2019年八年级物理上册 2.3《学生实验探究——物质的密度》课件（新版）北师大版.ppt

第二章物质世界的尺度 质量和密度三 学生实验 探究 物质的密度 实验探究 物质的质量与体积的关系 不同物质体积大的质量不一定大 注意事项 在测量过程中 禁止通过调节平衡螺母来使天平平衡 测量水的质量时 先测空烧杯的质量 再测烧杯和水的总质量 顺序不能颠倒 使用量筒测水的体积时 视线要与水的凹面底部相平 铜块和铝块的体积也可通过量筒间接测量 使用刻度尺测棱长时 要做到 一贴 二正 三对齐 例1如图2 3 1所示是在探究甲 乙两种物质的质量跟体积关系时作出的图像 以下分析正确的是 A 不同物质的质量跟体积的比值是不同的B 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小C 若V甲 V乙 则m甲 m乙D 若m甲 m乙 则V甲 V乙解析 由图像知 50cm3的甲 乙两物质的质量分别为50g 25g 不同物质的质量跟体积的比值是不同的 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大 A正确 B C错误 由图像知 25cm3的甲物质的质量与50cm3的乙物质的质量相等 D错误 图2 3 1 A 物质的质量与体积的比值是物质的一种特性 对于不同物质而言 该比值一般不同 对于温度 状态相同的同一物质而言 该比值不变 密度 密度一般是定值 温度变化会不同 密度表示物特性 物变大小才变动 密度公式要记熟 质量体积来相除 巧记乐背 1 不同物质的密度一般不同 我们可利用这个特点鉴别物质 2 由密度公式 可知 当 一定时 V与m成正比 即同种物质的体积与质量成正比 3 物质的密度受物态变化的影响 当物质在固态 液态和气态之间转化时 其质量不变 但是由于其体积变化 所以其密度变化 如冰化成水 体积变小 密度变大 4 物质的密度受温度的影响 如物质热胀冷缩 虽然质量不变 但体积变化 从而导致密度的变化 例2 上海模拟 有根粗细均匀的铝棒 若锯掉四分之一 则剩下四分之三铝棒的密度是 A 原来密度的四倍B 原来密度的四分之一C 原来密度的四分之三D 与原来密度相同解析 粗细均匀的铝棒被锯掉四分之一后 体积与质量都变成原来的四分之三 所以它们的比值不变 即它的密度不变 D 同种固体或液体 无论体积 质量怎样变化 密度总是不变的 但气体由于没有一定的体积和形状 当它的质量或体积变化时 密度不一定不变 如氧气瓶内的氧气用去一部分后 质量变小 但体积不变 故密度变小 物质密度的测量 1 测量液体的密度时 不可先测体积 再测质量 因为测量体积时把液体从量筒中倒出来 不能倒干净 不可避免地有部分液体沾在量筒壁上 从而使测得的质量偏小 影响测量结果的准确性 量筒是一种测量仪器 又比较高 所以不能把液体盛在量筒里直接测质量 否则 量筒在天平上容易歪倒 2 利用量筒测量固体的密度 应先测质量 再用排水法测体积 若顺序颠倒 固体上沾的水将影响质量的测量结果 从而影响测量的密度的准确性 例3 湖南岳阳模拟 学完密度的知识后 小明想知道所喝的早餐奶的密度 于是和小刚到实验室 分别用不同的器材进行了测量 小明利用天平 含砝码 量筒 烧杯测量早餐奶密度的过程如下 图2 3 2 1 将天平放在水平桌面上 游码放在标尺左端的零刻线处 调节 使指针指在分度盘的中线处 这时横梁平衡 2 在烧杯中倒入适量的早餐奶 用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76 2g 将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中 如图2 3 2甲所示 则量筒内早餐奶的体积是 cm3 3 再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量 砝码和游码的示数如图2 3 2乙所示 则量筒中早餐奶的质量为 g 4 