的質量。參考答案:物質種類物體體積(2)探究不同物質的質量與體積的關系思路:需控制

不變,改變

,測出物體的質量。參考答案:物體體積物質種類5.實驗數據及分析實驗序號物體質量m/g體積V/cm3質量與體積比值(g/cm3)1水1101012水2202013水3303014銅塊189108.95銅塊2178208.9實驗序號物體質量m/g體積V/cm3質量與體積比值(g/cm3)6銅塊3267308.97鐵塊179107.98鐵塊2158207.99鐵塊3237307.9分析實驗數據,你可得出的實驗結論:(1)同種物質的質量與體積的比值

。(2)不同物質的質量與體積的比值

。提示:比較實驗數據1、2、3(或4、5、6或7、8、9)可知,同種物質的質量與體積的比值是恒定的,比較1、4、7(其他合理答案均可)可知,不同物質的質量與體積的比值是不同的。參考答案:(1)相同(2)不同6.交流與評估(1)在實驗中對于同一種物質的質量和體積,應該收集幾組數據?為什么?參考答案:收集的數據組數越多越好。因為僅收集一組數據得不出質量和體積的關系,而收集的數據越多,越便于找到質量和體積的關系,得到的結論就越可靠,越具有普遍性。(2)探究過程中,選取的物質種類是多一些好,還是少一些好?在選取研究對象上有什么具體要求?參考答案:為了得到普遍性結論,使結論更有說服力,選取的物質種類應該多一些好,并且至少要有兩種物質,物質的狀態不要單一,既要有固體,還要有液體。(3)怎樣分析、比較實驗數據?參考答案:①可采用控制變量法:相同體積比較質量,相同質量比較體積。②計算質量與體積的比值,比較同種物質質量與體積的比值、不同物質質量與體積的比值的關系。③描點畫出同種物質的質量和體積的關系圖像,運用數學知識分析質量和體積的關系。探究2密度

結合“探究1”,思考下列問題:1.通過上面的探究實驗可知:同種物質的質量與體積的比值

,不同物質的質量與體積的比值

。物理學中用密度即

的比來反映物質的這一特性。參考答案:恒定不同某種物質的質量與該物質體積2.由密度的定義怎樣計算密度?怎樣由密度的公式得出密度的單位?參考答案:密度ρ在數值上等于質量m與體積V的比值,故用公式表示為ρ=;在國際單位制中,質量的單位是kg,體積的單位是m3,所以密度的國際單位就是kg/m3,另外常用的單位還有g/cm3。3.測量固體或液體的密度。測量物理量:

和

,計算公式:

。參考答案:質量體積ρ=探究3密度的應用

1.結合密度的公式,如何計算質量和體積?計算質量:

。計算體積:

。參考答案:m=ρVV=2.比較常溫常壓下一些固體、液體、氣體的密度,思考下列問題:(1)對于大部分物質,不同物質的密度相同嗎?(2)比較煤油和酒精的密度,兩種物質的密度相同嗎?(3)固體的密度總大于液體的密度嗎?為什么說密度是物質的一種特性?參考答案:(1)不同(2)相同(3)不是比如水銀的密度大于一般固體的密度,一般情況下,不同物質的密度不同,故我們說密度是物質的一種特性。3.結合密度的特性,密度主要應用于什么方面?參考答案:鑒別物質一、物質的質量與體積的關系1.同種物質的質量與體積的比值是_____的。2.不同物質的質量與體積的比值是_____的。相同不同二、密度1.定義:某種物質的質量與該物質體積的_____。2.公式及其應用:(1)求密度:;(2)求質量:m=ρV;(3)求體積:V=。比值3.單位及換算關系:1g/cm3=______kg/m3。4.特性:密度是物質的一種特性,不同物質的密度通常_______。5.應用:_____物質。1×103不相同鑒別考點1物質的質量與體積的關系

【典例1】為了研究物質的某種屬性,某同學分別用甲、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)液體在相同體積時的質量,表中記錄的是實驗測得的數據及求得的質量與體積的比值。物質實驗序號體積/cm3質量/g質量/體積(g/cm3)甲1591.80210181.80315271.80乙4540.8051080.80615120.80(1)分析表中實驗序號1、2、3或4、5、6的體積與質量變化的倍數關系,可歸納得出的結論是______________________。(2)分析表中實驗序號________,可歸納出的結論是:體積相同的甲、乙兩種液體,它們的質量不相同。(3)分析表中甲、乙兩種液體的質量與體積的比值關系可歸納得出的結論是:____________________________________。【思路導引】結合控制變量法,分析各物理量對應數據的變化規律。【精講精析】本題考查探究物質的質量與體積的關系。通過分析實驗序號1、2、3或4、5、6的數據,可以發現:對于同種物質,體積增大幾倍,質量也增大幾倍。甲、乙兩種液體,體積相同時的實驗序號為1與4(或2與5,或3與6),它們的質量不相同。觀察甲、乙兩種液體的質量與體積的比值,會發現對于同種物質這個比值是相同的,對于不同種物質這個比值是不同的。答案:(1)同種物質的質量與體積成正比(或體積增大幾倍,質量也增大幾倍)(2)1與4(或2與5,或3與6)(3)同種物質的質量與體積的比值相同,不同種物質的質量與體積的比值一般不同。【方法歸納】分析處理數據的方法“同中求異,異中求同”,(1)判斷一個物理量隨另一個物理量大小變化的趨勢,得出物理量間的定性關系;(2)計算表格中的數據,得出物理量間的定量關系;(3)在坐標系中描點作出圖像,結合數學知識,分析物理量間的關系。考點2密度的測量

