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第2节密度体验物体的质量与体积的关系活动1：取两个体积不同的铁块,用手掂一掂比较它们的质量,体积大的质量较,体积小的质量较。活动2：出示两个体积相同的泡沫和木块,让学生掂一掂,比较它们的质量,谁的质量大一些?参考答案：活动1：大小活动2：木块的质量大,泡沫的质量小。1.探究物质的质量与体积的关系：(1)同种物质的质量和体积的比值。(2)不同物质的质量和体积的比值。2.密度：(1)定义：。(2)公式：。(3)单位换算：1g/cm3=kg/m3。参考答案：1.(1)相同(2)不同2.(1)某种物质组成的物体的质量与它的体积之比(2)ρ=(3)1×103mV探究1物质的质量与体积的关系1.实验方法：。提示：要探究同种物质的质量与体积的关系,需控制物质的种类相同,改变体积,研究质量与体积的关系,这里用的是控制变量法。参考答案：控制变量法2.实验器材：(1)测量的物理量：,测量器材：。(2)测量的物理量：,测量器材：。提示：为探究金属块的质量与体积的关系,所以需要测量的物理量有金属块质量和体积,可以用天平称出金属块的质量,用刻度尺测出金属块的边长并计算出它的体积。参考答案：(1)金属块的质量天平(2)金属块的体积刻度尺3.实验设计：(1)探究同种物质质量与体积的关系。控制不变,改变,测出物体的体积和质量。参考答案：物质种类物体体积(2)探究不同物质质量与体积的关系。改变,比较不同物质的质量与对应的体积,并求出比值。参考答案：物质种类4.实验数据及分析：实验序号物体体积/cm3质量/g/(g·cm-3)1铝块10272.72铝块20542.73铝块30812.74铁块10797.95铁块201587.96铜块10898.97铜块201788.9质量体积(1)分析1、2、3数据,可得出_____________________。(2)分析不同种类物质质量和体积的比值,可得出__________________________________________________________。提示：由实验1、2、3数据可知,铝块的体积增大为原来的几倍,质量也增大为原来的几倍,铝块的质量与体积的比值为一定值,同样,由实验4、5数据可知,铁块的体积增大为原来的几倍,质量也增大为原来的几倍,铁块的质量与体积的比值为一定值,由实验6、7的数据可知,铜块的体积增大为原来的几倍,质量也增大为原来的几倍,铜块的质量与体积的比值为一定值。由此可得同种物质的质量和体积成正比,不同物质组成的物体的质量与体积的比值不同。参考答案：(1)同种物质的质量和体积成正比(2)不同物质组成的物体的质量与体积的比值不同5.交流与评估：(1)实验中对所选用的金属块有什么要求?参考答案：实心、同种材料制成的形状规则的、质地均匀的金属块。(2)探究过程中,为什么选用同种材料的多个金属块?提示：仅通过一组实验数据就得出结论,可能具有偶然性,收集的实验数据越多,得到的结论就越可靠,越具有普遍性。参考答案：避免偶然性,使结论更具有可靠性和普遍性。【微点拨】(1)所测得的实验数据要及时记录在表格中,防止数据错位,导致规律难寻。(2)分析数据时要考虑误差,允许一定的测量误差。【知识拓展】图像法把一个物理量随另一个物理量的变化情况在坐标系中的横、纵坐标轴上表示出来,使复杂的问题得以直观地体现,并找出变化规律。例如：(1)在匀速直线运动中,路程与时间的关系。(2)熔化、凝固和沸腾的过程中温度随时间的变化规律。探究2密度结合“体验”和“探究1”,思考以下问题：1.同种物质的质量与体积的比值,物质不同,其比值一般,物理学中用来表示物质的这种特性,即某种物质组成的物体的与它的之比,用公式表示为。参考答案：一定不同密度质量体积ρ=mV2.在国际单位制中,质量的单位是,体积的单位是,故密度的单位是,其常用的单位是g/cm3,1g/cm3=kg/m3。提示：在国际单位制中,质量的单位是kg,体积的单位是m3,在计算中单位像数字一样参与计算,所以密度单位是,把分号写成“/”即为kg/m3;1g/cm3=1×=1×103kg/m3。