内容正文:
第4节 密度与社会生活
第六章 质量与密度
目录
CONTENT
一、密度与温度
二、密度与物质鉴别
第六章 质量与密度
1.
2.
3.
学习目标
知道密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题
知道密度对生产和生活的重要作用
理解密度是物质的一种性质,并能运用密度知识鉴别物质
密度是物质的基本属性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值,例如:利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的;勘探队员在野外勘探时,通过对样品密度等信息的采集,可以确定矿藏的种类及其经济价值;在农业生产中利用盐水可以选种等。我们知道这些都是利用了不同物质的密度一般不同这一特点。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗?
一、密度与温度
室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,橡皮膜会凸起来。过一会,再把瓶子放入冰水中,你又发现什么现象?
观察锥形瓶口绷紧的气球先后在冷水和热水中的形状变化。
一、密度与温度
现象:
放入冰水中时,橡皮膜凹进去。
放入热水中时,橡皮膜会凸起。
原因:放入热水中时,瓶内的气体受热膨胀,体积变大,使橡皮膜会凸起;放入冰水中时,瓶内气体遇冷收缩,体积变小,致使橡皮膜凹进去。
【总结】一定质量的气体温度升高时体积膨胀,密度变小。
思考:实验中,锥形瓶内气体的质量是否变化?气体的密度是否变化?
瓶子中气体的质量m不变,瓶子放入热水中,气体的体积V变大,根据密度的公式 ρ=m/V 知道,它的密度ρ变小;同理,放入冰水中时,气体的体积V变小,则它的密度ρ变大。
一、密度与温度
一、密度与温度
按如图做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。你知道是什么推动了风车吗?
解析:空气流动推动了风车转动。酒精灯火焰上方的空气受热温度升高,体积变大,密度变小,向上运动,温度低的冷空气从四面八方补充过来,从而形成向上运动的气流,推动风车转动起来。
一、密度与温度
风的形成
风是空气流动引起的一种自然现象,它是由空气的密度发生变化而引起的。气体受热膨胀,体积变大,根据密度ρ=m/V 可知密度变小,所以气体密度变小会上升。。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来补充,从而形成了风。
一、密度与温度
原因:暖气片周围的空气受热后膨胀,体积变大,密度变小而上升;上面冷空气密度大,下沉到暖气片周围,又受热上升,这样使整个屋子暖合起来。
而空调使得上面空气降温后体积变小,密度变大下沉,高温的空气上升。才能以使整个屋子的空气降温。
想一想:为什么家中的暖气片一般都安装在房间的下面?而空调一般安装在房间的上面?
一、密度与温度
水的反常膨胀现象
一般来说同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,那么是否所有的物质都遵守热胀冷缩的规律呢?
①图象中AB段反映的物理规律是:_____________________________________。
如图所示,是科研人员通过探究“一定质量的水的体积随温度变化的关系” 做出的图像。分析图象,回答以下问题:
②BC段反映的物理规律:是______________________________________。
水温低于4℃时,水温升高,体积减小
水温高于4℃时,水温升高,体积增大
一、密度与温度
水在0-4℃之间,是热缩冷胀,在4℃以上是热胀冷缩。这表明,水不简单遵守一般物质的“热胀冷缩”的规律,且一定质量的水凝结成冰后体积变大。
水的反常膨胀现象
①水在4℃时的密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;在0~4℃ ,随着温度的降低,水的密度越来越小。
②水凝固成冰时,体积变大,密度变小。
一、密度与温度
温度高于4℃时,随着水温高,密度越来越小;
温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。
水的密度与温度的关系
根据 可知:水的质量不变,在温度4℃时,体积最小,所以密度最大。
由于水的反常膨胀,在严寒冬天,河面封冻了,较深河底的水却保持4 ℃的水温,鱼儿仍然可以自由自在地游动呢!
一、密度与温度
①水的反膨胀现象,给人们带来了好处,江河湖面的水结冰时,因为冰的体积膨胀,密度比水小,总是浮在水面上;而水到了4℃,密度最大,总是沉在下面。这样,冰块就成了一层天然的防寒屏障,使江河湖海不至于一冻到底,使大量的水下生物得以生存。
水的反膨胀现象的利弊
②水的反常膨胀,给人类生活也带来不便。一定质量的水凝结成冰后体积变大,北方的冬天,放在户外的自来水管被冻裂。所以对自来水管的保护显得尤其重要。
一、密度与温度
冬天连续降温后,室外的自来水管经常发生水管冻裂的现象,是“冻”的吗?你知道原因吗?
冬天,水管、水缸为何会被冻裂?
1kg水的体积:V=m/ρ=