【典例2】(2012·南京中考)某同學用天平和量筒測量小石塊的密度。(1)測量原理是________________________________________。(2)圖甲為用天平測量小石塊質量過程中的幾個情境,合理的順序是

(填字母)。(3)由圖甲b可知,小石塊的質量是

g。(4)將小石塊放入盛有40mL水的量筒中,靜止時液面情況如圖乙所示,則小石塊的密度是

kg/m3。【思路導引】用天平和量筒測固體的密度,為減小實驗誤差,要按照如下順序進行:【精講精析】本題考查天平的使用及固體密度的測量。(1)用天平和量筒測小石塊的密度時,天平能測出小石塊的質量,量筒能測出小石塊的體積,根據ρ=可以求出小石塊的密度。(2)使用天平時,要調節天平平衡:將游碼移到標尺的最左端的零刻線上,調節橫梁右端的平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處。將被測物體輕放在天平的左盤里,估計被測物體的質量,用鑷子向右盤里加減砝碼,并移動游碼直到天平重新平衡。a圖中的天平不平衡,c圖是調節天平平衡,b圖是測量小石塊的質量,所以順序應為a、c、b。(3)物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對的質量,砝碼的質量為70g,游碼所對的質量為1.4g,所以物體的質量為m=71.4g。(4)量筒中水的體積為60mL,所以小石塊的體積為V=60mL-40mL=20mL=20cm3,所以小石塊的密度為ρ===3.57g/cm3=3.57×103kg/m3。答案:(1)ρ=(2)a、c、b(3)71.4(4)3.57×103【方法歸納】密度的測量1.測固體密度的步驟:2.測液體密度的步驟:1.人們通常說的“黃金比鐵重”,它的實質是指()A.黃金的體積比鐵的體積大B.黃金的質量比鐵的質量大C.黃金的價格比鐵的價格高D.黃金的密度比鐵的密度大【解析】選D。本題考查對密度概念的理解。“黃金比鐵重”是指在體積相同的情況下,黃金的質量比鐵的質量大,即黃金的密度比鐵的密度大。2.一些故事影片中常有這樣的鏡頭:高墻倒塌壓在眾人(演員)身上,造成人員受傷。但在實際拍攝中,倒塌的高墻并不會傷害演員,砌成這種高墻的物塊最有可能是()A.泥土磚塊B.金屬塊C.泡沫塑料塊 D.水泥磚塊【解析】選C。本題考查密度知識的運用。由題目中“倒塌的高墻并不會傷害演員”可知,這種高墻的物塊質量和硬度都比較小,在同樣的形狀(體積)下,密度越小其質量也越小,越不容易傷害演員;再由題目中所給的材料來看,只能是泡沫塑料塊。3.蠟燭在燃燒過程中,它的()A.質量不變,體積變小,密度變大B.質量變小,體積變小,密度不變C.質量變小,體積不變,密度變小D.質量、體積、密度都變小【解析】選B。本題考查對密度的理解。蠟燭在燃燒的過程中,質量和體積都變小,而蠟燭這種物質沒有變化,所以它的密度不變。4.一容器內裝有體積為5×10-3m3、質量為4kg的酒精,則酒精的密度為

kg/m3。用去一半后,剩余酒精的密度為______kg/m3。【解析】本題考查了對密度的理解。酒精的密度為ρ===800kg/m3;密度是物質本身的一種特性,其大小與質量和體積無關,因此用去一半后,剩余酒精的密度不變。答案:8008005.(2012·成都中考)甲、乙兩種物質的質量與體積的關系圖像如圖所示,由圖可知,其中密度較大的是

(選填“甲”或“乙”),甲的密度是

g/cm3。【解析】本題考查密度的計算。由圖可知,當甲種物質的質量是3g時,對應的體積是2cm3,則甲種物質的密度ρ甲==1.5g/cm3;分析題圖中甲、乙兩種物質的圖線可知,在兩者體積相同的情況下,甲的質量比乙的質量大,根據ρ=可知甲的密度比乙的密度大。答案:甲1.56.一塊石碑,長50cm,寬20cm,高3m,質量為0.75t,則它的密度是________kg/m3,合

g/cm3。【解析】本題考查密度的計算。先求出石碑的體積:V=0.5m×0.2m×3m=0.3m3;石碑的質量是m=0.75t=750kg,所以石碑的密度是ρ==2.5×103kg/m3=2.5g/cm3。答案:2.5×1032.57.小平同學想知道一塊均勻大巖石的密度,于是他從這塊大巖石上砸下一小塊,用天平和量筒測量它的密度。在調節天平時,發現指針偏向分度盤的左側(如圖所示),此時應將平衡螺母向_______(選填“左”或“右”)端調。然后用調節好的天平測小巖石的質量,天平平衡時右盤砝碼的質量、游碼在標尺上的位置如圖所示,則這一小塊巖石的質量是

g。將其放入裝有80mL水的量筒中,水面升到100mL,這一小塊巖石的密度是

kg/m3,它的密度與那一大塊巖石的密度

(選填“相等”或“不相等”)。【解析】本題考查測固體的密度。在調節天平平衡時,若指針偏向分度盤的左側,根據“左偏右旋、右偏左旋”的原則,應將平衡螺母向右調;由題圖所