内容正文:
密度的计算
★密度的简单计算
1.一间教室的长、宽、高大约是10 m、8 m、3 m,空气的密度为1.29 kg/m3,求这间教室内空气的质量.
知识总结
根据密度公式ρ=及其变形式m=ρV和V=计算物体的质量、体积时,要注意统一物理量的单位,会进行单位换算. 1 g/cm3=1×103 kg/m3.
★物质的鉴别
2.一个空瓶质量为200 g,装满水后总质量为700 g.若在空瓶中放入一个金属块,测得金属块与瓶子的总质量为1 000 g,然后再往瓶中装满水,测得瓶子、金属块和水三者的总质量为1 400 g,ρ水=1 g/cm3,求:
(1)瓶子的容积;
(2)金属块的体积;
③金属块的体积V金=V-V水′=500 cm3-400 cm3=100 cm3
知识总结
①金属块的质量;
②瓶中装了金属块后再装满水,水的体积;
③金属块的体积.
(3)金属块的密度,并判断它可能是什么金属.(一些金属的密度如表所示)
知识总结
根据不同物质的密度一般不同,首先求出组成物体的物质的密度,再通过查密度表判断此物质是何种物质,或判断液体密度是否符合要求.
★解密度时的等体积问题
3.一个瓶子的质量为20 g,装满水时,用天平测得总质量为120 g.若用这个瓶子装密度为1.8×103 kg/m3的硫酸,最多可装多少千克?(ρ水=1.0 g/cm3)
解:m0=20 g,m水=120 g-20 g=100 g
4.某品牌矿泉水在武陵山中有一个取水口,每天都有清泉水从这里源源不断地送到全国各地.若此品牌的瓶装水,每瓶净装550 g,则:
(1)每个矿泉水瓶的容积至少要多少毫升?
(2)为提倡环保、进行废物再利用,用该矿泉水瓶装酱油,至少能装多少酱油?(ρ矿泉水=1.0×103 kg/m3,ρ酱油=1.1×103 kg/m3)
解:用瓶子装酱油时,酱油的最小质量
m酱油=ρ酱油V酱油=ρ酱油V=1.1×103 kg/m3×550 cm3=1.1 g/cm3×550 cm3=605 g
知识总结答:若用该矿泉水瓶来装酱油,至少能装605 g.
在解密度的有关问题时,有时没直接给体积,此时可以将体积相等作为桥梁,如典例3中,瓶子的容积是桥梁,根据水和硫酸的体积相等即可算出可装硫酸的质量.
★通过计算密度判断空心、实心
5.体积是50 cm3的铝球,它的质量是54 g,问这个铝球是空心的还是实心的?若是空心的,空心部分的体积有多大?(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
6.有一个体积为15 cm3、质量是27 g的空心铝球.(已知:ρ水银=13.6×103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3)请解答下面两个问题:
(1)铝球空心部分的体积是多少?
(2)若在铝球空心部分灌满水银,则球的总质量是多少?
解:水银的密度ρ水银=13.6×103 kg/m3=13.6 g/cm3
在铝球中空心部分灌满水银后水银的体积V水银=V空=5 cm3
水银的质量m水银=ρ水银V水银=13.6 g/cm3×5 cm3=68 g
则球的总质量m总=m铝+m水银=27 g+68 g=95 g
知识总结答:若在小球空心部分灌满水银,则球的总质量是95 g.
1.判断物体是空心还是实心有三种方法,即先分别求出该物体的体积(或密度,或质量),再通过对比物体实际的物理量数据,即可判断物体是否空心.
(1)比体积:若V算<V物,则空心;若V算 =V物,则实心.
(2)比密度:若ρ算<ρ物,则空心;若ρ算=ρ物,则实心.
(3)比质量:若m算>m物,则空心;若m算 = m物,则实心.
2.若还要求空心体积等延伸性问题,则优先采用比较体积的方法.
★求混合物的平均密度
7.盐水选种是我国劳动人民发明的一种挑选种子的方法.现需要密度为1.1×103 kg/m3的盐水,若测得已配好的0.6 dm3盐水的质量为630 g.则:
(1)这种盐水是否符合要求?请通过计算说明.
(2)若不符合,应加盐还是加水?加多少千克?(ρ盐=2.2×103 kg/m3,假设盐水的体积等于食盐和水的体积之和)
8.“新冠肺炎”疫情期间,消毒酒精是预防新冠病毒的主要材料,它是由纯酒精和水混合而成的.如图所示是一瓶体积为500 mL,浓度为75%的消毒酒精,测得瓶中消毒酒精的质量为425 g.已知纯酒精的密度为0.8×103 kg/m3,酒精浓度是指溶液中所含纯酒精的体积与溶液总体积之比,设混合过程中不考虑体积的变化.(ρ水=1.0 g/cm3)求:
(1)这瓶消毒酒精的密度;
(2)这瓶消毒酒精中含有水的质量;
解:这瓶消毒酒精中含有水的体积
V水=V(1-75%)=500 cm3×(1-75%)=125 cm3
水的质量m水=ρ水V水=125 cm3×1.0 g/cm3=125 g
答:这瓶消毒酒精中