文档内容
3 物质的密度
[学习目标]
1. 通过实验探究同种物质的质量与体积的关系;
2. 掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;
3. 会查密度表,记住水的密度值及其含义;
m
4. 能运用公式ρ= 及变形计算;
V
5. 能够用密度知识解决简单的问题。
密度的概念
1.物质的特性:同种物质的不同物体,质量与体积的比值是_____ 的;不同物质的物体,质量与体积
的比值一般是__________ 。它只与物质_____ 和_____ 有关,与物体的_____ 、_____ 无关。
2.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积_____ 叫做这种物质的密度,用符号ρ 表示。
3.密度是表示物质__________ (不同物质单位体积的质量不同)的物理量。
4.表达式:_____ ;式中,ρ表示密度;m表示质量;V表示体积绝不能认为 _________ _ ,
_______________ 。
密度国际单位是_____ ,读做千克每立方米;常用单位还有:g/cm3,读做克每立方厘米。
换算关系:____________________ 。
5.密度公式的意义包含有:
① 不同物质的物体,质量相等时,密度较大的物体其体积较___ ,如:质量相等的铜块和铁块,铜
块体积_____ 铁块体积。即当质量相等时,体积跟密度成_____ 。
② 不同物质的物体,体积相等时,密度较大的物体其质量较___ 。如:同一个瓶装满水和装满油相
比较,装满水的质量___ 。即当体积相同时,质量跟密度成_____ 。
6.用密度公式可以求密度;求解质量;求解体积等。
7.气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量__________ ,体积_____ ,则密度
_____ 。
一、理解密度概念
1.某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。
2.密度是物体的特征。油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。
m
ρ=
3.密度公式是: V 。4.国际单位制中,密度单位是 kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。
5.平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml =1cm3。1m3=103 l(升)。水的密度
ρ =103kg/m3
水
(其物理意义为:体积为 1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。
6.密度是物质的一种特性,它只与物质种类和状态有关,与物体的质量、体积无关。
7.不同物质,在体积一定时,质量跟密度成正比;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成反比。
8.密度知识的应用:(1)求密度;(2)求解质量;(3)求解体积等。
二、密度概念注意点
1.不同物质,质量相等时,体积跟密度成反比(ρ >ρ ,当甲、乙质量都是 m时,V ρ ,当甲乙两物质体积都是 V时,m >m
甲 乙 甲
)。如同一个瓶,装满水和装满油相比较,装满水的质量大。
乙
3.气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积不变,则密度减小一
半。
三、密度的单位及换算
1.在国际单位中,质量单位是 kg,长度单位是m,体积单位就是 m3。
2.根据密度计算公式可知密度单位是 kg/m3。水的密度是 1.0×103 kg/m3,其读法是:1.0×103千克每
立方米。意义是:1 m3的水,质量是1.0×103 kg。
3.在常用单位中,质量单位经常取 g,体积单位经常取 cm3(即mL),因此常用密度单位是 g/cm3。它
与国际单位的换算关系是:
4. 。
四、关于质量和密度两个概念的区别
质量是物体的属性,而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半,剩下一半的质量只是原来的二分之
一,但密度却不变。一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,如一瓶水,温度从 0 ℃
升到4 ℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由 4 ℃升到100 ℃,体积变大,质量不变,密度变小,
故4 ℃的水密度最大。
五、密度表揭示了大部分常用物质的密度
下表给出了常见物质的密度,同学们可以作为参考。
常见物质密度表
名 称 密度(g/cm3或 名 称 密度(g/cm3或
103kg/m3) 103kg/m3)
水 1.00 冰 0.92
酒精 0.79 汽油 0.75
玻璃 2.60 软木 0.25铁 7.86 铸钢 7.80
铜 8.90 铅 11.40
银 10.50 水银(汞) 13.60
铝 2.70 金 19.30
1.气体的密度比固体和液体的密度小 1000倍左右。
2.不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变
化。
3.同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
4.不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为
密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
5.对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、
铁、铝等密度。
知识点一:密度的概念
【探究重点】
关于质量和密度两个概念的区别
质量是物体的属性,而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半,剩下一半的质量只是原来的二分之
一,但密度却不变。一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,如一瓶水,温度从 0 ℃
升到4 ℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由 4 ℃升到100 ℃,体积变大,质量不变,密度变小,
故4 ℃的水密度最大。
【例题精讲】
一块体积是200cm3的金属块,质量为540g,把它切掉一块后,余下部分金属的密度是 ( )
A. 2.7×103kg/cm3B. 2.7g/cm3
C. 1.8kg/m3 D. 4.05×103g/m3
【巩固训练】
(2022·四川内江)某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质,用天平测出质量
是 ,用刻度尺测边长如图所示,则金属块的边长是______ ,经计算可知,该金属块可能是由
______(选填“铅”、“铁”或“铝”)组成。(已知 , ,
)知识点二:密度知识的应用
【探究重点】
