導(dǎo)學(xué)案5.2物質(zhì)的密度導(dǎo)學(xué)目標1.理解密度的定義、公式和單位。2.會進行密度單位的換算。重點難點重點：1.經(jīng)歷建立密度概念的實驗探究過程，領(lǐng)會比值定義物理量的方法。2.理解密度的定義、公式和單位。難點：1.密度是物質(zhì)的一種特性。2.正確理解密度公式。導(dǎo)學(xué)過程【自主學(xué)習(xí)】活動一探究物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系〖活動〗探究物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系〖猜想〗同種物質(zhì)組成的不同物體，體積越，質(zhì)量越，它們各自的質(zhì)量與體積的比值可能是的?！挤桨浮竭x取三個大小不同的長方體木塊和鐵塊，分別用測出它們的質(zhì)量，用測量出后，計算出它們各自的體積；再算出木塊和鐵塊的質(zhì)量與體積的比值，然后進行比較。填入下表〖交流〗（1）同種物質(zhì)組成的不同物體，其質(zhì)量與體積的比值是否相同或相近？（2）不同物質(zhì)組成的物體，其質(zhì)量與體積的比值大小是否相同？〖總結(jié)〗11．物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系：（1）同種物質(zhì)組成的不同物體，質(zhì)量與體積的比值是的；（2）不同物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積的比值一般是的。2．物體的質(zhì)量與體積的比值可以作為區(qū)分的重要依據(jù)。活動二密度的概念及其計算〖定義〗某種物質(zhì)叫做這種物質(zhì)的密度，用符號表示?！脊健筋惐人俣鹊亩x式試寫出密度的公式?！紗挝弧匠Ｓ脝挝唬?，它們的換算關(guān)系：?！妓伎肌剑?）水的密度是1.0×103kg/m3表示：。（2）對同種類物質(zhì)，密度ρ與質(zhì)量m和V的關(guān)系。（3）不同種類物質(zhì)，密度是否相同？這說明什么？〖計算〗一鐵塊質(zhì)量是1.97t，體積是0.25m3，鐵塊密度多大？【合作探究】1．（2023秋?內(nèi)黃縣校級期末）密度定義式由于寫成如圖所示的樣式，而被稱為“物理最美公式”.下列關(guān)于該公式的說法中正確的是（）A．同種物質(zhì)的密度與物體的質(zhì)量成正比 B．由公式可知物質(zhì)的密度由其質(zhì)量與體積共同決定 C．對于同種物質(zhì)組成的不同物體，物體的質(zhì)量與體積成正比 D．密度是物質(zhì)的特性之一，只要物質(zhì)種類不變，任何條件下它的密度都不改變2．（2024?歷城區(qū)一模）小明發(fā)現(xiàn)：大石塊重，小石塊輕，木塊也是這樣，但沒有石塊重，有些很小的物體卻特別重。于是，他選用了一些大小不同的鋁塊、植物油、托盤天平和量筒來“探究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系”。（1）小明將天平放在水平桌面上，開始調(diào)節(jié)天平平衡（如圖甲），請指出他操作中的不當之處：。（2）在完成了對鋁塊的測量后，他想用植物油繼續(xù)探究，制定的實驗方案如下：A.用天平測出燒杯的質(zhì)量；B.在燒杯中倒入適量的植物油，測出燒杯和植物油的總質(zhì)量；C.將燒杯中的植物油全部倒入量筒中，測出植物油的體積。大家在討論時意識到按照該實驗方案測出的植物油質(zhì)量和體積的比值與真實值會有一定差異，若將實驗步驟調(diào)整為（填字母序號）則可以使結(jié)果更準確。