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第六章 物质的物理属性
课时6.2 密度
2025年课程标准 物理素养
1、 通过实验,理解密
物理观念:密度的概念、计算公式、单位、性质,密度计算公式的应用。
度。
科学思维:通过实验,理解密度的特点。
2、会测量固体和液体的
科学探究:探究物质的质量与体积的关系。
密度。
科学态度与责任:通过探究活动,对物质属性的认识有新的拓展;通过天平
3、能解释生活中与密度
使用的技能训练,培养严谨的科学态度与协作精神。
有关的一些物理现象。
知识点一、探究质量与体积的关系
(1)实验设计:选取大小不同的若干长方体铝块和木块,分别用天平测量它们的质量,用
刻度尺测量长、宽、高后计算它们的体积,列出实验表格。
(2)实验步骤
①取大小不同的三块铝块,用天平测量出它们的质量并记录。
②用刻度尺分别测量出铝块的长、宽、高后计算它们的体积并记录。
③分别计算出铝块的质量与体积的比值并记录。
④取大小不同的三块木块,重复操作。
(3)实验结论:同种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这
反映了不同物质的不同性质。
特别提醒
(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
其质量(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)由同种物质组成的物体,在同一状态下,体积大的质量也大,物体的体积跟它的质量
成正比。
(3)由不同物质组成的物体,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 。
(4)由不同物质组成的物体,在质量相同的条件下,密度大的体积反而小,物体的体积跟
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学科网(北京)股份有限公司它的密度成反比 。
在“探究固体的质量与体积的关系”实验中。
(1)将天平调节好以后,在左盘中放入铁块,向右盘中添加了几个砝码后,观察到天
平的指针指在分度盘的位置如图甲所示;再添加一个质量最小的砝码,指针指在分度
盘的位置如图乙所示。此时,应先取下质量最小的砝码,接着 ,直到指针指在
分度盘的中央刻度线;
(2)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验
数据。在老师的引导下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m﹣V关系图像。
从图像可以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值 ;不同物质组
成的物体,质量与体积的比值一般 。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,
物理学中把它定义为物质的密度;
(3)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说
法能体现这句话正确含义的是 。
A.铁比木头的质量大
B.相同体积的铁比木头的质量小
C.铁比木头的密度大
D.相同质量的铁比木头的体积小
知识点二、密度及其特性
1.密度定义:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2.密度单位:密度的国际单位是kg/m3,读作千克每立方米。常用单位还有g/cm3,读作克
每立方厘米,单位换算:1g/cm3=1000 kg/m3。
3.物理意义:密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量和体积的比值是一定的”
这一特征。例如:水的密度是1.0×103kg/m3,根据密度的定义可知,其物理意义是:1m3
的水的质量是1.0×103kg。
4.密度是物质的一种特性:它不随物质的质量或体积的变化而变化。同一种物质的密度是
一个确定的值,不同物质的密度通常是不同的,因此可用来鉴别物质,如水的密度为ρ水
=1.0×103kg/m3。
5.常见物质的密度:
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学科网(北京)股份有限公司身体的平均密度与水的密度接近 ,水 的密度为1x103kg/m3。
冰 的密度为0.9x103kg/m3。
酒精 的密度为0.8x103kg/m3。
煤油 的密度为0.8x103kg/m3。
水银(汞) 的密度为13.6x103kg/m3。
铁 的密度为7.9x103kg/m3。
铜 的密度为8.9x103kg/m3。
水的密度是1.0g/cm3= kg/m3,其物理意义是 。一瓶矿
泉水喝掉一半后,其质量 ,它的体积 ,剩余部分的密度
。(选填“变大”“变小”“不变”)
知识点三、密度的计算
1.密度的公式: (ρ表示密度、m表示质量、V表示体积) ;公式变化:m=ρV、
。
(1)根据公式 来鉴别物质。测出物体的质量和体积,运用公式 求出物质的
密度,然后对照密度表就可以知道该物质的种类。