参考答案：kgm3kg/m31×1033kgm36310kg10m3.水的密度为1.0×103kg/m3,表示的物理意义是____________。参考答案：体积为1m3的水,质量为1.0×103kg。4.由ρ=知,密度的大小由质量和体积决定,这种说法正确吗?为什么?提示：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度,其定义式为ρ=,即密度等于物体的质量与体积的比值,但它并不会随质量和体积的变化而发生变化;对于同一物质,其密度一定,与该物质的质量和体积无关。参考答案：不正确同一种物质在同一状态下,其密度是不变的,即物质密度的大小与物质的质量和体积无关。mVmV5.分析不同物质的密度值,思考以下问题：(1)对比不同种类物质的密度,发现密度一般(选填“相同”或“不同”)。(2)分析同种物质在不同状态下的密度(如水和冰),密度(选填“相同”或“不同”)。(3)不同种类的物质(如酒精、煤油),密度(选填“可能相同”或“一定不同”)。(4)固体和液体的密度比气体的密度(选填“大”或“小”)。提示：(1)由表中数据可知,物质的种类不同,密度一般不同。(2)纯水和冰是同一种物质,但它们的密度不同,故同种物质在不同状态下,密度不同。(3)冰和蜡是不同种类的物质,其密度相同,煤油和酒精也是不同种类的物质,其密度也相同,故不同种类的物质,其密度也可能相同。(4)由密度表中数据可知,固体和液体的密度均比气体的密度大。参考答案：(1)不同(2)不同(3)可能相同(4)大【微点拨】(1)密度是物质的一种特性,它与物体的质量和体积无关,只与物体的种类有关。(2)同种物质的密度与状态有关,如水结成冰或冰熔化成水,密度发生改变。【知识拓展】属性和特性：属性是指物体本身所固有的不随外部条件变化而变化的一种性质,如质量。特性是指物体在外部条件不变时所具有的一种性质,当条件发生变化时,“特性”也随之变化,如密度,物质的状态改变,其密度也改变。mVmVmV考点1探究物质的质量与体积的关系【示范题1】为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。实验时,他用量筒和天平分别测出甲和乙液体在相同体积时的质量,如表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值。物质实验序号体积/cm3质量/g/(g·cm-3)甲1591.80210181.80315271.80乙4540.8051080.80615120.80质量体积(1)分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系,可归纳得出的结论是。(2)分析表中实验序号,可归纳出的结论是体积相同的甲、乙两种液体,它们的质量不相同。(3)分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是。【解题指南】(1)实验序号2与1相比,体积是原来的几倍?质量是原来的几倍?序号3与1相比,体积是原来的几倍?质量是原来的几倍?(2)找出表中体积相同的有哪几组序号?对应的质量相同吗?(3)观察表中甲物质的质量与体积之比是多少?与乙物质的质量与体积之比相同吗?提示：(1)2233(2)体积相同的有1与4(或2与5或3与6)质量不相同(3)甲物质的质量与体积之比是1.80,乙物质的质量与体积之比是0.80,二者不相同【精讲精析】本题考查探究物质的质量与体积的关系。通过分析实验序号1、2、3或4、5、6的数据,可以发现：对于同种物质,体积增大几倍,质量也增大几倍。甲、乙两种液体,体积相同时的实验序号为1与4(2与5或3与6),它们的质量不相同。观察甲、乙两种液体的质量与体积的比值,会发现对于同种物质这个比值是相同的,对于不同物质这个比值是不同的。答案：(1)同种物质的质量与体积成正比(或体积增大几倍,质量也增大几倍)(2)1与4(2与5或3与6)(3)同种物质的质量与体积的比值相同,不同种物质的质量与体积的比值一般不同【通关金钥匙】分析实验数据的方法——“三步”第一步：采用控制变量的思想对数据进行分类比较,如相同体积比较质量,相同质量比较体积,同种物质比较质量与体积的关系。