内容正文:
第四节 密度知识的应用
素养目标
1. 认识密度是物质的一种特性,利用密度可以鉴别物质的种类。(物理观念)
2. 利用密度的公式及变形公式求物体的密度、物体的体积、物体的质量。(科学思维)
3. 通过密度的应用体会到生活和物理息息相关,增强学习物理的兴趣。(科学态度与责任)
一、常见物质的密度
1. 纯水的密度为 1.0×103 kg/m3= 1 g/cm3。
2. 冰的密度为 0.9×103 kg/m3= 0.9 g/cm3,酒精的密度为 0.8 g/cm3,钢、铁的密度为 7.9 g/cm3。
二、密度知识的应用
3. 鉴别物质:应用公式 ρ= 测算出物质的密度,然后查密度表确定是何种物质。
4. 求物体的质量:用公式 m=ρV 求解。
5. 求物体的体积:用公式 V= 求解。
【判一判】
1. 不同物质的密度一定不同。 ( × )
2. 同种物质的密度一定相同。 ( × )
3. 同种物质的密度跟物质的状态有关。 ( √ )
4. 固体的密度一定大于液体的密度。 ( × )
常见物质的密度
冬天,我国北方地区的户外水管要采取非常好的保温措施,你知道为什么这么做吗?请回答下列问题。
水和冰是不是同一种物质?它们的密度是否相同?若不同分别是多少?
答案:水和冰是同一种物质,它们的密度不同。水的密度是1.0×103 kg/m3 ,冰的密度是0.9×103 kg/m3 。
为什么水结冰会胀破水管?
答案:因为水结冰后质量不变,但是密度变小,根据V=可知,水结冰后体积会变大,所以水管会被胀破。
同种物质的密度是否一定相同?
答案:不一定,比如水和冰属于同一种物质但是密度不同。说明同种物质的密度和物质的状态有关。
为什么可以利用密度鉴别物质的种类?
答案:因为密度是物质的一种特性,不同的物质密度一般不同。
一杯水全部结成冰,那么( D )
A. 质量、体积、密度都不变
B. 质量不变,体积变大,密度变大
C. 质量不变,体积变小,密度变小
D. 质量不变,体积变大,密度变小
质量是物体的一种属性,不随物体的位置、状态、形状的变化而变化。
1. 关于密度的说法中,正确的是( D )
A. 由密度公式ρ=可知,密度与物体的质量成正比,与体积成反比
B. 质量大的物体密度一定大
C. 体积大的物体密度一定小
D. 上述说法都不对
解析:密度是物质的特性,它的大小取决于物质种类,还受状态、温度的影响,与物体的质量、体积大小无关。
密度知识的应用
一些故事影片中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员,那么砌成这种高墙的物块最有可能是由什么材料制成的?
电影中的倒塌的房屋是用什么样的材料制成的?
答案:房屋是用密度小的材料制成的,比如用泡沫塑料这种材料。
能不能判断出房子是由什么材料制成的?
答案:能。找一小块和房子相同的材料,分别用天平和量筒测出这块材料的质量和体积,然后根据公式ρ=计算出这种材料的密度,查密度表即可判断材料的种类。
若用混凝土制成和泡沫塑料房子体积一样大的房子,你能不能计算出混凝土房子的质量?
答案:若知道泡沫塑料房子的体积,通过查密度表找到混凝土的密度,根据m=ρV即可计算出混凝土房子的质量。
若用混凝土制成和泡沫塑料房子质量一样大的房子,你能不能计算出混凝土房子的体积?
答案:若知道泡沫塑料房子的质量,通过查密度表找到混凝土的密度,根据V=即可计算出混凝土房子的体积。
密度的计算:征征到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为44.4 g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是14.8 g。
(1)请你帮征征算出这种材料的密度是多少(保留到整数)。
(2)若测得整个空茶壶的质量为159 g,则该茶壶所用材料的体积为多少?
壶盖和壶身的材料相同,先求出壶盖的密度就可以知道材料的密度,然后根据壶的质量就可以求出整个茶壶所用材料的体积。
解:(1)溢出水的体积即为壶盖的体积,再根据壶盖的质量就可以求出壶盖的密度,即这种材料的密度。由ρ=可得,
V溢=V水===14.8 cm3 ,ρ壶===3 g/cm3。
(2)由ρ=可得,V壶===53 cm3。
体积相等问题:一个空瓶子的质量是150 g,当装满水时,瓶和水的总质量是400 g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350 g。(已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)水的质量;
(2)瓶子的容积;
(3)液体的密度。
同一个瓶子装满水和装满液体的体积是相同的,根据瓶子装满水的质量就可以求出瓶子的容积,也就知道了液体的体积。再根据液体的质量就可以求出液体的密度。
解:(1)由题意可知,