密度及测量物质的密度一、学习目标1、理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性。2、知道密度的单位、读法及物理意义。3、掌握密度公式,并能进行简单的计算。4、知道测定物质密度的原理,并用此原理进行密度的测定。5、学会用天平和量筒测固体和液体的密度。6、熟练掌握密度公式及其变形公式,并能进行相关计算。二、学习内容1.密度每种物质都有各自的特性,要认识物质必须研究这些物质的特殊性.物质的形状、颜色、软硬程度等是物质的特性,可以根据这些特性来辩认它们,但是这还不够,物质还有一个很重要的特性——密度.密度是一个表示物质特性并且应用比较广泛的物理量.(1)密度的意义各种不同的物质,例如铁、铝、水、酒精、空气、氢气等在体积相同时,它们的质量各不相同,这是物质的一种特性.在物理学中引入了物质“密度”这个物理量来表示这种特性.(2)密度的定义密度的定义为:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度.(4)密度分式的运用应注意2.用天平和量筒测定固体和液体的密度测定固体和液体的密度,一般的方法是:先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意:(1)关于量筒(量杯)的使用①弄清所用的量筒(量杯)的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒(量杯).②测量时将量筒(量杯)放在水平台面上,然后将液体倒入量筒(量杯)中.③观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平.若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底).(2)测固体体积的方法①对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积.②对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是:A.在量筒(量杯)内倒入适量的水(以浸没待测固体为准),读数体积V1B.用细线栓好固体,慢慢放入量筒(量杯)内,待物体浸没在水中后,读出这时水和待测固体的总体积V2;C.待测物体的体积就是V2-V1.三、例题分析:第一阶梯[例1]一支蜡烛,燃烧掉一半,剩下的半支与原来的相比()A、质量减半,密度减半B、质量减半,密度不变C、质量不变,密度减半D、质量不变,密度不变点拨:正确理解质量和密度的要领是答题的关键。答案:质量是物体所含物质的多少,燃烧掉一半,故质量减少一半,密度是物质的一种特性,跟质量和体积无关,故密度不变。选B。[例2]利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。点拨:测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。答案:金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是:1、调节好天平;2、用天平称出金属块的质量为m;3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2=V1。[例3]甲、乙两种物质的密度分别为,现将这两种等质量物质混合,求混合后的密度。(设混合前后体积不变)点拨:求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的密度等于总质量除以总体积;此类问题难度较大,正确把握上述三点是解本题的关键。第二阶梯[例4]市场出售的“洋河酒”,包装上注明的净含量为500mL,酒精度为55%,求这瓶酒的质量.点拨:(1)洋河酒可以看做是纯酒精和纯水的混合.(2)55%指的是酒精和酒的体积比.答案:445g[例5]有甲、乙两个实心物体,它们的质量之比为2:3,体积之比为1:2,求它们的密度之比。已知:m甲:m乙=2:3V甲:V乙=1:2点拨:比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后按上述格式条理清楚地进行运算,切不可想象心算。解:答:甲、乙两物体的密度之比为4:3。[例6]在氧气瓶中装满密度的4kg/m3的氧气,若用去一半,剩余部分氧气的密度是_______kg/m3.点拨:用去一半指质量,氧气瓶内气体体积不变。