（3）小明在測量燒杯和植物油的總質(zhì)量時，天平平衡后如圖乙所示，則燒杯和植物油的總質(zhì)量為。（4）小明所用托盤天平配套的砝碼盒中有5g、10g、50g、100g的砝碼各一個以及兩個20g的砝碼。在完成圖乙所示的稱量時，下列四種加減砝碼的順序中，你認為最合理的是（“+”表示向右盤中加入砝碼，“﹣”表示取出砝碼）。A.+100g、﹣100g、+50g、+20g、+5g、+游碼B.+100g、﹣100g、+5g、+20g、+50g、+游碼C.+100g、﹣100g、+50g、+20g、+20g、﹣20g、+5g、+游碼D.+100g、﹣100g、+50g、+20g、+20g、﹣20g、+10g、﹣10g、+5g、+游碼（5）同組的小宇同學(xué)繪制m﹣V圖像時，誤將燒杯和植物油的總質(zhì)量當作了植物油的質(zhì)量，導(dǎo)致圖線未經(jīng)過坐標原點（如圖丙中A所示）。大家分析后推斷：能正確反映植物油的質(zhì)量與體積關(guān)系的圖像應(yīng)是（選填“B”、“C”或“D”）。3．（2024春?海門區(qū)期中）如圖所示，是我國自主研發(fā)的新一代隱身戰(zhàn)斗機殲﹣20，其利用高性能碳纖維復(fù)合材料，提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能，同時減小了自身質(zhì)量。將一個體積為500cm3的鋼制零件替換成碳纖維復(fù)合材料零件，在體積不變的情況下，質(zhì)量減少3050g。（已知：）求：（1）鋼制零件的質(zhì)量；（2）碳纖維復(fù)合材料零件的質(zhì)量；（3）此碳纖維復(fù)合材料的密度。當堂檢測1．（2024春?西安期中）關(guān)于密度，下列說法正確的是（）A．密度與物體所處的狀態(tài)和溫度無關(guān) B．密度是物質(zhì)的特性，與物體的質(zhì)量和體積無關(guān) C．根據(jù)可知ρ與m成正比，與V成反比 D．物質(zhì)的體積越大，其密度越小2．（2024春?豐澤區(qū)校級期中）現(xiàn)藏于上海博物館的“戰(zhàn)國商鞅方升”，容積約為200cm3，是中國度量衡史的標志性器物。其所能容納水的質(zhì)量與下列哪個物體的質(zhì)量最接近（）A．一張物理試卷 B．一本物理課本 C．一瓶500mL的礦泉水 D．一個實心球3．（2024?廣東一模）如圖所示，桌面上放有三個相同的玻璃杯，分別裝有質(zhì)量相同的三種液體甲、乙、丙，它們的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，三個杯子從左至右依次裝的液體種類是（）A．乙、丙、甲 B．甲、丙、乙 C．甲、乙、丙 D．丙、乙、甲4．（2024?水富市校級模擬）如圖所示表示A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的關(guān)系，由圖可知，下列密度關(guān)系正確的是（）A．ρA＞ρC＞ρB，且ρA＞ρ水 B．ρB＞ρC＞ρA，且ρA＞ρ水 C．ρC＞ρB＞ρA，且ρA＞ρ水 D．ρB＞ρC＞ρA，且ρA＜ρ水5．（2024春?海門區(qū)期中）小宇同學(xué)想通過實驗測量某種液體的密度，他首先用量杯測量了部分液體的體積V，然后用電子秤測量了液體和量杯的總質(zhì)量m，多次實驗后，他通過得到的幾組數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的m﹣V圖象。下列說法正確的是（）①量杯質(zhì)量為40g②該液體密度為1g/cm3③該液體密度為2g/cm3④45cm3時的總質(zhì)量為110gA．只有②④正確 B．只有①③正確 C．只有③④正確 D．只有①②正確6．（2024春?濱湖區(qū)期中）如圖所示，小芳將金桔放在手中。