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第13天 密度的测量和生活应用 (复习篇)
1.初步认识质量的概念。会测量固体和液体的质量。
2.通过实验建立密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题,能解释生活中的一些与密度有关的物理现象。
知识点01 密度的测量及应用
1、测固体的密度:
⑴ 原理:。
说明:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法--等效代替法。
2、测液体密度:
⑴ 原理:。
⑵ 方法:①用天平测液体和烧杯的总质量m1;
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;
④得出液体的密度。
知识点02 密度的应用
1.概念:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
2.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。
3.公式:式中的m表示质量,V表示体积,ρ表示密度。
(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
当ρ一定时,;
(3)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,即当 V一定时,;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,即当m一定时,。
4.单位:国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3),它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
5.应用:由密度公式变形可得m=ρV和V=两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应用。
(1)计算物体的质量:对于不便于直接测质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可通过查密度表,查出这种物质的密度,再想办法测算出它的体积,根据公式m=ρV,就能算出该物体的质量。如:要测算一块大理石碑的质量,大理石的密度可以查表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式m=ρV,就可算出大理石的质量;
(2)计算物体的体积:对于不便于直接测量体积的物体,如形状不规则的铁制螺钉,可以用天平测量出螺钉的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式V=,就可算出螺钉的体积;
(3)鉴别物质:要知道一个物体是什么物质做的,只要测出它的密度,再查阅密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相近。
【例1】小明在一次探究实验活动中,利用天平和杯子,欲测量一个小铝球的密度,并判断出铝球是否空心;其操作步骤如下:他用天平测出了空杯子的质量为m1=100g,将杯子装满水后总质量为m2=180g;再测出小铝球的质量是m3=54g;将这个小铝球轻轻的放进装满水的杯子后沉没在杯底,把杯子再放到天平盘里测得其总质量为m4=204g(铝的密度是:2.7g/cm3),求:
(1)铝球从杯中排出的水的质量?
(2)小铝球的体积?
(3)通过计算判断该铝球是否是空心球?若是空心的,则空心部分体积为多大?
解题归纳:判断物体是否空心的方法有哪些?
【方法技巧】鉴定球是否空心有三种方法。
(1)比较密度:假设球是实心的,用求出的球密度与材料的已知密度相比,若相等则是实心的,若小于的密度则是空心的;
(2)比较质量,假设球是实心的,求出球的应有质量与题目所给的质量相比,若相等则是实心,若大于题目所给的质量则是空心的;
(3)比较体积:求出球中实际含有材料的体积,与题所给球的体积相比,若相同则是实心的,若小于题目所给的体积则是空心的。
【例2】一容器中装有某种液体,测得液体的体积为V,液体与容器的总质量为m,改变液体的体积,重复上述实验,得到了一系列V与m的对应值,描绘m-V图像,求:(g取10N/kg)
(1)容器的重力;(2)液体的密度;(3)90cm3液体的质量。
解题归纳:密度的相关计算注意事项?
【方法技巧】(1)注意解题的规范性。比如:计算过程中要有公式、单位,注意ρ、m和V的同体性。
(2)通常采用顺推法或逆推法进行分析求解。
1.(2022·四川自贡·中考真题)物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法正确的是( )
A.1kg的水和1kg的冰的密度相同
B.可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C.为减轻质量,航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
D.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离,是因为含有有害物质的空气温度较高,密度较小,大量聚集在房间的上方
2.(多选题)(2022·山东滨州·中考真题)小滨用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图甲乙丙丁表示了他主要的操作过程。①调节天平平衡;②测出