1.每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的
铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
2.不同的物质,其密度一般不同,即其质量与体积的比值一般也不同。平时习惯上讲“水比油
重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
3.密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影
响。
【例题精讲】
(2020·江西省2020届中考模拟)体积是60cm3,质量是54g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体
静止后,溢出水的质量是_____g,将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是_____g。(ρ
酒精
=0.8×103kg/m3)
【巩固训练】
如图所示,三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。(盐水的密度1.2×103kg/m3,煤
油的密度0.8×103kg/m3 )根据杯中液面的位置可以判定( )
A. 甲杯是水,乙杯是盐水 B. 甲杯是盐水,乙杯是煤油
C. 乙杯是盐水,丙杯是水 D. 乙杯是水,丙杯是煤油
知识点三:密度简单计算
【探究重点】
1.同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当质量(或体积)
增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正
比,与体积成反比;
2.同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即
m V
1 1
当ρ一定时,m =V ;
2 23.不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即
ρ
1
当 V一定时, ρ ;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,
2
即当m一定时, 。
【例题精讲】
如图所示,由不同物质制成的黑、白两种实心球的体积相等,若此时天平平衡,则制成黑、白两种球的物
质的密度之比为()
A. 3:1 B. 1:3 C. 3:2 D. 2:3
【巩固训练】
甲乙两实心金属块,它们的体积之比为2:1,将它们分别放在调好的天平的左右盘中,天平恰好平衡.甲
1 3
和乙的密度之比为______ ;若将甲切去 ,乙切去 ,那么甲和乙剩余部分的密度之比是______ .
3 4
知识点四:密度图像判断
【探究重点】
注意理解密度的含义
【例题精讲】
在“探究同种物质的质量和体积关系”的实验中,小明对A、B两种物质进行探究.他对实验数据进行处
理,得到了如图所示的图像,由图像得到的信息可知,同种物质的质量和体积具有_________关系;A、B
两种物质中,_________物质的密度较大.
【巩固训练】
用天平和量杯称量某液体时,量杯及杯中液体的总质量记为m,杯中液体的体积记为V,根据称量的数据
作出m−V图象如图。由图象可知A. 该液体的密度与质量成正比 B. 量杯的质量为5g
C. 液体的密度是0.8g/cm3 D. 50cm3这种液体的质量为50g
知识点五:密度的属性及气体密度
【探究重点】
密度表揭示了大部分常用物质的密度
1.气体的密度比固体和液体的密度小 1000倍左右。
2.不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变
化。
3.同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
4.不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为
密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
5.对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、
铁、铝等密度。
【例题精讲】
室内发生火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧
产生的有害气体
A. 温度较高,密度较大 B. 温度较高,密度较小
C. 温度较低,密度较大 D. 温度较低,密度较小
【巩固训练】
密封在钢瓶中的氧气,使用一段时间后,关于瓶内氧气的质量、体积、密度的变化,下列说法中正确的是
()
A. 质量变小,体积变小,密度变小 B. 质量变小,体积变小,密度变大
C. 质量不变,体积不变,密度不变 D. 质量变小,体积不变,密度变小
m
1. 根据密度公式ρ= 可知( )
VA. 物质的密度ρ与质量m成正比
B. 物质的密度ρ与体积V成反比
C. 密度大的物质单位体积的质量一定大
D. 单位质量的某种物质的体积越大,密度越大
2. 下面的四个关系中,哪一个是正确的?()
A. 1g/cm3<1kg/m3 B. 1g/cm3>1kg/m3
C. 1g/cm3=1kg/m3 D. 1g/cm3<1kg/m3<1
3. (2020·宜昌)一般来说物质遵从热胀冷缩的规律,当物体发生“热胀”时,以下说法正确的是( )
A. 物体体积变小;B. 物体密度变小;C. 物体质量变大;D. 物体没有任何变化
4. 如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图象。以下分析正确的是()
A. 甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大
B. 甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
C. 同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的
D. 不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的
5. 祖政同学阅读了下表后,归纳了A、B、C、D四点结论。则( )
A.不同物质的密度一定不同
B.固体物质的密度一定比液体物质大
C.同种物质的密度一定是固定不变的
D.质量相同的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
6. 水的密度为1.0×103kg/m3,其物理意义是 ,一瓶250mL的矿泉水喝了一半后,剩余水的密度
为 g/cm3,拧紧瓶盖,将其放入冰箱冷冻室里全部结冰后,其 (填“质量”“体积”或“密
度”)将增大。
7. 为了降温,教室里放了一块质量为27千克的冰块,冰的密度为 0.9×103千克/米3,求:
(1)这块冰的体积;
(2)一段时间后,有0.01 米3的冰熔化成水,请算出这些水的质量。8. 甲物体的质量是乙物体的3倍,使甲、乙两个物体的体积之比 3:2,求甲、乙两物体的密度之
比。
9. 小静和小芳在“探究物质质量与体积的关系”实验中,分别测出几种物质的质量和体积,测量结果分
别记录如表一~表三所示.
