1、通过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、评估与反思、合作与交流。

(五)课后反馈

(四)布置作业

(三)全课总结

例1. 将一瓶油倒掉一些后 [　 　]

　A. 质量变小、密度变小　　 B. 质量不变、密度不变

　C. 质量变小、密度不变　　 D. 质量变小、密度变大

　分析：质量是物体的特性，密度是物质的特性。一瓶油倒掉一些后，作为物体已经发生了变化，但作为物质却没有发生变化。

　答案：C

　例2. 某金属板长1m，宽50cm，厚8mm，测得其质量是35.6kg，问这是什么金属？

　分析：判断是什么金属，可以先求出其密度，然后参照密度表对照．

　解答：因50cm=0.5m,8mm=0.008m，体积为

　V=1m×0.5m×0.008m=0.004m³，

　查表得该金属是铜。

说明：

　　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。(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。

例3. 冰的密度是0.9克/厘米³，把质量为360克的冰完全熔化成水时，下列关于它们的质量和体积变化的说法正确的是　[　　 ]

　A. 质量减小了40克，体积减小了40厘米³

　B. 质量增加了40克，体积不变

　C. 质量不变，体积减小了40厘米³

　D. 质量不变，体积增加了40厘米³

　分析：本题通过质量不随状态变化及与密度之间的联系来进行发散思维。冰熔化成水，虽然物质的状态发生了变化，但质量不变。因为质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、温度和地理位置改变而改变。由于冰和水的密度是不相同的，则冰熔化成水的体积要发生变化。

　解答：

　冰熔化成水的体积：

　冰熔化成水，体积减小了：

　V_冰-V_水=400厘米³-360厘米³=40厘米³

　　 答案：C

例4. 在“测定金属块密度”的实验中，某同学用了如下几个步骤： [　 　]

　A. 在量筒内倒入一定量的水，记录水的体积V₁。

　B. 用天平称出金属块质量m。

　C. 将天平置于水平台上，调节平衡。

　D. 将金属块全部浸没在水中，记录水的体积V₂。

　(1)合理的顺序应是______(填字母)。

　(2)观察水体积时应注意什么？

　(3)金属块密度的计算式是______。

分析：实验时，应先调节好天平，然后再用量筒测水的体积和金属块的体积。

解答：(1)C、B、A、D

(2)视线与水面凹部最低处相平

说明：实验步骤中“一定量水”的意义是：既要能淹没金属块，又不能使放入金属块后溢出量筒。

　例5. 在“测煤油密度”的实验中，给你一小杯煤油、一支量筒、一台已调好的天平。(1)设计出合理的实验步骤。(2)列出煤油密度的计算式。(3)图1所示是实验所测三个数据的示意图，由此得出煤油的密度是______kg/m³。