(2)利用公式 计算不便测量的物体的体积。测出物体的质量,利用密度表查出该
种物质的密度,利用公式 就可以计算出物体的体积。
(3)利用m=ρV计算不便测量的物体的质量。测出物体的体积,利用密度表查出该种物质
的密度,利用公式m=ρV就可以计算出物体的质量。
特别提醒
不能认为所有物质在体积改变时,密度都不改变。气体与固体和液体不同,气体放在任何
容器中,都会充满整个容器,所以气体的体积取决于容器的容积,这也决定了它的密度和
外界环境有很大关系。
2.比较物体密度的方法。
(1)相同体积,比较体积的大小,体积小的密度大。
(2)相同质量,比较质量的大小,质量大的密度大。
(3)不同的质量、不同的体积,用比值表示密度的大小,比值大的密度大,比值小的密度
小,这种方法本质与方法是一样的。
特别提醒
(1)利用水的密度:如果某物质可以沉入水中,那么它的密度一定大于水的密度;如果它
浮在水面上,那么它的密度一定小于水的密度。但需要注意的是,这种方法只适用于固体
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学科网(北京)股份有限公司物质与水的比较,且对于某些特殊物质(如空心物体)可能不适用。
(2)利用密度表:密度表是列出了各种常见物质密度的表格。通过查阅密度表,我们可以
直接找到待测物质的密度值,并与其他物质的密度进行比较。
3.m-V图像
(1)理解m-V图像中,坐标轴与曲线的物理含义;m-V图像中过原点的直线斜率代表物质
的密度,越靠近m轴物质的密度越大,通过这一点可以判断物质密度的大小;
(2)利用m-V图像进行简单计算。
特别提醒
(1)横坐标表示体积、纵坐标表示质量时,比较密度时,画一条竖线,交点在上面的密度
大。
(2)横坐标表示质量,纵坐标表示体积时,比较密度时,画一条横线,交点在右边的密度
大。
某容器装满水后,水的质量为0.5千克,装满另一种液体时,液体质量为0.4
千克。求:
(1)水的体积 ;
(2)液体的密度 。
问题一:探究质量与体积的关系
【角度1】物质质量和体积的关系
【典例1】在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中
(1)小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验,记录下实验数据。
在老师的引导下,他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m-V关系图像。从图像可
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学科网(北京)股份有限公司以看出:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值 ;不同物质组成的物
体,质量与体积的比值一般 。因此,这个比值反映的是物质的一种特性,物
理学中把它定义为物质的密度;
(2)小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法
能体现这句话正确含义的是__________。
A.铁比木头的质量大 B.相同体积的铁比木头的质量大
C.铁比木头的密度大 D.相同质量的铁比木头的体积小
实验中多次测量的目的:避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。
【变式1-1】图像法是一种处理、分析数据的有效方法。在依据实验数据绘制图线时不要
把数据点逐点连接成折线,而应依据数据点的整体分布趋势,描绘出一条直线或平滑曲
线,让尽可能多的点在图线上,或让数据点比较均匀地分布在图线两旁,这样绘制出的
图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。小红探究某物质的质量
与体积的关系时,将数据以点的形式绘制在图所示的坐标纸中。
(1)用铅笔绘制出该物质的质量 随体积 变化的图线。
(2)根据图线可归纳出: ,依据是 。
(3)质量为80g的此物质的体积是 。
【变式1-2】为研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,
得到的数据如表所示:
蜡块 干松木
实验序号
体积 质量 体积 质量
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
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学科网(北京)股份有限公司(1)在如图所示的方格纸中,请将干松木的质量随体积变化的图象表示出来
(描点要清晰);
(2)分析实验数据可知:同种物质组成的不同物体,质量与体积的比值 ;不
同物质组成的物体,质量与体积的比值一般 (填“相同”或“不同”);
(3)在物理学中,将质量与体积的比值定义为密度,在你学过的物理知识中,用比值法
定义的物理量还有 (写出一个即可)。
问题二:密度及其特性
【角度1】密度的概念、定义式及单位
【典例1】我国研发团队经过一千多天的日夜奋战,生产出世界上最薄的“手撕钢”。
“手撕钢”的密度为 ,但厚度只有0.015mm,被誉为“钢铁行业皇冠上的明
