21 固液密度的测量、密度与温度、物质鉴别、空心与混合物质的密度计算-2023年初中物理自主招生讲义

初中物理自主招生讲义21 固液密度的测量、密度与温度、物质鉴别、空心与混合物质的密度计算 1．密度与生活的联系 【知识点的认识】（1）密度与温度，气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体密度小，易上升；温度低的气体密度大，易下降． （2）浮沉现象：物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系．浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积，根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系． （3）利用密度可以判断液体内部压强 （4）密度的特殊用途：密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料．铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为它们的密度比较大．铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小． 【命题方向】利用密度与温度的特点；利用密度可以判断液体内部压强以及物体的浮沉等都是命题方向．例如：因为蛋的密度略微比清水的密度大，当蛋浸入清水中时，所受重力大于浮力，所以蛋将下沉．当浸没在盐水中时，由于盐水密度比蛋的密度大，所受的重力小于浮力，所以蛋将上浮． 例1：鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的，经过调配后，不同颜色的酒界面分明，这是由于不同颜色的酒具有不同的（　　） A．重力 B．质量 C．体积 D．密度 例2：建筑物内遭遇火灾时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤．这是因为与房间内其他空气相比较，含有毒有害物质的气体（　　） A．温度较低，密度较大，而大量集聚在房间的下方 B．温度较低，密度较小，而大量集聚在房间的下方 C．温度较高，密度较大，而大量集聚在房间的上方 D．温度较高，密度较小，而大量集聚在房间的上方 一．密度与生活的联系（共2小题） 1．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢铝罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家，后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管后密封，使水结冰，然后铝膜与钢罐内表面就压接在一起了，其原因是（　　） A．钢罐内的水把它们粘牢了 B．钢罐内的冰把它们冻牢了 C．水结冰时放出的热量把它们焊牢了 D．水结冰时膨胀产生的较大压力把它们压牢了 2．假设人体的头部可看作球形，若某人头部三分之一的面积覆盖头发，头发密集程度为25根/厘米2则该人头发数量约为　 　根（球的面积公式S＝4πr2）。 在一玻璃缸中装着煤油和水两层液体，一块浮冰悬浮在油水分界面之间，浮冰熔化后，煤油液面将　 　，油水分界面将　 　。 2．固体的密度测量实验 【知识点的认识】固体密度的测量关键是测出物体的质量和体积，金属块的质量可用天平直接测得，也可以用弹簧测力计测出重力来计算质量；若物体的形状规则，可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积，若形状不规则利用量筒或量杯“排水法”来测得，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． 【命题方向】测密度时是先测量质量还是先测量体积，若物体不能沉入水怎么办？测量时的步骤及原理都是命题关键． 例1：测量大米密度时，小华发现米粒间有空隙，若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏　　．于是，她用一个饮料瓶装满水，拧上盖子，用天平测出总质量为143g．又测出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再测这时的总质量．天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图所示，则总质量为　 　g．由此可以算出这种大米的密度为 　　 kg/m3． 例2：某同学要测定一个不沉入水的木块的密度，设计了如下的实验步骤： A、用细线打拴住小角铁块，浸没在量筒里的水中，记下此时水面的刻度V1； B、在量筒中倒入适量的水，记下水面的刻度V2； C、把木块和铁块系在一起，并让它们全部浸入量筒里的水中，记下水面的刻度V3； D、用天平测出木块质量为m1； E、用天平测出铁块质量为m2． （1）请选择必要的步骤，并将正确顺序的步骤序号填在横线上：　 　； （2）用上述有关的实验步骤中的数据表示木块的密度ρ木＝　 　． 例：小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整． （1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的　 　 使天平平衡． （2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为　 　g． （3）如图2所示：a．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记； b．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g； c．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和