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科学探究：物质的密度（提高）撰稿人：雒文丽审稿：史会娜【学习目标】1．通过实验探究物质的的性质，体验科学探究的全过程。2．应用“比值法”探究物质的性质。【要点梳理】要点一、探究物体的质量与体积的关系1．猜想与假设：（1）相同体积的同种物质，其质量是否相等？（2）相同体积的不同种物质，其质量是否相等？（3）在不注明哪杯是纯水，哪杯是盐水的情况下，如果不允许品尝味道，如何区别？2．设计实验与制订计划：（1）测出一些相同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。（2）测出一些不同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。3．进行实验与收集证据：用天平、量筒等测量工具取不同物质的物体分别测出它们的质量与体积，然后取它们单位体积的质量作比较。（1）测出若干体积不同纯水的质量和体积。（2）测若干体积不同立方体铁块的质量和体积。（3）测若干体积不同立方体铜块的质量和体积。（4）测体若干积不同立方体铝块的质量和体积。把所测数据填到下表表中：研究对象质量m/g体积V/cm3比值(质量:体积)数值单位水12铁12铜12铝124．交流与合作：（1）同种物质，体积不同质量也不同；体积相同的质量相同。（2）相同体积的不同物质，质量不同。（3）同种物质质量和体积的比值相同；不同物质质量和体积的比值不同。（4）质量和体积的比值反映了物质的一种特性。要点二、密度的测量测量方法：（1）固体的密度固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定，然后根据密度定义求得密度。（2）液体的密度先测液体和容器的总质量，然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积，再称出容器与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，再用密度公式求出液体的密度。要点诠释：测量的原理：根据可知，用天平测出物体的质量，用量筒测出物体的体积V，就可以求出它的密度。【典型例题】类型一、探究物体的质量与体积的关系1、关于物体的质量、体积和密度的关系，正确的是（）A、密度与物体的质量成正比B、密度与物体的体积成反比C、密度与物体的质量和体积无关D、根据物体的质量和其体积可以计算出它的密度【答案】C、D【解析】密度是物质的一种特性，同一种物质组成的不同物体，其密度一定，与物体质量和体积无关。但可以用物体质量和体积计算组成该物体的物质的密度。【总结升华】正确理解物体的质量、体积和密度的关系。举一反三：【变式】铁的密度比木块大，下列说法正确的是（）A.铁的质量比木块大B.铁的体积比木块小C.相同体积的铁块和木块，铁块的质量比木块大D.相同质量的铁块和木块，铁块的体积比木块大【答案】C类型二、固体密度的测量2、下面是一位同学在测量金属块密度时的实验步骤记录。A：用天平称出金属块的质量，其结果是m1=79g；B：在量筒内注入适量的水，用天平称出量筒和水的总质量为m2=180g；C：在量筒内注入适量的水，量筒的读数为V1=50.0mL；D：将金属块放入量筒中，用天平称量筒水和金属块的质量为m3=259g；E：将金属块放入量筒中，量筒的读数为V2=60.0mL。上述步骤中，多余的步骤是（填序号），金属块的体积为mL，金属块的密度为kg/m3。步骤中适量的含义是：水最多应为；水最少应为。【思路点拨】用天平称出金属的质量；用排水法测出金属的体积；根据密度公式计算金属的密度。【答案】B、D；10；7.9×103kg/m3；放入物体时不能溢出；能浸没物体。【解析】用量筒测固体密度时，先在量筒内注入适量的水，读出水的体积，再将物体放入量筒中，读出水和物体的总体积，即可计算出物体体积．步骤B、D是多余的，金属块的体积为10ml，金属块的密度为33630.0797.910/1010kgkgmm。【总结升华】本题考查了测量固体密度的方法和步骤。