北师大版八年级物理上册《学生实验探究物质的密度》导学案2 名校原创.docx

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北师大版八年级物理上册《学生实验探究物质的密度》导学案2名校原创

学生实验：

探究物质的一种特性——密度导学案

【学习目标】：

1.进一步熟悉天平的构造、正确的使用方法和注意事项.

2.用刻度尺、量筒和天平测定液体和固体的体积与质量

3.密度的物理意义；会用密度知识解决简单的实际问题.

【学习重点】：

同种物质的质量与体积成正比的关系

【学习难点】：

密度概念建立的意义

【时间安排】1课时

预习案

【自主预习】

1.在物理学中，把________________某种物质的质量叫做这种物质的密度，它是物质本身具有的一种________。

2.若用m表示物体的质量，________表示物体的体积，________表示物体的密度，则密度的计算公式为：

________，密度的单位为：

________和________。

探究案

【合作探究】

1、实验探究：

同种物质的质量与体积的关系

问题：

同一种物质的质量与它的体积成正比吗？

器材：

天平、四块大小不同的正方体铝块、刻度尺。

步骤：

_____________________________________________________________

____________________________________________________________________

设计实验表格：

根据设计的实验步骤绘制数据表格

物质

实验序号

体积（cm3）

质量（g）

质量/体积（g/cm3）

1

2

3

分析：

同种物质的质量跟体积比值是_____________

对同种物质的质量和体积具有__________的正比

2、实验探究：

请设计实验探究不同物质的质量和体积的比值是否相同

器材：

____________________________________________________________

步骤：

____________________________________________________________

设计实验表格：

根据设计的实验步骤绘制数据表格

物质

实验序号

体积（cm3）

质量（g）

质量/体积（g/cm3）

1

2

3

4

5

6

结论________________________________________________________

3/分析思考：

综合以上实验探究1和2，你能得到什么结论？

你有什么启示？

结论：

（1）_______________________________________________________

（2）________________________________________________________

启示：

___________________________________________________________

_______________________________________________________________

知识归纳：

1、密度的定义：

密度是物质的一种属性，等于单位体积物质的质量.

2、密度公式：

ρ=m/V

密度只与物质的种类及状态有关，同种物质做成的物体，质量与体积均不相同，但它们的比值即密度是不变的.

【例1】为研究物质的某种属性，同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验，实验得到如下数据：

（1）请你用图像形象地把两种物质的质量随体积变化的情况表示出来（如图

2-1所示）：

图2-1

（2）通过对以上图像的分析，你可以得到什么结论（要求写出两条）.在物理学上通常用什么物理量来表示物质的这种属性？

（3）用蜡块和干松木做成质量相同的实心体，则它们的体积比为多大？

【例2】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（或乙）液体在不同体积时的质量.下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值.

（1）分析下表中实验序号1与2（2与3、1与3）或4与5（5与6、4与6）的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论是；

物质

实验序号

体积（cm3）

质量（g）

质量/体积（g/cm3）

甲

1

5

9

1.80

2

10

18

1.80

3

15

27

1.80

乙

4

5

4

0.80

5

10

8

0.80

6

15

12

0.80

（2）分析上表中实验序号

可归纳得出的结论是：

体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同；

（3）分析上表中甲、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.

【例3】下列说法正确的是（）

A.质量大的物体，体积一定大

B.体积大的物体，密度一定小

D.同种物质制成的不同物体，质量大的体积一定大

3、密度知识的应用

由密度公式

变形可得m=ρV和V=

两个公式.这三个公式代表密度知识有三个方面的应用.

（1）计算物体的质量.对于不便于直接测质量的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过查密度表，查出这种物质的密度，再想办法测算出它的体积，根据公式m＝ρV，就能算出该物体的质量.如，要测算一块大理石碑的质量，大理石的密度可以查表得到，大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量，算出大理石的体积，应用公式m=ρV，就可算出大理石的质量；

（2）计算物体的体积.对于不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测量出螺钉的质量，铁的密度可以从密度表中查出，根据公式V=

，就可算出螺钉的体积；

（3）鉴别物质.根据公式ρ=

.要知道一个物体是什么物质做的，只要测出它的密度，再查阅密度表，看测得的密度值与何种物质的密度相近.如测算出某物质的密度是2.6×103kg／m3，通过查密度表，知道这种物质是花岗岩.

【例4】我国古典名著《西游记》中，齐天大圣孙悟空用来降妖除魔的如意金箍棒本来是东海中的一根“定海神针”.书中写道：

“该棒长两丈多，斗来粗细，有13500斤.”其体积用国际单位表示大约是0.86m3.

