内容正文:
第二课时 密度知识的应用
知识点一 常见物质的密度
1.每种物质都有自己的 ,物质不同, 一般不同。
2.有的物质不同,但密度却相同,如煤油和酒精。
3.物质的密度会随物质状态的变化而变化,如冰和水。
密度
密度
小红根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是
液体 固体
物质 密度ρ/(kg·m-3) 物质 密度ρ/(kg·m-3)
汽油 0.71×103 冰 0.9×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
( )
A.固体的密度大于液体的密度
B.把200 g酒精倒掉100 g,剩余酒精的密度为0.4×103 kg/m3
C.体积相等的实心铝块和实心冰块,铝块的质量是冰块质量的3倍
D.将铜、铝两种金属分别制成质量相等的实心立方体,铜块的体积较大
C
1.根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是
气体 液体 固体
物质 空气 汽油 酒精 水银 铝 铁
密度
/(kg·m-3) 1.29 710 800 13 600 2 700 7 900
( )
A.液体的密度均小于固体的密度
B.一间教室的空气质量约为3 t
C.把40 g的铝块切去一半,剩下的铝块密度为1 350 kg/m3
D.等质量的汽油和酒精,酒精的体积较小
D
知识点二 密度知识的应用
1.鉴别物质:测出物体的 和 ,求出其密度,对照密度表就可判断物质的种类。
2.估测物体的体积:知道物体的质量m,查出密度ρ,用公式
可求出物体的体积。
3.估测物体的质量:测出体积V,查出密度ρ,用公式
可求出物体的质量。
质量
体积
V=mρ
m=ρ V
小明家购买了一个漂亮的小猴实心铜摆件,如图所示。小明的爸爸说,这么重的铜摆件,一定是由纯铜制成,并且绝对是实心的。小明想利用自己学到的物理知识判断这句话的正误。他首先设法测得它的质量是9.36 kg,体积为1.2×10-3 m3。
物质 密度ρ/(kg·m-3)
纯铜 8.9×103
硅青铜 8.6×103
铍青铜 8.3×103
铝青铜 7.8×103
(1)假设这个摆件是实心的,通过计算和查表,判断该摆件可能是由哪种材料制成的?
解:(1)假设摆件是实心的,则其密度为:
ρ===7.8×103 kg/m3
查表可知,该摆件可能是由铝青铜制成的,不是纯铜。
(2)假设这个摆件是纯铜的,通过计算说明该摆件是不是实心的?
(2)假设这个摆件是纯铜的,则体积为V纯铜=1.2×10-3 m3
的纯铜质量为:
m纯铜=ρ纯铜V纯铜=8.9×103 kg/m3 ×1.2×10-3 m3
=10.68 kg>9.36 kg所以,该摆件是空心的。
2.由同种金属材料制成的甲、乙两个正方体,它们的质量分别为180 g和210 g,体积分别为20 cm3和30 cm3。这两个正方体中,如果有一个是实心的,则( )
A.甲是实心的,金属材料的密度是7 g/cm3
B.甲是实心的,金属材料的密度是9 g/cm3
C.乙是实心的,金属材料的密度是7 g/cm3
D.乙是实心的,金属材料的密度是9 g/cm3
B
3.一件标称纯金的实心工艺品,其质量为100 g,体积为6 cm3。请你判断它是否由纯金(不含其他金属)制成。(ρ金=19.3×103 kg/m3)
解:方法一:(比较密度)
ρ品==≈16.7 g/cm3=16.7×103 kg/m3≠
19.3×103 kg/m3
故不是由纯金制成的。
方法二:(比较质量)
假设6 cm3的工艺品是由纯金制成的,则
m金=ρ 金V品=19.3 g/cm3×6 cm3=115.8 g≠100 g
故不是由纯金制成的。
方法三:(比较体积)
假设100 g的工艺品是由纯金制成的,则
V金==≈5.18 cm3≠6 cm3
故不是由纯金制成的。
答:它不是由纯金制成的。
4.学校开设的四点半课堂深受学生喜爱。其中3D打印课程让学生们将各自丰富的想象变为了现实,切身体验到了科技的力量,激发了学生学习科学文化知识的兴趣。某同学选用如图甲所示的ABS塑料来打印自己设计的作品,如图乙、丙所示。
(1)已知体积为10 cm3的实心ABS塑料的质量为10.5 g,求这种材料的密度是多少?