已知金桔的密度與水的密度相同，直徑為D的球體積約為。則1kg的金桔可能的個數(shù)是（）A．5 B．45 C．95 D．1257．（2024?福田區(qū)二模）航天員將一包2.4kg的A4紙帶到太空，其質(zhì)量（選填“變大”“變小”或“不變”），這包紙的尺寸為30cm×20cm×5cm，其密度為g/cm3。8．（2024?阿城區(qū)二模）牛奶是一種營養(yǎng)豐富的食物，含有多種微量元素，還有蛋白質(zhì)及多種維生素等，為我們提供必需的營養(yǎng)，如圖是一種妙可藍多純牛奶，每一瓶的凈含量為1L，如果此純牛奶密度為1.1×103kg/m3，一瓶純牛奶的質(zhì)量為kg，如果用這個空奶盒裝水，可以裝kg的水。（ρ水＝1.0×103kg/m3）9．（2024春?西安期中）在創(chuàng)建“文明城市”活動中，小明用鋼制小鏟刀清除違規(guī)張貼的“小廣告”，用久的鏟刀被磨去了一些，鏟刀的質(zhì)量，鏟刀的密度（兩空均選填“增大”“減小”或“不變”）；已知鋼的密度為7.9×103kg/m3，其物理意義是。10．（2023秋?開州區(qū)期末）在空間站失重環(huán)境下，書寫并非易事：用鋼筆書寫，墨水不會自動往下流，導(dǎo)致書寫斷斷續(xù)續(xù)。為此，美國于1965年設(shè)計出如圖所示的“太空圓珠筆”。書寫過程中，筆芯內(nèi)氮氣的質(zhì)量，密度。（兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）11．（2024春?丹徒區(qū)月考）在“探究固體的質(zhì)量與體積的關(guān)系”實驗中，小明用3個鋁塊和3個松木塊進行實驗。（1）調(diào)節(jié)天平平衡后，小明用天平測量體積為10cm3的鋁塊的質(zhì)量，如圖所示，這一操作中的錯誤是，改正錯誤后，繼續(xù)進行實驗。（2）實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。物質(zhì)實驗序號m/gV/cm3/（g?cm﹣3）鋁塊127102.7254203108402.7松木塊41082160.5532640.5610200.5①表中空格處數(shù)據(jù)應(yīng)為。②根據(jù)1、2、3三次實驗數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值是（選填“相同”或“不同”）的。③比較鋁塊和松木塊的實驗數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值一般是（選填“相同”或“不同”）的。④質(zhì)量與體積的比值反映的是（“物質(zhì)”或者“物體”）的一種特性，物理學(xué)中把它定義為。像這種利用“比值法”定義的物理量我們還學(xué)過。（3）小明發(fā)現(xiàn)實驗桌上還有一個未知實心物塊，他通過實驗測得其質(zhì)量為32.4g，體積為12cm3，通過計算他判該物可能是（選填“鋁塊”或“松木塊”）。12．（2024春?東臺市月考）為了探究物質(zhì)的某種特性，某同學(xué)利用甲、乙兩種不同液體進行實驗探究，測得如下表所示的數(shù)據(jù)：實驗序號甲乙體積V/cm3質(zhì)量m/g體積V/cm3質(zhì)量m/g11010108220202016330303024440404032（1）在如圖所示的方格中已經(jīng)畫出了乙液體的質(zhì)量m隨體積V變化的圖像，請你在圖中畫出甲液體的質(zhì)量m隨體積V變化的圖像。（2）通過對圖像的分析，你得到的結(jié)論是：①；②。（3）由圖像可知，甲、乙兩種液體的密度ρ甲、ρ乙之間的大小關(guān)系是。