（1）计算一下如意金箍棒的密度是多大？

可能用地球上的什么物质做成？

（2）这金箍棒可以随意变化，当孙悟空挥动它除妖魔时，它的体积只有原来的二十分之一，而目前已知地球上密度最大的物质是金属锇，密度是2.25×104kg/m3.地球上此时有做成金箍棒的物质吗？

4.测密度

（1）测固体的密度

固体的质量可直接用天平测得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测量.然后根据密度公式ρ=

求出密度.

说明①如果待测物体不溶入水且密度比水小（如蜡），测量其体积采取的办法有两种，一是悬锤法：

将悬挂的石块或铁块浸入量筒内的水中，记下示数V1，再将密度比水小的待测物体与石块或铁块连在一起浸入水中，记下此时水面示数V2，待测物体的体积为V2-V1；二是针压法：

用一细针刺入待测物，将待测物浸入水中后，用力压细针，把待测物全部压入水中，忽略针尖的体积，通过观察水面上升刻度的变化，便可求出待测物的体积；

②如果待测物尺寸大于量杯或量筒的口径，可以借助溢水杯，将待测物浸入盛满水的溢水杯中，再用量筒或量杯量出从溢水杯中溢出水的体积，便是待测物的体积；

（2）测液体的密度

液体的体积可以直接用量筒（或量杯）测出，其质量可通过“补差法”来测定，即先测出容器的质量，再测出容器与液体的总质量，两者之差就是容器内液体的质量，再根据ρ=

求得密度.

【例3】（江苏无锡市中考题）为了鉴别某金属块的材料，先将该金属块放在调好的天平上，测出它的质量，然后将它放进盛有水的量筒内，测出它的体积.天平平衡时右盘中的砝码和游码的示数以及量筒中水面先后的位置如图2.3-2所示.该金属块的质量是g，它的体积是cm3，算出它的密度后查表可知该金属可能是.

金属

铜

铁

铝

铅

银

密度ρ/（kg·m-3）

8.9×103

7.9×103

2.7×103

11.3×103

10.5×103

图2.3-2图2.3-3

【例4】（2004·黄冈市）小华同学在测定食用色拉油的密度的实验中，其方法步骤完全正确.图2.3-3显示的是他测量的相关数据，请帮小华填写下表中空白测量量和数据.

烧杯和油的总质量（g）

倒出适量油的烧杯和油的总质量（g）

倒出油的

质量（g）

油的密度

（g/cm3）

16.8

检测案

【达标测评】

1.一块冰融化成水以后，下列叙述中正确的是（）

A.质量、体积、密度都变大

B.质量、体积、密度都变小

C.质量、体积、密度都不变

D.质量不变，体积变小，密度变大

2.（潍坊实验区中考题）金属锇的密度为22.6×103kg/m3，中子星每1cm3的质量103g.脉冲星核的密度为1015g/cm3，超巨星的密度是氢气密度的17万分之一.上述物质密度最大的是（）

A.超巨星

B.脉冲星核

C.中子星

D.金属锇

3.有四个用同一物质制成的相似正方体，它们的棱长和质量如图2.3-6所示，其中有一个是空心的，它是（）

图2.3-6

4.（2004·北京市）下列有关密度的说法，正确的是（）

A.一滴水的密度小于一桶水的密度

B.因为铝比铁轻，所以铝的密度小于铁的密度

C.液体的密度一定小于固体的密度

D.密度是物质的一种特性

5.如图2.3-7，某城市有座大理石雕像，已知其质量为18.5t，它的体积约为m3（大理石的密度为2.6～2.8×103kg/m3）.

图2.3-7雕塑“思想者”

6.医院ICU重症监护室内配有充满氧气的钢瓶，供病人急救时使用，其密度为5kg／m3.若某次抢救病人用去瓶内氧气一半，则瓶内剩余的氧气的质量将（选填“变大”／变小”或“不变”）,其密度为kg／m3.