解:(1)材料的密度:
ρ===1.05 g/cm3
(2)该同学用此材料打印出一个复古电视机模型,如图丙所示,体积为50 cm3,质量是42 g,请通过计算判断作品是否为实心。若是空心的,空心部分的体积是多少?
(2)42 g该材料的体积:
V2===40 cm3<50 cm3
故作品是空心的。
空心部分的体积:
V空=V-V2=50 cm3-40 cm3=10 cm3
第一阶 基础过关精练
1.小丽同学阅读了下表后提出了对密度的一些看法,其中正确的是
0 ℃,1个标准大气压下部分物质的密度/(kg·m-3)
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
水 1.0×103 冰 0.9×103
酒精 0.8×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
( )
A.物质状态变化时密度不变
B.不同物质的密度也可能相同
C.同种物质的密度一定相同
D.固体物质的密度一定比液体物质的密度大
B
2.(2024·巴蜀)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是 ( )
A.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
B.我国北方冬天的水管容易冻裂是因为水结冰后密度变小,体积变大
C.为减轻质量,比赛用自行车使用强度高、密度大的材料制造
D.铁块从20 ℃加热至1 200 ℃,质量不变,密度也不变
B
3.用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求它们的棱长分别是0.1 m、0.2 m和0.3 m。制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3 kg、21.6 kg和54 kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体
( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
C
4.一间15 m2的卧室内空气的质量相当于下列哪个物体的质量(空气的密度为1.29 kg/m3) ( )
A.一支粉笔 B.一瓶矿泉水
C.一名中学生 D.一辆轿车
5.很多同学知道自己的身高和体重,却不知道自己的体积。某同学身高170 cm,体重60 kg,他的体积约为( )
A.0.006 m3 B.0.06 m3 C.0.6 m3 D.6 m3
C
B
6.小华听说,寒冬季节放在室外的水缸会破裂。为弄清原因,他找到一个容积为0.27 m3的水缸,并向缸内盛满水,则水的质量为 kg;若这些水全部结成冰,则体积变化了 m3(已知冰的密度ρ冰=0.9×103 kg/m3)。
270
0.03
7.(2024·南岸区)小宇想知道重庆市的面积,他想到利用磁吸式中国地图拼图(各拼片厚度相同且质量分布均匀),已知我国领土的总面积为S,他将所有拼片放在天平上,测出其总质量为m,拼片取下来后其密度 (选填“变大”“不变”或“变小”),再找出地图中重庆对应的拼片并测出它的质量为m1,则重庆市的面积可表示为
(用m、m1、S表示)。
不变
S
8.如图所示,某款未开封的儿童酱油的标签上标有“净含量250 mL”的字样。为了测出该酱油的密度,先称出该玻璃瓶和酱油的总质量为300 g,并记下酱油液面所在的位置;在酱油用完洗净烘干玻璃瓶后装入等体积的水,再称出玻璃瓶和水的总质量为275 g,则此时所装水的质量为
g,酱油的密度为 g/cm3。
250
1.1
9.(2024·育才)重庆白居寺长江大桥因极具科幻感成为网红打卡新地标,如图所示。文旅集团计划设计该大桥模型纪念品以带动旅游产业发展。设计时需先用石蜡制作样品,定稿后采用黄铜制作相同大小的模型成品。现有一实心黄铜块质量为1.7 kg,体积为2×10-4 m3,若定稿时石蜡制作的样品质量为18 g,已知石蜡密度为0.9 g/cm3。求:
(1)黄铜材料的密度;
(2)石蜡样品的体积;
解:(1)黄铜材料的密度:
ρ铜===8.5×103 kg/m3=8.5 g/cm3
(2)石蜡样品的体积:V蜡===20 cm3
(3)黄铜制作的模型成品质量比石蜡样品质量增加多少?