经过计算可知 早餐奶的密度 g cm3 平衡螺母 40 42 1 05 解析 1 使用天平测物体的质量时 应先把天平放在水平台上 把游码放在标尺左端的零刻线处 调节横梁两端的平衡螺母 使指针指在分度盘的中线处 2 由甲图知 量筒的分度值为2mL 量筒中的示数为40mL 40cm3 3 天平的示数m2 20g 10g 4 2g 34 2g 量筒中牛奶的质量m m1 m2 76 2g 34 2g 42g 4 牛奶的密度 测量液体的密度时 一般情况下 都不是测量全部液体的质量和体积 因为在倒液体时 不可避免地有液体残留在容器壁或量筒壁上 所以一般都是测量倒出的部分液体的质量与体积 求得其密度 例4 湖南娄底模拟 为了测量一元硬币的密度 小刚用天平测量10枚硬币的质量 平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图2 3 3甲所示 图2 3 3乙是10枚硬币放入量筒前后的液面情况 由图可知 10枚硬币的质量为 则所测硬币的密度为 图2 3 3 8 103kg m3 64g 解析 硬币的质量为砝码的质量与游码所对的刻度值之和 由图甲知 10枚硬币的质量m 50g 10g 4g 64g 由图乙知 未放入硬币时水的体积V1 30mL 放入硬币时体积V2 38mL 所以所测硬币的体积V V2 V1 38mL 30mL 8mL 8cm3 则所测硬币的密度 8g cm3 8 103kg m3 硬币是不规则物体 需要用量筒测量它的体积 使用量筒和水测量硬币的体积时 硬币上不可避免地沾有水 所以应该先测质量 再测体积 密度公式的应用 质量相同而体积不同的物质 成分肯定不同 利用密度公式判断物体是实心的还是空心的 具体方法如下 1 比较密度 利用密度公式求出物体的密度 与构成该物体的物质的密度比较 若 物体 物质 则该物体是实心的 若 物体 物质 则该物体是空心的 2 比较质量 假设物体是实心的 利用m V求出实心物体的质量m 再与物体的实际质量相比较 若m m物 则该物体是实心的 若m m物 则该物体是空心的 3 比较体积 假设物体是实心的 利用V 求出实心物体的体积V 再与物体的实际体积相比较 若V物 V 则该物体是实心的 若V物 V 则该物体是空心的 关于多个物体或同一物体在不同情况下的计算题 找准等量关系是解题的关键 一般情况下 同一物体在不同情况下 密度不变 即密度是等量关系 本题中石块与水之间的等量关系是体积 误以为气体的密度也是定值 例6某钢瓶内的氧气密度为6kg m3 一次气焊用去其中的 则瓶中剩余氧气的密度为 A 4kg m3B 6kg m3C 2kg m3D 无法确定解析 钢瓶内的氧气用去其中的后 质量变成原来的 而它的体积没变 仍然为钢瓶的容积 由密度公式 可知 其密度也变成原来的 即变成6kg m3 4kg m3 A 例5 四川南充中考 已知一个空瓶子装满水后的总质量为300g 在装满水的瓶子中放入一个小石块 溢出水后其总质量为320g 取出石块后 剩余的水和瓶子的总质量为290g 不计取出石块的过程中带走的水 则石块的质量为 g 石块的密度为 g cm3 水 1 0 103kg m3 解析 石块的质量m石 320g 290g 30g 石块的体积为排开水的体积 所以V石 V排 10cm3 则石块的密度 石 3g cm3 3 30 错解 B注意 固体与液体一样 不同质量的同种固体或液体 质量大的 体积就大 体积与质量成正比 因此同种固体或液体的密度是一个定值 而气体不同 气体没有一定的体积 相同质量的气体 放在大小不同的容器里体积不相等 所以密度不同 一般情况下 温度 受压情况对气体密度的影响都很大 对公式 的理解不透彻 例7小芳同学学习了密度公式 以后 对它有以下理解 其中正确的是 A 与m成正比 与V成反比B 不论是否为同种物质 大的m一定大C 不论V是否相同 大的m就大 小的m就小D 同一种物质在同一状态下的密度相同 不同物质的密度一般不同解析 