7.小明家使用瓶装煤气，瓶的容积为0.015m3，冬季换气时够55元.暑假的一天小明发现煤气价格跌至51元／瓶，而刚刚报纸上报道油气价格上涨了，这是怎么回事呢？

他查找了煤气资料：

煤气冬季密度0.88×103kg/m3，夏季0.8×103kg／m3.经过计算他终于明白了原因.试帮他计算和回答：

（1）冬季和夏季一瓶煤气的质量各多少千克？

（2）以质量计价，冬季煤气价格是多少元/千克？

（3）若油价未变，夏季煤气应为多少元／瓶？

（4）小明家暑假装的这次煤气到底是涨了还是跌了？

8.随着人们环保意识的提高，节水洁具逐渐进入社会，所谓节水洁具，是指每冲洗一次的耗水量在6L以内的洁具.某校新安装了10套每冲洗一次耗水量为5L的节水型洁具，而原有的洁具每冲洗一次耗水量为9L.则

（1）1t水可供一套节水洁具冲洗次；

（2）从理论上计算（设每套节水洁具平均每天使用100次，每月以30天计），该校因使用节水洁具每月可节水t；

（3）该校水表示数如图2.3-8所示，则其累计用水约t.

图2.3-8

9.（长沙中考题）李兵同学要测定某种金属颗粒的密度，现有一架托盘天平、一盒砝码、一个溢水杯和足量的水，他的实验有如下四个步骤：

①把天平放在水平桌面上，并调节横梁使其平衡；

②把待测的金属颗粒轻轻放入盛满水的溢水杯中，并溢出部分水，然后用天平称出金属颗粒、溢水杯和剩余水的总质量m1；

③用天平称出盛满水的溢水杯的总质量m2；

④用天平称出待测的金属颗粒的质量m金；

（1）请你帮他列出正确的实验步骤顺序；

（2）写出待测金属颗粒密度的表达式：

ρ金=.

10.在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中，小明对A、B两种物质进行了探究，对实验数据进行了处理，得到了如图2.3-9所示的图像.

从图中你可获得的信息有：

（1）；

（2）.

图2.3-9图2.3-10

11.如图2.3-10所示，两个不透明的瓶中分别装满了水和煤油，由于疏忽，标签掉了，你能分辨出哪一瓶是水，哪一瓶是煤油吗？

12.小明星期天和同学一起到阳山碑材去玩，那是明朝时为进贡而采集石碑材料的地方.他们发现了当时采集石料后所遗留的一大块长方体形的石材（如图2.3-11），如此巨大的碑材运到京城该有多困难！

他们想知道这块石材的质量究竟有多大，但没有这样大的称量工具，即使有也无法直接测量.他们发现，附近有一些小块的石块，其材料与碑石相同.你能帮助他们想出一种测量方法来解决这个问题吗？

简要说明方法，并写出计算碑材质量的算式.

图2.3-11阳山碑材

13.我省生产的大豆颗粒饱满、质地坚实、出油率高，在国内外市场上享有很高声誉.小明猜想这种大豆的密度一定很大，为此，他请教了张大伯.张大伯说，他的猜想是正确的.同时又告诉他，这种大豆的密度比水的大，但是具体的数值还需你自己去测定.于是，小明找来了天平（砝码）、量筒和适量的水，请你帮他设计一个实验，其要求是：

（1）写出测量步骤及大豆密度的表达式；

（2）写出一处操作中为了减少误差而需注意的事项.

14.某研究性学习小组在教师的指导下，完成了“水的体积随温度变化”的研究，得到如图2.3-12所示的图线.

图2.3-12

（1）分析图线说明水的温度从2℃升高到8℃的过程中，水的密度如何变化？

（2）依据此图线，你能画出水的密度随温度变化的大致图线吗？

（3）请你说出水的密度的这种特性在日常生产和生活中的应用.

15.快餐店的“烤薯条”对马铃薯的淀粉含量有一定的要求，而淀粉含量与马铃薯的密度之间又存在对应关系：

所含淀粉百分率（%）

14

18

22.5

26.5

29

马铃薯的密度（g/cm3）

1.08

1.10

1.12

1.14

1.16

（1）分析上表提供的信息，你可得出的结论是：

（2）某同学想通过测量家中马铃薯的密度，分析它的淀粉含量.他测量马铃薯样品质量、体积的示意图如下，请根据图2.3-13回答下列问题.

图2.3-13

①样品质量m=g，样品体积V=m；

②样品的密度ρ=g/cm3，合kg／m3.

16.“西部大开发”实施的一项巨大工程叫“退耕还林”.这是因为近百年来人们盲目砍伐、开垦山林，致使森林面积急剧减少，造成水土大量流失，严重破坏了生态平衡.据调查，长江上游某地每年流入长江内的泥土达2500t，这相当于该区域每年损失了40cm厚的土地多大面积（泥土的平均密度为2.5×103kg／m3）？