珠”。以下说法正确的是( )
①“手撕钢”的厚度为15nm
② “手撕钢”的质量为237g
③“手撕钢”的温度升高时质量不变,密度变小
④用“手撕钢”做的手术刀轻薄灵活,“轻”是指密度小
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
(1)密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关。
(2)密度是物质单位体积的质量,是一种物质的特性,只与物质种类有关状态有关,与物
质的质量与体积无关。不管多大或者多重的东西,只要是这种物质构成的,那么它的密度
就等于这种物质的密度,不管是无限大的物质还是无限小的这种物质,密度都是不变的。
【变式1-1】关于质量和密度,下列有关说法中正确的是( )
A.一杯牛奶喝掉一半后,体积变小、质量不变
B.影视剧中用塑料泡沫作场景中的“落石”是因为其密度小
C.根据密度公式 可知物体的密度与它的质量成正比
D.石蜡的密度是 ,表示 石蜡的质量为
【变式1-2】如图所示,一只质量为500g的苹果,合 kg、 mg。现
将苹果切成两块,其中一片的密度 (选填“变大”、“变小“保持不
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学科网(北京)股份有限公司变”)。
【角度2】常见物质的密度
【典例2】如表所示,小文阅读了一些物质的密度表后,得出以下结论中正确的是
( )
常温常压下一些物质的密度/
水 水银
冰 干松木
煤油 铜
酒精 铅
A.固体的密度一定大于液体的密度
B.同种物质在不同状态下,密度保持不变
C.若质量相等,则实心铜块的体积一定大于实心铅块的体积
D.若密度相同,则一定是同种物质
常见物质的密度:
身体的平均密度与水的密度接近 ,水 的密度为1x103kg/m3。
冰 的密度为0.9x103kg/m3。
酒精 的密度为0.8x103kg/m3。
煤油 的密度为0.8x103kg/m3。
水银(汞) 的密度为13.6x103kg/m3。
铁 的密度为7.9x103kg/m3。
铜 的密度为8.9x103kg/m3。
【变式2-1】表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面结论,正确的是
( )
物质 密度(kg/m3) 物质 密度(kg/m3)
水 1.0×103 冰 0.9×103
水银 13.6×103 干松木 0.4×103
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学科网(北京)股份有限公司酒精 0.8×103 铜 8.9×103
煤油 0.8×103 铝 2.7×103
A.固体的密度都比液体的密度大
B.不同的物质,密度一定不同
C.同种物质在不同状态下,其密度不同
D.质量相等的实心铜块和实心铝块,铜块的体积比铝块大
【变式2-2】钛是航天工业重要的材料,它的密度为4.5×103千克/米3,读作 ,它表
示 ,钛的密度是水的 倍。
问题三:密度的计算
【角度1】密度公式的简单应用
【典例1】一质量为200g的玻璃瓶,盛满水时测出总质量为700g。( )
(1)求玻璃瓶的容积;
(2)将质量为1.58kg的铁块放入空玻璃瓶中,再向瓶中加满水,求加水的质量。
(1)利用密度公式计算时要注意单位的统一。质量用kg,则体积用m3,密度单位为
kg/m3。
质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm3。
【变式1-1】如图所示,A、B两个完全相同圆柱形容器放在水平地面上,容器A中盛有体
积为1.6L的水;B容器中盛有酒精。(ρ =0.8×103kg/m3,ρ =2.7×103kg/m3,ρ
酒精 铝 铁
=7.8×103kg/m3)求:
(1)A容器中水的质量m ;
水
(2)如果B容器中酒精的质量等于水的质量,求B容器中酒精的体积V ;
酒精
(3)将2700g的铝块浸没在水中,质量未知的铁块浸没在酒精中,发现两个容器中液体
的液面一样高(液体不溢出),求铁块的质量m 。
铁
【变式1-2】小鸣将容积为 的瓶子中装入适量的水后将瓶密闭,测得总质量为 ,
然后将瓶子放入冰箱,待水全部结冰后取出发现冰面刚好与瓶口相平。一段时间后,
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学科网(北京)股份有限公司瓶中的冰全部熔化成水,再往瓶中轻放一块小石块(石块沉底),此时水面刚好与瓶
口相平(水没有溢出),测得总质量为 ,已知 。求:
(1)冰的质量;
(2)水的体积;
(3)石块的密度。
【基础强化】
1.下列有关密度的说法,正确的是( )
A.同种物质,固态时的密度一定比液态时的大
B.水由0℃加热到4℃时密度变大
C.氧气罐中的氧气用掉一部分后密度不变
D.把一块橡皮泥均分为两块后,每块的密度变为原来的一半
2.如图所示,通常商店里销售的瓶装矿泉水,每瓶的质量为( )
A.500kg B.500g C.500mg D.500t
3.某工地的硅质耐火砖、汽油、木板三种物质的质量m和体积V的关系图像如图所示,
下列说法正确的是( )
A. > B.若V =V ,则m