分析：为了测出倒入量筒的煤油质量，可以先称得这一小杯煤油总质量，然后再称倒出煤油后杯子和剩余的煤油质量，利用“补差法”算出倒出的煤油质量。

解答：(1)步骤如下：

　a. 称得杯子、煤油总质量m₁；

　b. 向量筒内倒入一定量的煤油，记录煤油体积V；

　c. 称得杯子、剩余煤油总质量m₂。

　d. 计算煤油密度。

　=0.85g/cm³=0.85×10³kg/m³

　 说明：为减小误差，倒入量筒的煤油液面最低处最好正处于量筒的某一刻线上，使煤油体积取整数值。

例6. 一只空瓶质量是50g，装满水后总质量是1.3kg，装满某种液体后总质量是1.05kg，求这种液体的密度。

分析：

求出水的体积即瓶的容积，即可求得液体的密度。

解答：m_水=m_水瓶-m_瓶=1300g-50g=1250g，

　m_液=m_液瓶-m_瓶=1050g-50g=1000g。

例7. 有一捆横截面积是2.5毫米²的铜丝，质量为89千克，不用尺子量，计算出这捆铜丝的长度。

分析：因为物体体积与长度有关系。要计算铜丝的长度，关键要计算出铜丝的体积。根据密度知识，可利用ρ=m/V变形计算出体积V。

　已知：s_铜丝=2.5毫米²=2.5×10^-6米²，m_铜丝=89千克 查表知ρ=8.9×10³千克/米³，求：V_铜丝=？

解答：

　这捆铜丝的长度是4000米。

例8. 一个瓶子能盛1千克的水，用这个瓶子能盛多少千克的食用油？(ρ_食用油=0.9×10³千克/米³)。

分析：要想知道此瓶能盛多少食用油，需计算出瓶的容积。已知这个瓶子能盛1千克的水，又瓶子的容积不变。就可推理出V_食用油=V_水。

已知：m_水=1千克，ρ_水=1.0×10³千克/米³，ρ_食用油=0.9×10³千克/米³和V_食用油=V_水，求：m_食用油=？

解法一：先求瓶子的容积 由ρ=m/V得V=m/ρ

　再求此瓶能盛食用油的最大质量由ρ=m/V得m=ρV

　所以 m_食用油=ρ_食用油×V_食用油=0.9×10³千克/米³×10^-3米³=0.9千克

　答：这个瓶子能盛0.9千克的食用油。

解法二：因为用的是同一个瓶子，说明水和食用油的最大体积相等。即 v_食用油=v_水

(1)鉴别物质

由于通过物质的密度我们就可以知道这是什么物质，所以我们就可以根据物质的密度来鉴别物质。看来要鉴别物质，首先要学习测量物质的密度。

由密度的定义可知，要想测量密度，首先要测出质量，在实验室中我们一般用到的测量工具是天平。然后要测量被测物体的体积。质量的测量这里我们不多讲，我们重点来讲体积的测量。对于形状不规则的物体，我们可以利用量筒或量杯来进行。首先我们将量筒或量杯中放入适量(所谓适量，就是当放入被测物体后，水既要将被测物体全部浸没，水又不能超出量筒或量杯的最大刻度。)的水，记下此时量筒或量杯中水的体积V₁；然后用细线系住被测物体，轻轻的放入水中记下水和物体的总体积V₂，用V₂-V₁即可求出被测物体的体积。如果物体的密度比水的密度小，这时将它放入水中它将漂浮在水面上，这时我们也是不能测出物体的体积的。这时我们常用两种方法来测其体积。一种方法是用助沉法。(用其它密度大的物体和被测物体系在一起，沉入水中，当然这时助沉物的体积应该在V₁中。)另一种方法是用细针将其按入水中，观察V₂。当然如果物体的形状是规则的，或是可以将其分割成规则物体，我们就可以利用刻度尺来测量其体积了。

液体密度测量时，体积比较容易测量，用量筒或量杯就行了，关键是液体质量的测量。

首先我们要测出烧杯中液体和杯子的总质量m₁,然后将液体倒入量筒或量杯中一部分，用天平测出剩余液体和杯子的总质量m₂。液体的质量m=m₁-m₂。

(2)求质量

天安门广场的人民英雄纪念碑，它的碑心石是一整块巨大的花岗岩，它长14.7m、宽2.9m、厚1m．怎样知道它的质量？

这块碑心石的质量非常大，不容易找到能测出其质量的测量工具。但我们可以采用有关密度的知识来解决。首先我们知道了它的材质是花岗岩，从密度表中我们可查找出这种物质的密度为(2.6-2.8)×10³千克/米³。它的物理意义是体积为1米³的花岗岩，它的质量是(2.6-2.8)×10³千克，我们就取2.8×10³千克/米³吧。这样看来，我们只要知道这块石头的体积不就能求出质量了吗？而这个物体是一个形状规则的物体，其体积是容易计算的。

m＝ρV

这个式子告诉我们，物体的质量等于它的密度乘以体积。因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出它的质量，对于不能直接称量的庞大物体，这是求质量的很方便的办法．

(3)求体积

这里有1个铝制的机器零件，不用量筒或量杯能测出这个零件的体积吗？

利用这个式子，知道了物体的质量，查出它的密度，就可以算出它的体积，对于形状不规则的或不便于直接测量的较大的物体，这是求体积的很方便的办法．求出物体的体积之后，我们就可以根据体积与高度(长度或厚度)与横截面积的关系，就可以求出物体的长度(高度或是厚度)或者求出物体的截面积。