（4）物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值定義為密度。你學(xué)過的初中物理中用比值法定義的物理量還有。（5）本實驗測量多組數(shù)據(jù)的目的是。參考答案及解析【自主學(xué)習(xí)】活動一探究物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系〖猜想〗大大一定〖方案〗天平刻度尺長寬高實際測的數(shù)據(jù)填入下表〖交流〗（1）是（2）一般不同〖總結(jié)〗11．（1）相同；（2）不同2．物質(zhì)?；顒佣芏鹊母拍罴捌溆嬎恪级x〗組成的物體的質(zhì)量與體積之比ρ〖公式〗ρ=m/V〖單位〗kg/m3g/cm31.0×103kg/m3=1g/cm3〖思考〗（1）1m3水的質(zhì)量為1.0×103kg（2）對同種類物質(zhì)，密度ρ與質(zhì)量m和V的大小無關(guān)，與他們的比值相等（3）一般不同，說明密度是物質(zhì)的物理屬性?！加嬎恪?.88×103kg/m3【合作探究】1．【解答】解：AB、密度是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)，故AB錯誤；C、對于同種物質(zhì)組成的不同物體，質(zhì)量越大體積越大，物體的質(zhì)量與體積成正比，故C正確；D、同種物質(zhì)的密度隨溫度、狀態(tài)的變化而變化，故D錯誤。故選：C。2．【解答】解：（1）天平在調(diào)平衡前必須將游碼撥到零刻度線；由圖可知，其做法錯誤之處是沒有把游碼撥到零刻度線；原來游碼沒有歸零時，天平平衡，當把游碼撥到零刻度線處時，相當于右盤質(zhì)量變小，則指針左偏，應(yīng)將平衡螺母右調(diào)；（2）燒杯中的植物油全部倒入量筒中，測出植物油的體積，由于燒杯上會沾有植物油，使得測量結(jié)果有差異，將實驗步驟調(diào)整為BCA；（3）由圖丙知，天平游碼標尺的分度值是0.2g，燒杯的質(zhì)量為m＝50g+20g+5g+3.4g＝78.4g；（4）在使用天平測量質(zhì)量時，應(yīng)按從大到小的順序依次試加砝碼最為合理；AC、沒有試加10g的砝碼，含有一定的僥幸，故AC不合理；B、砝碼應(yīng)該由大到小依次試加，先+5g再+20g不合理，故B不合理；D、按照由大到小的順序依次試加，并在試加了最小的砝碼后移動游碼，故D合理。故選：D；（5）探究水的質(zhì)量和體積的關(guān)系時，水的體積是準確的，誤把燒杯和水的質(zhì)量當作水的質(zhì)量，導(dǎo)致體積為0時，質(zhì)量會有示數(shù)，所以圖線會向上平移，現(xiàn)在已知a圖線是誤把水和燒杯質(zhì)量當作水的質(zhì)量，所以和a圖線平行的C線就是。故答案為：（1）沒有將游碼移至零刻度線；（2）BCA；（3）78.4g；（4）D；（5）C。3．【解答】解：（1）鋼制零件的質(zhì)量：m鋼＝ρ鋼V＝7.9g/cm3×500m3＝3950g，（2）碳纖維復(fù)合材料零件的質(zhì)量：m碳＝m鋼﹣Δm＝3950g﹣3050g＝900g；（3）此碳纖維復(fù)合材料的密度：＝1.8g/cm3。答：（1）制零件的質(zhì)量是3950g；（2）碳纖維復(fù)合材料零件的質(zhì)量為900g；（3）該碳纖維復(fù)合材料的密度為1.8g/cm3?！井斕脵z測參考答案】1．【解答】解：A、密度與物體所處的狀態(tài)和溫度有關(guān)，故A錯誤；B、密度是物質(zhì)的特性，與物體的質(zhì)量和體積無關(guān)，故B正確；C、根據(jù)可知ρ與m，V無關(guān)，故C錯誤；D、物質(zhì)的體積越大，其密度不變，故D錯誤。故選：B。2．