第二步：计算质量与体积的比值,比较同种物质质量与体积的比值、不同物质质量与体积的比值的关系。第三步：运用数学方法找规律,即用描点法画出同种物质的质量和体积的关系图像,运用数学知识分析质量和体积的关系。(如图),即对于同种物质,m-V图像是一条过原点的直线,且斜率越大,比值越大,密度越大,即ρaρb。【变式训练】为探究物质在发生物态变化前后的质量与体积的关系,某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验,且甲、乙都是长方体形状。每一次实验,他们都先用刻度尺和天平分别测出其固态时的体积和质量,接着又通过加热方式使它变为液态,再用量筒和天平分别测出此时的体积和质量。该小组的实验数据记录如表一、表二所示。表一甲物质实验序号固态液态体积/cm3质量/g体积/cm3质量/g110999220181818330272727表二乙物质实验序号固态液态体积/cm3质量/g体积/cm3质量/g410111411520222822630334233(1)分析比较实验序号1、2、3、4、5或6中,物态变化前后的体积、质量以及相关条件,可得出的结论是同一物质的物体发生物态变化后,。(2)综合分析比较表一、表二的数据及相关条件,初步归纳得出结论：①分析比较表一或表二中同一物态时质量与体积的关系以及相关条件,可初步得出：;②分析比较表一或表二中物态变化前后的质量与体积的关系以及相关条件,可初步得出：;③分析比较表一和表二中物态变化前后的质量与体积的关系以及相关条件,可初步得出：。【解析】(1)分析比较实验序号1、2、3、4、5或6中,物态变化前后的体积发生变化、质量不变,可得出的结论是同一物质的物体发生物态变化后,质量不变,体积改变;(2)①分析比较表一或表二中同一物态时质量与体积的关系以及相关条件,可初步得出：同一物质在同一物态时,质量与体积成正比,且质量与体积的比值是相同的;②分析比较表一或表二中物态变化前后的质量与体积的关系以及相关条件,可初步得出：同一物质处于不同物态时,质量与体积的比值不同;③分析比较表一中物态变化前后的质量与体积的关系以及相关条件可知：发生物态变化后,物质的质量与体积的比值会变大;分析比较表二中物态变化前后的质量与体积的关系以及相关条件可知：发生物态变化后,物质的质量与体积的比值会变小;综上所述,得出的结论是发生物态变化后,物质的质量与体积的比值会变化,可以变大,也可以变小。答案：(1)质量不变,体积改变(2)①同一物质在同一物态时,质量与体积成正比②同一物质处于不同物态时,质量与体积的比值不同③发生物态变化后,物质的质量与体积的比值会变化,可以变大,也可以变小考点2密度公式ρ=的应用【示范题2】(2013·黑河中考)一个空瓶子的质量是150g,当装满水时,瓶和水的总质量是400g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350g。则这个瓶子的容积是cm3,液体的密度是kg/m3。mV【解题指南】(1)水的体积和瓶子的容积之间有什么关系?(2)如何知道所盛液体的体积?提示：(1)根据瓶子质量和装满水后总质量求出水的质量,然后根据密度公式变形,代入数值即可求出水的体积,即瓶子的容积;(2)根据瓶子容积不变,则所盛液体与水体积相同。【精讲精析】(1)水的质量：m水=m总1-m瓶=400g-150g=250g,瓶子的容积：V瓶=V水==250cm3;(2)液体的质量：m=m总2-m瓶=350g-150g=200g,液体的密度：ρ液==0.8g/cm3=0.8×103kg/m3。答案：2500.8×1033m250g1g/cm水水3mm200gVV250cm液瓶【通关金钥匙】密度公式ρ=的应用(1)两个变形公式。①求质量m=ρV。②求体积V=。mVm(2)应用公式时的注意事项。①对应性：代入数据时,ρ与m和V要一一对应,不能张冠李戴。②统一性：应用公