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。每种物质都有一定的密度，与物体的质量大小、体积大小无关，它只与物质的种类有关(平均密度则由物体的质量和体积来决定)。如：1 g水和1 kg水密度是相同的。不同的物质密度一般是不相同的。如：铁与铝的密度，油与水的密度都不相同。由于水的密度比油大，因此一滴水的密度仍要比一桶油的密度大。

　自然界的物质种类很多，有的已经被人们所认识，有的尚未被认识，人类还在不断地发现新的物质，下面是科学家经过精密的测量，所测出的一些常见物质的密度，我们称其为密度表。我们看表：

铜的密度是8.9×10³千克／米³，这表示体积是1米³的铜的质量是8.9×10³千克，用克／厘米³作单位，它的数值是8.9，即8.9克／厘米³；

铁的密度是7.9×10³千克／米³。铜的密度比铁大，说明1米³体积的铜的质量比1米³体积铁的质量大。

水的密度是1.0×10³千克／米³；水的密度还有一个规律性的知识，也就是1米³的水的质量为1吨；1分米³的水的质量为1千克；1厘米³的水的质量是1克；1毫米³的质量是1毫克。记住这个规律对以后的解决问题是相当有好处的。所以同学们一定要记住它．

空气的密度是l.29千克／米³。另外还请同学们注意看，在气体的密度表旁边有个条件-0℃，在标准大气压下。其实不仅是气体，固体和液体的密度也都是在一定条件下由科学家经过严格准确的实验测出的，一般固体和液体的密度大小是同一数量级，气体的密度比它们小1000倍左右．

现在，我们再看密度表，比较固体、液体、气体的密度，我们发现固体的密度都较大；气体的密度都比较小．是不是所有的物质都是这样呢？当然不是的，干松木的密度是0.5×10³千克／米³，它的密度比水的密度小。水银的密度是13.6×10³千克／米³，水银是液体，可它的密度却比一些固体的密度还要大，所以说固体的密度较大，只是对一般物体而言。

若有一种金属，它的密度是2.7×10³千克／米³，它是什么金属？由密度表可知，这种金属是铝．所以，利用密度还可以鉴别物质。

　　 综上所述，密度表一处，同学们要从两个方面来学习。一方面，知道物质，根据密度表，同学们要能查到其密度值，并知道其物理意义；另一方面，知道了某种物质的密度值，根据密度表，同学们应该知道这是什么物质。

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。

2．实验探究

·提出问题

展示四组图片：金条和铜条，有机玻璃和普通玻璃，银器和不锈钢制品，自来水和海水(可以用盐水代替)。向学生提出问题，有什么方法能帮助你识别这些物质呢？结合学生的各种回答，引入识别物质的另一种方法──密度。

·猜想与假设

根据生活经验，让学生思考：体积相同的不同物质，其质量是否相等？进一步思考：如果是体积相同的同种物质，其质量是否相等？不同体积的同种物质，其质量又怎么变化呢？过渡到本节课要研究的问题：物质的质量和体积之间的关系。

·制定计划与设计实验

从以上的猜想出发，取铜、铁、铝三组物体中的一组作为研究对象，每组物体的体积有的相同，有的不同。用天平测出它们的质量，用量筒或直尺测出它们的体积，分别计算每个物体质量与体积的比值。

·进行实验与收集证据 全班同学分成若干小组，选取不同的研究对象进行实验，分工合作共同收集证据。以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量，一是可以节省时间；二是可以获得多种物质的多组数据；三可以加强全班同学的交流，培养他们的团结合作精神。

在实验前，应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格测量仪器的使用规则，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等。

·交流与合作

每一个小组展示自己的测量结果，启发学生发表见解，对收集到的实验数据总结归纳：

①同种物质，其质量与体积的比值大小。

②不同种物质，其质量与体积的比值大小。

在以上归纳的基础上，引出密度的概念、公式和单位。

·评估反思

对实验探究的全过程进行思考：

①实验结论与生活经验有没有冲突？

②你是怎样把实验数据和结论联系在一起的？

③实验过程中哪些做法影响着结论的可靠性？

④实验过程中发现了哪些问题有待于进一步改进？

⑤实验过程中有没有发现新的问题？

通过对以上问题的思考，强化了学生对整个探究全过程的体验与认识，培养了学生的抽象思维能力和严谨的科学态度。