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九年级物理上学期《测量物质的密度(3)》教案,http://www.2xuewang.com
一、学习目标
1、理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性。
2、知道密度的单位、读法及物理意义。
3、掌握密度公式,并能进行简单的计算。
4、知道测定物质密度的原理,并用此原理进行密度的测定。
5、学会用天平和量筒测固体和液体的密度。
6、熟练掌握密度公式及其变形公式,并能进行相关计算。
二、学习内容
1. 密度
每种物质都有各自的特性,要认识物质必须研究这些物质的特殊性.物质的形状、颜色、软硬程度等是
物质的特性,可以根据这些特性来辩认它们,但是这还不够,物质还有一个很重要的特性——密度.密度是一个表示物质特性并且应用比较广泛的物理量.
(1) 密度的意义
各种不同的物质,例如铁、铝、水、酒精、空气、氢气等在体积相同时,它们的质量各不相同,这是物
质的一种特性.在物理学中引入了物质“密度”这个物理量来表示这种特性.
(2)密度的定义
密度的定义为:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度.
密度的定义式为:ρ=m/v,式中的m表示质量,v表示体积,ρ表示物质的密度。
(3)密度的单位
在国际单位制中,密度的单位是“千克/米3”,常用的单位还有“克/厘米3”。它们的关系是:1克/厘米3=1000千克/米3。
密度的单位读法及物理意义是:“千克/米3”读作“千克每立方米”,表示1米3某种物质的质量是多少千克。如水的密度是:ρ水=1.0×103千克/米3,读作“1.0×103千克每立方米”,它的物理意义是:1 米3的水的质量是1.0×103千克。
(4) 密度分式的运用应注意
1公式ρ=m/v中,mvρ都是对同一物体而言的,不能张冠李戴。一般情况下,统一使用国际单位,如m用千克作单位,v就应该用米3作单位,那么ρ的单位就是千克/米3;若采用常用单位,如m用克作单位,v就应该用米3为单位,那么ρ的单位就是克/厘米3。
2对于同一物质,密度ρ是一定的,它反映了物质的一种特性,只要物质不变,物态和外界条件不变,其密度是不变的。当物质的质量增大(变小)多少倍,其体积也增大(变小)多少倍。不能把ρ=m/v理解为物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比。
对于同一种物质,它的密度是不变的说法具有一定的条件的,如同一物质在不同的物态(固态、液态、气态)和条件(温度)下,其密度也是不同的。如:水的密度是1.0×103千克/米3,而冰的密度是0.9×103千克/米3,水蒸气的密度是0.6×103千克/米3。
3不同的物质,一般有不同的密度。可是为什么煤油与酒精的密度,水和蜡的密度是相同的呢?因为:密度是物质基础的一种特性,但不是唯一特性。两种物质的密度值相同,表明物质在这方面的特性一样,但在其它方面的特殊性就不一样。因此,应该说对于不同物质,密度值一般是不同的。
4计算密度要用到体积单位、容积单位之间的换算关系以及体积单位和容积单位之间的换算关系:
1米3=103分米3;
1分米3=103厘米;
1厘米3=103毫米3;
1升=103毫升;
1分米3=1升=103厘米3;
1厘米3=1毫升=1毫升。
注意单位换算也是用好公式的一个重要方面。
2. 用天平和量筒测定固体和液体的密度
测定固体和液体的密度,一般的方法是:先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意:
(1) 关于量筒(量杯)的使用
① 弄清所用的量筒(量杯)的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒(量杯).
② 测量时将量筒(量杯)放在水平台面上,然后将液体倒入量筒(量杯)中.
③ 观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平.若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底).
(2) 测固体体积的方法
① 对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积.
② 对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是:
A.在量筒(量杯)内倒入适量的水(以浸没待测固体为准),读数体积V1
B.用细线栓好固体,慢慢放入量筒(量杯)内,
待物体浸没在水中后,读出这时水和待测固体的总体积V2;
C.待测物体的体积就是V2-V1.
三、例题分析:
第一阶梯
[例1]一支蜡烛,燃烧掉一半,剩下的半支与原来的相比( )
A、质量减半,密度减半
B、质量减半,密度不变
C、质量不变,密度减半
D、质量不变,密度不变
点拨:正确理解质量和密度的要领是答题的关键。
答案:质量是物体所含物质的多少,燃烧掉一半,故质量减少一半,密度是物质的一种特性,跟质量和体积无关,故密度不变。选B。
[例2]利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。
点拨:
测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。
答案:
金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是:
1、调节好天平;
2、用天平称出金属块的质量为m;
3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;
4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2=V1。
[例3]甲、乙两种物质的密度分别为 ,现将这两种等质量物质混合,求混合后的密度。(设 混合前后体积不变)
点拨:
求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的密度等于总质量除以总体积;此类问题难度较大,正确把握上述三点是解本题的关键。
第二阶梯
[例4]市场出售的“洋河酒”,包装上注明的净含量为500mL,酒精度为55%,求这瓶酒的质量.
点拨:
(1)洋河酒可以看做是纯酒精和纯水的混合.
(2)55%指的是酒精和酒的体积比.
答案:445g
[例5]有甲、乙两个实心物体,它们的质量之比为2:3,体积之比为1:2,求它们的密度之比。
已知:m甲:m乙=2:3 V甲:V乙=1:2
点拨:
比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后按上述格式条理清楚地进行运算,切不可想象心算。
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