第三节 科学探究：物质的密度

　　基本要求：

　　1. 体验科学探究的全过程，熟悉科学探究的几个主要环节，如提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分析和论证、评价与反思、合作与交流。

　　2. 会应用“比值”的方法探究物质的性质，建立密度的概念，认识密度公式和单位的由来。

　　3. 学会查物质的密度表，并能说出一些常见物质的密度。

　　4. 会测量一些物质的密度。

　　5. 会应用物质的密度解决一些实际问题。

　　教学重点：

　　密度的概念、测量和应用

　　教学难点：

　　密度的概念、测量和应用

　　课时安排：3课时

　　教学过程：

　　（一）新授

　　一. 密度概念的引入

　　我们这个世界就是由各种各样的物质组成的。如：空气、水、泥土、石头、铁、铜等等。每种物质又都有自己的特性。如：空气是气体，水是液体，泥土是软的，石头是硬的，金属有光泽，非金属无光泽等等。形状、颜色、软硬、气味等这些就是物质的特性，我们可以根据这些特性来鉴别物质。我们可以根据它的气味鉴别它是水还是酒精，可以根据它们的颜色及锈迹，鉴定是铜还是铁。如果我们桌上放的这两个物体，外面涂有同样的颜色，我们要怎样判断它们是什么物质呢？

　　我们鉴别物质，有很多时候，仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是不够的，那么物质是否还有其它特性呢？

　　我们可以做这样一些实验：

　　A. 将涂有同种颜色、同体积的两物体放在托盘天平的两个盘上，结果天平失去平衡．

　　B. 取同体积的水和酒精倒入质量相等的两个空烧杯中，然后分别放到天平的两个盘上，结果天平也失去平衡。

　　两物体的体积相同，质量不同；水和酒精的体积相同，但质量不同．

　　这说明不同物质在体积相同时，质量是不同的。这也反映了物质的一种特性。为此在物理学中我们引入一个新的物理量——密度。

　　二. 密度的概念

　　密度是表示不同物质，在体积相同时质量并不相同这一特性的物理量。现在我们只知道了涂有同种颜色的两个物体不是同种物质，还不知道它们各是什么？这就需要我们进一步研究：对于同一种物质来说，它的质量跟体积有什么样的关系。

　　我们可以通过以下的实验来研究

　　我们取大小不同的外形规则的小木块和小铁块，然后用天平称出铁块或木块的质量，用刻度尺测出其体积，并计算第一个物体的质量与体积的比值。将这些数据填入下表：

　　我们对上面的实验数据进行分析，看看能得出什么规律？

　　体积不同的铁块，它们的质量不同。铁块a的体积是铁块b的两倍，铁块a的质量就是铁块b的两倍；铁块c的体积是铁块b的4倍，铁块c的质量就是b的4倍．木块a的体积是木块b的两倍，木块a的质量就是木块b的两倍；木块c的体积是木块b的四倍，木块c的质量就是木块b的四倍．

　　但是对铁块来说，每一个铁块的质量和体积的比值是个定值；对木块来说，每一个木块的质量和体积的比值也是个定值．只是这两个比值不相等而已。

　　对于同种物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍，即它的质量和它的体积成正比，质量和体积的比值是个定值．对不同物质，这个比值不同；而质量跟体积的比值就等于单位体积物质的质量，不同种类物质单位体积的质量一般不同，可见单位体积的质量反映了物质的特性，物理学中就用单位体积的质量来定义密度。

　　密度的定义：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。用符号“ρ”来表示．

　　密度的公式

　　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小，如：质量相等的铜块和铁块，铜块体积小于铁块体积。即当质量相等时，体积跟密度成反比。(2)不同物质的物体，体积相等时，密度较大的物体其质量较大。如：同一个瓶装满水和装满油相比较，装满水的质量大。即当体积相同时，质量跟密度成正比。

　　由密度公式可知，密度的单位是由质量单位和体积单位组成的．在国际单位制中，质量的单位是千克，体积的单位是米3，密度的单位就是千克／米3，读作千克每立方米。

　　在一般物理实验中，由于所用物质不多，因此质量的单位常用克，体积的单位常用厘米3，密度的单位就是克／厘米3．。

　　记住：1克／厘米3=103千克／米3

　　密度的实用单位除g／cm3外还可用kg／dm3和t／m3，有时使用这些单位能使计算简化。

　　密度是表征物质特性的物理量。它表示单位体积的某种物质的质量大小。每种物质都有