举一反三：【变式】为了测不沉于水的木块的密度，小明准备先用天平测出木块的质量，再用量筒和水测出木块体积，请你跟随他的测量过程，回答问题：（1）在测木块体积时，由于木块不沉于水，小明便用较重的铁块与木块扎在一起，以便测出体积，测量过程如下图中三个量筒所示。（2）根据图中的测量数据可知，木块的质量为_____g，密度为____________kg/m3。【答案】120.6×103类型三、液体密度的测量3、下面是某次用天平和量筒做“测定盐水的密度”实验的数据记录表。（1）请根据记录数据填好表格的空格。（2）实验中的操作步骤有：a．把盐水倒进量筒，用量筒测出盐水的体积；b．用天平测出容器的质量；c．把盐水倒进容器，用天平测出容器和盐水的总质量；d．计算出盐水的密度。计算出的盐水的密度会与实际盐水的密度有误差。如果实验中的操作步骤是按上述的a．b．c．d．顺序，则测出的盐水的密度会实际盐水的密度（选填“小于”、“等于”、“大于”）；要减少实验误差，正确的实验操作顺序应是。【思路点拨】盐水的质量等于容器盐水总质量减去容器的质量，密度用mV计算。量筒中的盐水倒入烧杯中时，由于量筒壁粘液体，不能全部倒入容器，造成质量不准带来误差，为避免此问题，调整后的顺序应不存在容器壁粘盐水而影响密度值的问题。【答案】（1）54；1.08×103；（2）小于；cabd。【解析】（1）盐水质量m=64.5g-10.5g=54g，盐水的密度（2）量筒壁粘盐水，使测出的质量偏小，密度偏小；正确做法是先测容器盐水总质量，再将盐水倒入量筒测体积和剩余盐水容器质量。【总结升华】用量筒天平测液体的密度基本方法除以上两种之外，还有一种：先测空烧杯质量，将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量，再将液体倒入量筒测体积，这种做法因烧杯壁粘液体，测出的体积偏小，算出的密度偏大。举一反三：【变式】测定盐水的密度，有如下操作：A．用天平称出烧杯和盐水的总质量B．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量C．调节天平使天平平衡D．用公式计算出盐水的密度E．将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，记下量筒中盐水的体积V那么，正确的操作步骤是。【答案】CAEBD类型四、特殊方法测密度4、某校科学探究小组想用所学物理知识粗略地测量牛奶的密度，他们所用的器材有：天平(没砝码)、量筒、两只完全相同的烧杯、一支滴管、足量的水、足量的牛奶。(1)请简要写出测量步骤，并用适当的符号表示所测量的物理量。(2)牛奶密度的表达式是：________________。【答案】步骤：(1)①调节天平使天平平衡；②将一只烧杯盛适量的牛奶放在天平的左盘，将另一只烧杯盛少量的水放在天平的右盘，用滴管向烧杯内加水，直到天平平衡；③把烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，读出此时量筒中牛奶的体积V1；④用量筒测出另一烧杯内水的体积V2。(2)21VV水牛奶【解析】由于天平没有砝码，故本题需要间接地测量出牛奶的质量．若两只相同的烧杯内分别盛上牛奶和水放到天平的两个托盘里，当天平平衡时，水的质量就等于牛奶的质量，再用量筒测量出水的体积就可以计算出它们的质量了。【总结升华】特殊方法测密度是密度测量中一个重要的题型，以后我们还要介绍一些其他方法，比如利用浮力的知识测密度，等等。举一反三：【变式】有一种装修用的新型材料，外观很像大理石．现给你托盘天平(含砝码)、一小块材料样品、溢水杯、烧杯、水、细线，请你测出它的密度．(1)实验步骤：①将天平放在水平台上，调节横梁平衡；②用天平测样品的质量如图甲、乙所示，样品的质量为________g；③再用天平测出________，并将溢水杯装满水；④用细线系好样品，________________________。(2)样品密度的表达式是________________________。【答案】(1)②16③空烧杯的质量m1④将样品浸没到溢水杯中，溢出的水溢到烧杯中，用天平测出烧杯和溢出水的总质量m2(2)3211610kgmm样品水【解析】计算天平左盘的物体的质量时，要注意加上游码所对的刻度值；溢出水的体积等于样品的体积。