内容正文:
第六章 质量与密度
第4节 密度的应用
01
自主预学
02
深度学习
目录
03
当堂检测
目录
1. 利用密度求质量: .
2. 利用密度求体积: .
3. 利用密度鉴别物质:不同物质的密度一般 ,利用密度可以
初步鉴别物质.
m=ρV
V=
不同
利用密度求质量与体积
例1 第十四届中国航展在广东珠海举办,歼-20飞行表演震撼全
场,展示了空军日新月异的装备水平.歼-20机翼主要是用碳纤维复合
材料制造的,碳纤维具有高强度、抗摩擦、耐高温及耐腐蚀等特性.结
合如表信息,求:
材料指标 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 很强
密度(kg·m-3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
(1)按照单架歼-20使用3.2吨碳纤维计算,其使用的碳纤维体积
是多少?
解:(1)根据表格中的数据知碳纤维的密度是
ρ=1.6×103 kg/m3
若碳纤维的质量为m=3.2×103 kg,则其体积为
V===2 m3
(2)若换成等体积的铝合金制造机翼,不计其他部件的影响,则质量
会增加多少?
(2)若换成等体积的铝合金制造机翼,质量为
m′=ρ′V=3.0×103 kg/m3×2 m3=6.0×103 kg
增加的质量为
Δm=m′-m=6.0×103 kg-3.2×103 kg=2.8×103 kg.
答:(1)按照单架歼-20使用3.2吨碳纤维计算,其使用的碳纤维体积
是2 m3;
(2)若换成等体积的铝合金制造机翼,不计其他部件的影响,则质量
会增加2.8×103 kg.
利用密度鉴别物质
例2 一枚实心“金牌”纪念币的质量为16 g,体积为2 cm3,这枚纪
念币的密度为 kg/m3,由表中数据可知这枚纪念币 (选填
“是”或“不是”)由纯金制成的.若宇航员将这枚纪念币带到太空,其
质量 (选填“变大”“变小”或“不变”).
物质 金 银 铜 铁
密度(kg·m-3) 19.3×103 10.5×103 8.9×103 7.9×103
8×103
不是
不变
空心问题
例3 小明购买了一个铝质球形艺术品,测得此球的质量是594 g,体
积为300 cm3.则该铝球是实心的还是空心的?(ρ铝=2.7×103 kg/m3,尝试
用三种不同的方法计算说明)
解:【方法1】由ρ=可得,同质量实心铝球的体积为
V实===220 cm3
因为V球>V实,所以该铝球是空心的.
【方法2】由ρ=可得,同体积实心铝球的质量为
m实=ρ铝V球=2.7 g/ cm3×300 cm3=810 g
因为m实>m球,所以该铝球是空心的.
【方法3】由ρ=可得,该铝球的密度为
ρ球===1.98 g/cm3
因为ρ铝>ρ球,所以该铝球是空心的.
答:该铝球是空心的.
知识点拨►空心问题的三种解题思路:(1)求出物体密度,与材料密度
比较;(2)求出同质量实心物体的体积,与物体的实际体积比较;(3)求出
同体积实心物体的质量,与物体的实际质量比较.
密度的比值计算
例4 甲、乙两实心金属块的密度之比为2:3,若它们的质量之比为
1:2,则它们的体积之比为 ;若它们的体积之比为1:2,则它们
的质量之比为 .若甲、乙两实心金属块的质量之比和体积之比均
为1:2,则它们的密度之比为 .
3:4
1:3
1:1
例5 由不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量
的关系如图所示,密度最大的是 (选填“a”“b”或“c”)物体,它的密度
是 g/cm3;相同体积的a、b两种物质的质量之比为 .
c
2
1:2
密度的其他应用
例6 家国情怀中国航天科学在世界上处于领先地位.
(1)航天器外壳要求轻巧、耐高温,则航天器外壳材料应具有的特性
是 (选字母).
A. 密度大 熔点高
B. 密度小 熔点高
C. 密度大 熔点低
D. 密度小 熔点低
B
(2)进入空间站的食物是用真空收纳袋压缩包装的,压缩包装后的食
物与包装前相比,它的密度较 ,体积较 ,因此便于携带.
大
小
1. 传统文化西楚霸王项羽英勇无比,力能举鼎.“鼎”的质量大约
为212 kg,如果在影视剧中重现“霸王举鼎”的情景,为了能够让演员很
轻松地举起大鼎,最适合制作剧中大鼎道具的材料是(ρ铜>ρ铁>ρ石>ρ泡沫
塑料)( D )
A. 铜
B. 铁
C. 石头
D. 泡沫塑料
D
2. 质量相等的水、硫酸、酒精分别装在规格相同的A、B、C三个试
管中,如图所示,则可判断出(已知ρ硫酸>ρ水>ρ酒精)( D )
A. A中装的是水
B. A中装的是硫酸
C. B中装的是酒精
D. C中装的是硫酸
D
3. 跨数学小明在探究甲、乙、丙三种不同物质的质量和体积的关系
时,得出的图像如图所示,下列说法错误的是( C )
A. 甲、乙、丙的密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙
B. 甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1
C. 质量相同的甲、乙两种物质,体积之比为2:1
D. 质量相同的乙、丙两种物质,体积之比为1:2
C
4. 一个容积为0.27 m3的水缸,装满水后,水的质量是 kg.在寒
冷冬季把这个装满水的水缸放在室外,水缸会破裂,原因是寒冷冬季缸
里的水完全结冰,体积 (选填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水
=1.0×103 kg/m3)
270
变大
5. 小明想判断一金属块的材质.他先测得该金属块的体积为20
cm3,再用调好的天平测量金属块的质量,天平平衡时右盘中的砝码质量
及标尺上游码的位置如图所示,则金属块的密度为 g/cm3,通过查表
可判断此金属块可能是 块.
物质名称 铝 铁 铜 银
密度ρ/(g·cm-3) 2.7 7.9 8.9 10.5
2.7
铝
6. 一个用铁做成的空心球,用天平称得其质量为158 g,则该铁球
实心部分的体积为 cm3;用排水法测得其体积为30 cm3,则其空心部
分的体积为 cm3.如果在空心部分装满水,则该铁球的总质量
为 g.(ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
20
10
168
$$