表一:塑料颗粒 表二:水 表三:酒精
体积/厘米 体积/厘米 体积/厘米
实验序号 质量/克 实验序号 质量/克 实验序号 质量/克
3 3 3
❑ ❑ ❑
1 20 26.0 4 35 35.0 7 24 19.2
2 30 39.0 5 44 44.0 8 30 24.0
3 40 52.0 6 50 50.0 9 40 32.0
(1)分析表一或表二或表三中物质的质量与体积变化的倍数关系,可以得出的初步结论是:______.
(2)进一步分析比较三个表中的实验数据,小静认为:同种物质,质量与体积的比值是一个不变的值;但
不同物质这个比值不同.小芳认为:同种物质,体积与质量的比值是一个不变的值,但不同物质这个比值
不同.你认为小静的观点______,小芳的观点______.(均选填“正确”或“错误”)
为了比较上述两个“比值”的意义,他们找了一块海绵,用手紧压海绵,发现海绵的质量不变、体积变
小,说明海绵越密时,______的比值越大,海绵越疏时,______的比值越大.在上述两个比值中,
______比值更能直观合理地反映物质的紧密程度.
1. 关于质量、密度,下列说法正确的是()
A. 同种物质随着温度降低,密度会增大
B. 质量是指物体所含物质的多少
C. 固体的密度一定大于液体、气体的密度
D. 物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
2. 学习密度知识后,某同学提出如下猜想,你认为正确的是()A. 一块砖均分成两块后,质量减半,密度减半
B. 一桶油用去一半后,体积减半,密度减半
C. 一块铁加热后,体积不变,密度不变
D. 医用氧气瓶补充氧气后,瓶内氧气密度增加
3. (2020 益阳模拟)一件200kg 的冰雕作品熔化成水后其质量为 kg,体积是 m3.(水的密度
为1.0×103kg/m3)
4. 我国古代劳动人民冬天开采大型石材时,先在山体上开凿一些小洞,然后往洞中灌满水并塞紧洞口。
当水结成冰后质量______(选填“变大”、“变小”或“不变”),由于密度______(选填“变大”、“变
小”或“不变”)导致体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”),石料便从山体上分离下来。
5. 阿基米德采用排水法解决了王冠掺假问题,现有一个金和银做成的王冠,用排水法
测量出其体积为 56.9cm3,若与王冠质量相同的纯金块和纯银块的体积分别为 52.5cm3 和96.5cm3,则王
冠中银的质量和金的质量之比为( )
A.1:8 B.1:9 C.1:10 D.1:11
6. 市场上出售的某品牌调和油,瓶上标有“5L”字样,已知该调和油的密度约为0.9×103kg/m3,瓶中
油的质量约为______kg,油用去一半后,其密度______(选填“变大”、“变小”或“不变”).某瓶氧气
被病人用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7. 同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度,已知铜线的横截面积S=5×10﹣3cm2,铜的密度ρ=
8.9g/cm3,他的主要实验步骤如下:
①用天平测出这卷铜线的质量m。②计算出这卷铜线的长度l。
请完成下列问题:
(1)画出本次实验数据的记录表格。
(2)测量铜线质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该卷铜线的质量m=
g,铜线的长度1= cm。
8. 由同种物质制成的甲、乙两个实心物体,乙的质量是甲的两倍,那么甲的体积是乙的______倍;分别
由不同的两种物质制成的丙、丁两个实心物体,其质量之比m :m =2:1,体积之比V :V =1:3,
丙 丁 丙 丁
则丙丁两种物质的密度之比ρ :ρ = ______。
丙 丁
9. (2020·广东省省考模拟测试试题四)小明利用天平和量杯测量某种液体的密度,他根据实验数据
绘出的液体和量杯的总质量m与液体体积V的图象如图所示。当液体的体积为 100cm3时液体和量杯的总
质量为_____g,量杯的质量是_____g,液体的密度为_____kg/m3。10. 如图所示,一个容积 、质量 的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔
V =500cm3 m =0.5kg
0 0
了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有质量m =0.4kg的水(水的密度
1
,石块密度 ,求:
ρ =1.0×103kg/m3 ρ =2.6×103kg/m3 )
水 石
(1)瓶中水的体积V ;
1
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V ;