密度是物质的一种特性 同种物质在同一状态下密度相同 与质量 体积无关 故A B错误 D正确 而质量m V m的大小与 V均有关 不能只考虑一个因素 故C错误 D 错解 A注意 密度是物质的一种特性 同种物质在同一状态下 密度相同 故物体的密度与物体的体积大小和质量大小无关 但在不知道物体密度时 可以间接通过密度公式进行计算 不仅仅是一个数学关系 它还有一定的物理含义 1 对同一种物质而言 在同一状态下 的大小与m V无关 此时是一定值 2 对于不同物质而言 当V一定时 m与 成正比 即 3 对于不同物质而言 当m一定时 V与 成反比 即 题型一探究物质的质量与体积的关系 例8某同学测出几个长方体的质量和体积 并求出了每个长方体的质量跟体积的比值 数据如下 则下列说法中错误的是 D A 同种物质 它的体积增大几倍 其质量也增大几倍B 同种物质 它的质量与它的体积的比值是个定值C 不同种物质 质量与体积的比值不一定相等D 同种物质 体积变化 其单位体积所含物质的多少也变化 解析 比较松木块1和松木块2的数据可知 同种物质 体积变为原来的4倍 质量也变为原来的4倍 因此可得出的结论为同种物质 它的体积增大几倍 其质量也增大几倍 并且它的质量与它的体积的比值是个定值 故A B正确 由表中数据可知 铁块和松木块的质量与体积之比不相等 故C正确 同种物质 体积变化时 其质量也发生变化 但单位体积所含物质的多少不发生变化 故D错误 方法点拨 本题采用了逐项分析法 逐项分析法是解答选择题的常用方法之一 这种解法要对每一个选项逐一分析 排除错误的选项 确定正确的选项 题型二密度的计算 例9小华家的晒谷场上有一堆稻谷 体积为4m3 为了估测这堆稻谷的质量 他用一只空桶平平地装满一桶稻谷 测得桶中的稻谷的质量为10kg 再用这只桶装满一桶水 测得桶中水的质量为8kg 求这堆稻谷的总质量约为多少吨 思路导图 明确水与样品之间的等量关系 由V 求出桶的容积 稻谷的密度 稻谷 稻谷的总质量m总 稻谷V总 解析 桶的容积V 8 10 3m3 稻谷的密度 稻谷 1 25 103kg m3 这堆稻谷的总质量m总 稻谷V总 1 25 103kg m3 4m3 5 103kg 5t 答案 5t 题型三密度的应用 例10在贵重金属中常用 盎司 这个质量单位 1盎司 28 3g 一块体积是10cm3的奥运会金牌含有5盎司黄金 它是纯金吗 填 是 或 不是 金 19 3 103kg m3 思路导图 明确所要解决的问题是鉴别物质 已知金牌质量m和体积V 由公式 可计算出金牌的密度 比较 与 金是否相等 判断金牌是不是纯金的 不是 解析 奥运会金牌的质量m 5盎司 5 28 3g 141 5g 它的密度 14 15 103kg m3 因为金的密度 金 19 3 103kg m3 所以这块奥运会金牌不是纯金的 题型四物质密度的测量 角度a液体密度的测量 例11 广东中考 如图2 3 4所示是测量酱油密度的过程 从图甲可读出烧杯的质量 图乙可读出烧杯和酱油的总质量 图丙可读出烧杯中全部酱油的体积 那么 酱油的质量m g 酱油的体积V cm3 酱油的密度 kg m3 图2 3 4 1 125 103 45 40 酱油质量m m总 m杯 由图丙可知酱油体积V 由密度公式 求出酱油密度 思路导图 测量目的 测量液体的密度 需要测量的物体是空烧杯质量m杯 烧杯和酱油的总质量m总 解析 由图甲知 空烧杯的质量m杯 20g 10g 5g 35g 由图乙知 烧杯和酱油的总质量m总 50g 20g 10g 80g 则酱油的质量m m总 m杯 80g 35g 45g 由图丙知 酱油的体积V 40cm3 则酱油的密度 1 125g cm3 1 125 103kg m3 角度b固体密度的测量 例12 山东德州中考 为测出石块的密度 某同学先用天平测石块的质量 所加砝码和游码在标尺上的位置如图2 3 5甲所示 接着用量筒和水测石块的体积 其过程如图乙所示 下列判断不正确的是 D A 石块的质量是46 8gB 