答案:2第三阶梯[例7]用天平和量筒测液体的密度。答案:实验步骤如下:1、调节好天平;2、用天平称出玻璃杯和液体的总质量为m1;3、把玻璃杯中的液体的一部分倒入量筒中,读出量筒中液体的体积为V;4、用天平称出玻璃杯和剩余液体的总质量为m2,量筒中液体的质量m=m1-m2.点拨:在测液体密度的实验中,体积可用量筒测得,关键是如何用天平测液体的质量,此题中步骤3的做法,主要目的是减少实验中的误差,若先测杯的质量,后测液体和杯的总质量,再测液体的体积,由于杯壁上沾有水,使液体体积变小,则所测出的密度值偏大。[例8]只用量筒,不用天平,如何量得80g的酒精?点拨:可根据密度公式先算出80g酒精的体积,然后用量筒测出。答案:(2)用量筒量出100mL的酒精质量即为80g。[例9]给你一架天平(配有砝码盒)、烧杯和水,如何测出煤油的密度,写出实验步骤和表达式。点拨:测煤油的体积可先在烧杯中装满水,用天平测出质量后再算出水的体积,即是烧杯的容积,在烧杯中装满煤油,测出其质量,利用烧杯容积等于煤油体积,即可知道煤油体积,从而算出煤油的密度。答案:(1)调节天平(2)用天平称出空烧杯的质量为m1;(3)在烧杯中装满水,用天平称出烧杯和水的总质量为m2;(4)在烧杯中装满煤油,用天平称出烧杯和煤油的总质量为m3;四、检测题1、铝的密度是2.7×103kg/m3,读做__________,它的物理意义是________。2、通常人们所说的“铁比棉花重”,其实质是()A、铁的密度比棉花的密度大B、铁的质量比棉花质量大C、铁的体积比棉花体积小D、以上说法都不对3、甲、乙两金属块,它们的质量之比为3:5,体积之比为1:2,则它们的密度之比为__________,如果它们的质量相等,那么它们的体积之比为_________。4、三个完全相同的量筒,将质量相等的实心铜球、铁球、铝球分别放入三只量筒中,而后加水到相同的高度,其中加水最多的是()A、放有铁球的量筒B、放有铝球的量筒C、放有铜球的量筒D、无法确定5、两个铜球质量相等,体积不等,由此可以肯定()A、两个球都是空心的B、两个球都是实心的C、至少有一个球是实心的D、至少有一个球是空心的6、有两个实心正方体A和B,A的质量是B的3倍,B的边长是A的1/3,则A的密度是B的密度的()A、81倍B、27倍C、1倍D、1/9倍7、测一物质的密度,一般需要测出它的_____和_____,然后依据公式_________算出物质的密度。8、测量形状不规则小固体密度时,要用量筒测它的体积,量筒中的水应当适量,适量的标准是________和_______。9、制造风筝应尽可能选用密度_______的材料,制造风扇底座要尽可能选用密度________的材料(填“较小”或“较大”)。10、有一块金属,质量为216g,体积是80cm3,这块金属的密度是________,这种金属是_______。11、在天平的两边盘中分别放一铝块和铜块,天平正好平衡,则铝块的铜块的体积之比为________.12、等质量、等体积的空心铜球、铁球、铝球,其中空心部分体积最小的是__________,最大的是________。13、有质量相等的三种不同物质组成的物体,它们的密度之比为1:2:3,则它们的体积之比为_____。14、观察量筒中水面达到的刻度时,视线要跟__________,水面是凹形的,观察时,视线可以____________为准。15、下列说法正确的是()A、密度大的物质所含的物质多B、密度小的物质的体积小C、任何物质都有一定的密度D、密度相同的物质一定是同种物质16、在两个相同的容器里分别装上水和酒精,再把它们分别放在天平的两个托盘里(游码在零刻度),天平正好平衡,则水和酒精的高度之比为()A、5:4B、4:5C、1:1D、不能确定比值17、一粗细均匀圆柱形状筒内装0.5kg的水时,水柱高10cm,当1g密度为0.8g/cm3的油滴漂浮在圆铜中的水面上形成一层厚薄均匀的油膜,油膜刚好盖满和筒内的水面,求此油膜的厚度。18、一个铜球质量是89g,体积是20cm3,问:(1)该球是空心的还是实心的?(2)若在空心部分注满水,总质量是多少?答案:1、2.7×103千克每立方米,每立方米的铝质量是2.7×103千克。2、A3、6:5,5:64、C5、D6、D8、固体要能全部浸在水中,放入固体后总体积不能超过量筒的量程.9、较小,较大10、2.7×103kg/m3,铝11、89:2712、铝球,铜球13、6:3:214、液面相平;液面凹液面的底部。15、C16、B17、250mm18、(1)空心的(2)99g