【解答】解：由ρ＝得，容器所盛水的質(zhì)量為m＝ρ水V＝200cm3×1g/cm3＝200g；A、一張物理試卷的質(zhì)量約為8g，故A不符合題意；B、一本物理課本的質(zhì)量在200g左右，故B符合題意；C、一瓶500mL的礦泉水質(zhì)量是500g，故C不符合題意；D、一個實心球的質(zhì)量約為2kg左右，故D不符合題意；故選：B。3．【解答】解：如圖，取相同體積的三種液體V，可得質(zhì)量關(guān)系m甲＞m乙＞m丙，由ρ＝可知ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；在圖1中，三種液體的質(zhì)量相同，而ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，由V＝可知V甲＜V乙＜V丙，所以左邊燒杯的液體為乙，中間為丙，右邊為甲，三個杯子從左至右依次裝的液體種類：乙、丙、甲。故選：A。4．【解答】解：如圖所示，三種物質(zhì)質(zhì)量同為20g時，C的體積為20cm3，A的體積大于20cm3，B的體積小于20cm3，因此ρB＞ρC＞ρA；C的密度為ρC＝＝＝1g/cm3，這恰好是水的密度；綜上分析可知，ρB＞ρC＞ρA，且ρA＜ρ水。故選：D。5．【解答】解：由圖可知，當液體的體積V1＝10cm3，對應(yīng)的液體和量杯的總質(zhì)量為m總1＝40g，則有：m總1＝m液1+m量杯＝ρV1+m量杯，即40g＝ρ×10cm3+m量杯﹣﹣﹣﹣﹣①；當液體的體積為V2＝40cm3，對應(yīng)的液體和量杯的總質(zhì)量為m總2＝100g，則有：m總2＝m液2+m量杯＝ρV2+m量杯，即100g＝ρ×40cm3+m量杯﹣﹣﹣﹣﹣②；聯(lián)立①②可解得：ρ＝2g/cm3，m量杯＝20g；故①②錯誤，③正確；由ρ＝可知，45cm3的液體質(zhì)量：m′＝ρV′＝2g/cm3×45cm3＝90g；總質(zhì)量為90g+20g＝110g，故④正確。故選：C。6．【解答】解：根據(jù)密度公式得，1kg的金桔的體積V＝＝0.001m3＝1000cm3，由圖估測一個金桔的直徑約：D＝4cm，一個金桔的體積V'＝＝32cm3，則1kg的金桔可能的個數(shù)是n＝≈32（個），接近于45（個）。故選：B。7．【解答】解：質(zhì)量是物體的屬性，物體的質(zhì)量不會受到物體的形狀、狀態(tài)、溫度、位置的改變而改變，所以航天員將一包2.4kg的A4紙帶到太空，其質(zhì)量不變；這包紙的體積為：V＝30cm×20cm×5cm＝3000cm3，其密度為＝0.8g/cm3。故答案為：不變；0.8。8．【解答】解：妙可藍多純牛奶，每一瓶的凈含量為V＝1L＝1×10﹣3m3，根據(jù)密度公式得，一瓶純牛奶的質(zhì)量為：m牛奶＝ρ牛奶V＝1.1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1.1kg；如果用這個空奶盒裝水，根據(jù)密度公式得，一瓶水的質(zhì)量為：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg。故答案為：1.1；1。9．【解答】解：用久的鏟刀被磨去了一些，鏟刀的質(zhì)量減??；鏟刀的密度不變；鋼的密度為7.9×103kg/m3，其物理意義是1m3的鋼的質(zhì)量為7.9×103kg。故答案為：減??；不變；1m3的鋼的質(zhì)量為7.9×103kg。10．【解答】解：“太空圓珠筆”采用密封式的氣壓筆芯，上部充有氮氣，書寫過程中，依靠氣體的壓力將墨水推向筆尖，筆芯內(nèi)氮氣的質(zhì)量不變，體積變大，根據(jù)ρ＝可知，氮氣的密度變小。故答案為：不變；變小。11．【解答】解：（1）如圖，稱量過程中不能用