石块的体积是18cm3C 石块的密度是2 6 103kg m3D 若先用量筒测石块的体积 接着用天平测石块的质量 会导致测得石块的密度偏小 图2 3 5 若先测石块体积 则石块从量筒中取出时会带着水 使测得的石块质量偏大 所得石块的密度会偏大 思路导图 测量目的 测量固体密度 测量原理为 解析 由图甲知 石块的质量m 20g 20g 5g 1 8g 46 8g 由图乙知 水的体积为20cm3 水和石块的总体积为38cm3 则石块的体积V 38cm3 20cm3 18cm3 石块的密度 2 6g cm3 2 6 103kg m3 故A B C说法正确 若先测石块的体积 则石块从量筒中取出会带着水 使测得的石块的质量值偏大 由密度公式知 计算出的石块的密度值偏大 故D说法错误 例13某校科学探究小组应用所学物理知识测量瓷器的密度 他们所用的器材有若干小碎瓷片 足够的水 一个质量为m0 容积为V0的有密封盖的瓶子 如图2 3 6 问 1 他们还需要选择什么器材才能测出小碎瓷片的密度 只限选一件仪器 2 请简要写出测量过程 并用适当的符号表示所测量的物理量 图2 3 6 解析 1 为了测碎瓷片的密度 需要测量碎瓷片的质量和体积 题目中所给的器材没有可以直接或间接测量质量的器材 所以还需要一架天平 2 碎瓷片的体积可以借助瓶子和水 方法是 取适量的小碎瓷片 用天平测出其质量m 将瓶子装满水 盖好瓶盖 用天平测出瓶子和水的总质量m1 将小碎瓷片装入瓶里 拧紧瓶盖 再测出瓶子 水和小碎瓷片的总质量m2 小碎瓷片的体积V V排 则小碎瓷片的密度 答案 1 天平 2 取适量的小碎瓷片 用天平测出其质量m 将瓶子装满水 盖好瓶盖 用天平测出瓶子和水的总质量m1 接着将小碎瓷片装入瓶里 拧紧瓶盖 再测出瓶子 水和小碎瓷片的总质量m2 1 利用刻度尺和天平可以测量规则固体的密度 非规则固体的密度可以用天平 量筒和水来测量 无论用哪种方法 必须用天平来测量固体的质量 2 用量筒测量固体的体积属于等量替代法 即固体排开水的体积与固体的体积相等 3 如果没有量筒 也可以通过等量替代法计算出固体的密度 知识链接 解读中考 密度是物质的一种特性 每种物质都有自己的密度 本节知识在中考中主要考查的是密度的特性 密度的测量 关于密度的计算 密度知识的应用等 一般以填空题 选择题 实验探究题为主 偶尔出现计算题 难度不大 考点一有关密度的计算 例14 江苏扬州中考 一个中学生的体积最接近 A 50mm3B 50cm3C 50dm3D 50m3解析 人体的密度与水的密度相差不多 一个中学生的质量约为50kg 其体积约为V 0 05m3 50dm3 C 教材第53页 作业第3题 人体的密度与水的密度差不多 一个体重正常的成年人的质量约为60kg 其体积约为m3 例15不同品种 不同产地的小麦 即使麦粒都很饱满 其中各种成分的比例及麦粒的坚实度也不一样 因此麦粒的密度也略有不同 请你利用实验课上用过的仪器 设计一个测定饱满麦粒密度的实验方案 要求 1 写明所需器材 测量步骤及操作中为减小误差而需要注意的事项 2 用字母代表物理量 写出计算麦粒密度的公式 核心素养 解析 1 实验器材 天平 量筒 水 20颗麦粒 实验步骤 取20颗麦粒 用天平称出质量m 在量筒中装入适量的水 记下水的体积V1 把麦粒倒入量筒 记下此时量筒的读数V2 为减小误差需注意的事项 除去瘪粒 选用的麦粒要干净 把麦粒倒入量筒的水中以后要适当摇晃 排出气泡 麦粒不可在水中浸泡时间太长 测量失败重新实验时要用新的麦粒 2 用字母代表物理量 计算麦粒密度的公式为 答案 1 实验器材 天平 量筒 水 20颗麦粒 实验步骤 取20颗麦粒 用天平称出质量m 在量筒中装入适量的水 记下水的体积V1 把麦粒倒入量筒 记下此时量筒的读数V2 为减小误差需注意的事项 除去瘪粒 选用的麦粒要干净 把麦粒倒入量筒的水中以后要适当摇晃 排出气泡 麦粒不可在水中浸泡时间太长 测量失败重新实验时要用新的麦粒 2 密度表达式