(3)黄铜制作该模型,则V铜=V蜡=20 cm3,
其质量:m铜=ρ铜V铜=8.5 g/cm3×20 cm3=170 g
黄铜制作的模型成品质量比石蜡样品质量的增加量:
Δm=m铜-m蜡=170 g-18 g=152 g
第二阶 能力拓展训练
10.科学探究永无止境,某中学的小郭同学探究冰和水的体积与温度的关系,在一定环境下将1 g的冰加热,分别记录其温度和体积,得到了如图所示的图像。下列说法正确的是
( )
A.同种物质的密度与状态无关
B.4 ℃时,纯水的密度最小
C.温度升高时,冰的密度一直增大
D.同种物质相同状态下的密度与温度有关
D
11.如图甲所示,一杯中已经装有50 cm3的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该种液体,杯子和杯中液体的总质量m与从龙头中流出的液体体积V的关系如图乙所示。则下列说法正确的是
( )
A.杯子质量为90 g
B.杯中液体的密度为1.25 g/cm3
C.此杯子的容积为200 mL
D.当V=100 cm3时,杯子和杯中液体的总质量为170 g
D
12.用密度不同的两种液体装满两个完全相同的烧杯甲和乙,甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。两种液体的密度分别为ρ1和ρ2,且ρ1<ρ2。设两种液体之间不发生混合现象,若甲、乙两杯内液体的总质量分别为m甲和m乙,则 ( )
A.m甲<m乙 B.m甲=m乙
C.m甲>m乙 D.无法确定
A
13.(2024·南岸区)有一体积为35 cm3的空心铝球,其质量为54 g,则空心部分的体积为 cm3,若将空心部分注满某种液体后,总质量变为66 g,则注入液体的密度为
g/cm3。(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
15
0.8
14.(2024·育才)如图所示,一工件由两个实心柱体A、B黏合而成,总质量为41 kg。其中物体A是棱长为0.2 m的正方体,物体B密度为5×103 kg/m3,体积为5×10-3 m3,则物体A的密度为 kg/m3。现将物体A沿水平方向截取一定体积V,并将截取部分平放入右侧底面积为1 000 cm2、足够高的薄壁柱形容器中。已知柱形容器质量为5 kg,里面装有15 cm深的水。当截取体积V= m3时,工件剩余部分的质量与柱形容器整体的总质量相等。
2×103
5.25×10-3
15.小明学习了密度知识后,想利用天平和量筒测量家中一祖传金属块的密度,但苦于家中没有天平和量筒,于是他做了如下实验:先用电子秤测出一个空玻璃瓶的质量为225 g;再装满水,测得总质量为690 g。将水倒出,烘干玻璃瓶,将金属块缓慢放入玻璃瓶中,测得玻璃瓶和金属块的总质量为2 325 g,然后再向玻璃瓶中加水至满,测出三者的总质量为2 590 g。
(1)求金属块的质量;
物质 密度
ρ/(g·cm-3) 物质 密度
ρ/(g·cm-3)
金 19.3 铜 8.9
银 10.5 铁 7.9
(1)求金属块的质量;
解:已知空玻璃瓶的质量m0=225 g,玻璃瓶装满水的总质量
m1=690 g,玻璃瓶和金属块的总质量m2=2 325 g,
玻璃瓶和金属块加水至满的总质量m3=2 590 g。
(1)金属块的质量:
m=m2-m0=2 325 g-225 g=2 100 g
(2)求玻璃瓶的容积;
(2)玻璃瓶盛满的水的质量:
m水=m1-m0=690 g-225 g=465 g
玻璃瓶的容积:
V0=V水===465 cm3
(3)查表,该金属块最有可能是何种材质制成的?
(3)瓶中金属块之外水的质量:
Δm=m3-m2=2 590 g-2 325 g=265 g
这些水的体积:
ΔV===265 cm3
金属块的体积:
V=V0-ΔV=465 cm3-265 cm3=200 cm3
金属块的密度:
ρ===10.5 g/cm3
查表可知:该金属块最有可能是银制成的。
答:(1)金属块的质量是2 100 g;
$$