2
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。
11. 小徐在探究甲、乙两种不同物质的质量和体积的关系,画出了如图所示图线,由图可知,
(1)ρ =_____________g/cm3=___________kg/m3
乙
(2)若乙的体积是10cm3时,密度是___________g/cm3,质量是 g
(3)ρ ρ
甲______________ 乙
(4)用甲、乙两种物质做成体积相同的实心体,则m m (选填“>”“=”或“<”)
甲______________ 乙(5)用甲、乙两种不同的物质做成质量相同的实心体,则它们的体积之比是V :V =
甲 乙
_________________
(6)小徐又测量了用丙物质制成的实心物体的质量和体积,数据如下表,请在图中画出丙物质质量与体积
关系的图线
体积
实验次数 质量m(g)
V(g/cm3
)
1 0.5 1
2 1 2
3 1.5 3
4 2 4
1. 能正确表示铁块和木块的质量、体积、密度关系的图象是()
A. B. C. D.
2. 甲、乙、丙是三个底面积相同,形状不同的容器.今将质量相等的硫酸、水和煤油分别注入三个容器
内,液面恰好相平,如图所示.已知 , ,由此可知盛硫酸、水
ρ =1.8×103kg/m3 ρ =0.8×103kg/m3
硫酸 煤油
和煤油的容器分别是( ).
A. 甲、乙、丙 B. 甲、丙、乙 C. 乙、丙、甲 D. 丙、乙、甲
3. 一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气,某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一,钢瓶内剩
余氧气的密度为( )
A. 6kg/m3 B. 4kg/m3 C. 3kg/m3 D. 2kg/m3
4. 小红同学根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中错误的是()
物质 密度/kg⋅m−3 物质 密度/kg⋅m−3
水 1.0×103 冰 0.9×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103A. 从表格中可以读出铜的密度是8.9×103
B. 体积相同的实心铝块和冰块,铝块质量是冰块的3倍
C. 把200g酒精倒掉100g,剩下酒精的密度不变
D. 同质量铜、铝两种金属的实心立方体,铝的体积较大
5. (2020·恩施)如图所示,是a、b两种物质m-V的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别
制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是( )
A. a、b的密度之比为4:1;
B. 甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4:1;
C. a、b的密度之比为2:1;
D. 甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2:1
6. 质量是158g的铁块,体积是20cm3,则铁的密度是______g/cm3.将这个铁块削去一半,密度为
______kg/m3,如果另一块同密度的铁块体积为0.2m3,则这块铁的质量为______kg。
7. (2020·安徽中考必刷卷•名校内部卷一)如图,为甲、乙两种物质的质量与体积的关系,由图可知
甲、乙两种物质的密度之比是 。
m
8. 关于对密度公式ρ= 的理解,下列说法正确的是()
V
A. 某种物质的密度与质量成正比
B. 某种物质的密度与体积反比
C. 单位体积的某种物质的质量越大,密度就越大
D. 单位质量的某种物质的体积越大,密度就越大
9. 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.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) 质量/体积(g/cm3)
l 5 9 1.80
甲 2 10 18 1.803 15 27 1.80
4 5 4 0.80
5 10 O.80
乙
6 15 12 0.80
(1)分析实验序号1与2或4与5的体积与质量关系,出的结论是:__________
(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)上表中物质乙实验序号5对应的空格质量是_________ 。
(4)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:
.