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第六章 质量与密度 第4节 密度的应用 人教版-物理-八年级上册 学习目标 1.学生能熟练运用密度公式计算物质的质量、体积。 2.利用密度知识鉴别物质。 3.能用密度知识解决简单的实际问题。 【重点】密度公式的灵活运用。 【难点】利用密度知识分析和解决实际问题。 1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。 2.公式: 密度在数值上等于物体单位体积的质量。 二、密度 (ρ) 变形式 新课导入 密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有着重要的价值。 利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的 在农业生产中利用密度可以选种等 新知探究 用密度知识求质量,需要知道哪些物理量?如何得到这些物理量? 查阅密度表 测量体积 适用:不易直接称量的庞大物体 知识点 利用密度求出质量 一 例1 矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑身高37.94m,由413块花岗岩石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成,当这块花岗岩被加工成长15m、宽2m、厚1.0m的长方体巨石时,它的质量约为多少? 新知探究 例1 矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑身高37.94m,由413块花岗岩石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成,当这块花岗岩被加工成长15m、宽2m、厚1.0m的长方体巨石时,它的质量约为多少? 解:已知巨石的长、宽、厚,则巨石的体积: V=l1l2l3=15m×2m×1.0m=30m³,查表,取花岗岩的密度ρ=2.8×103kg/m³, 由ρ= 可得,巨石的质量: m=ρV=2.8×103kg/m³×30m³=84×10³kg=84t。 新知探究 已知一个不规则的较大物体的质量,如何求它的体积? 查阅密度表 称量质量 适用:形状不规则或不便于直接测量体积的物体 知识点 利用密度求出体积 二 新知探究 例2 修缮某文物需要使用厚度为0.15μm的金箔,这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗,那么10g的黄金能修缮多大面积? 解:查表,可知金的密度ρ=19.3×10³kg/m³,由ρ= 可得,10g黄金的体积: V= = =5.2×10-7m³, 已知所用金箔的厚度d=0.15μm,则能修缮的面积: S= =3.5m²。 利用密度鉴别物质 根据密度鉴别物质的原理 物质的密度是物质的特性,同种物质密度是相同的,不同物质的密度一般是不同的。 根据密度公式求出物质的密度,对比查密度表即可鉴别商品真伪。 【例题3】体育锻炼用的一个实心“铅球”的质量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm。这个球是用纯铅制造的吗?(铅的密度是11.3×10kg/m3) 由公式 得,该铅球的密度为 11.3×10kg/m3 答:该铅球不是纯铅制成。 空心问题 如何区分健身球是空心还是实心? 实心的: ρ铁 = ρ球 空心的: ρ铁 >ρ球 通过比较密度的大小可以判断物体空实心。 1.比密度法: 1. 2. 解: m=158g V =35cm3 已知: ρ铁 >ρ球 答: 所以铁球是空心的。 例:一个铁球质量为 158g,体积是 35 cm3,试问此球是实心的,还是空心的?(= 7.9g/cm3 ) 1.比密度法: 除了比较密度判断物体时空心还是实心,还有其他办法吗? 如果物体是空心,你能求出空心部分体积吗? 实心的: V铁 = V球 空心的: V球 >V铁 V球 = V铁 + V空心 通过比较体积大小,可以判断物体是空实心 V铁 V空心 利用密度求出体积 2.比体积法: 解: m=158g V =35cm3 已知: v铁 v球 答: 所以铁球是空心的。 例:一个铁球质量为 158g,体积是 35 cm3,试问此球是实心的,还是空心的?(= 7.9g/cm3 ) 2.比体积法: 由 得 除了比较密度和比较体积判断物体时空心还是实心,还有其他办法吗? 实心的: m铁 = m球 空心的: m球 m铁 通过比较体积大小,可以判断物体是空实心 m球 m铁 3.比质量法: 解: m=158g V =35cm3 已知: 答: 所以铁球是空心的。 例:一个铁球质量为 158g,体积是 35 cm3,试问此球是实心的,还是空心的?(= 7.9g/cm3 ) 3.比质量法: 由 得 得m=ρv=7.9g/cm3×35cm3=276.5g m=276.5g﹥158g 此球是空心的 一个铜质的球,用天平测得它的质量是26.7 g,用装有适量水的量筒测得它的体积是5 cm3,ρ铜=8.9 g/cm3,则此球是空心的还是实心的? 练习: 1.(1)甲、乙两个实心球体积之比是4∶3,密度之比是1∶2,则其质量之比是________。 (2)甲、乙两个实心球体积之比是1∶3,质量之比是4∶9,则其密度之比是________。 (3)甲、乙两个实心球密度之比是2∶3,质量之比是10∶9,则其体积之比是________。 2∶3 4∶3 5∶3 比值问题: 2.(1)同种材料构成的甲、乙两个实心球体积之比是4∶3,密度之比是 ,则其质量之比是________。 (2)相同体积的甲、乙两个实心球质量之比是1∶3,则其密度之比是________。 (3)相同质量的甲、乙两个实心球密度之比是2∶3,则其体积之比是________。 1∶1 1∶3 3∶2 4∶3 比值问题: 图像问题: 1. (2024四川南充)小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积v的关系如图所示,由图像解答下列问题 1.容器的质量 2. 甲、乙液体密度是 3. 质量相同时甲、乙体积之比 20kg 2g/ 2:3 图像问题: 2.小明用天平和烧杯测量某种消毒液的密度,并绘制了如图所示的m-V图象,其中m为烧杯和杯中消毒液的总质量,V为烧杯中消毒液的体积,根据图象分析,消毒液的密度为 kg/m3;烧杯的质量为 kg。 1×103 0.02 课堂小结 1.密度公式ρ= ,变形公式:m=ρV,V= 。 2.求质量:有些物体物体容易测量但不便测量质量,利用m=ρV计算出它的质量。 3.求体积:有些物体质量容易测量但不便测量体积,用V= 计算出它的体积。 4.鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质的密度一般不同,可根据ρ= 计算出密度,从而鉴别物质。 课堂训练 1.国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量,因为碳纤维材料具有较小的( ) A.弹性 B.密度 C.硬度 D.导热性 B 课堂训练 2.一把汤匙的质量是18.4g,体积是8cm3,则根据如下密度表,可以知道做成这把汤匙的材料可能是( ) A.铝 B.铜 C.铁 D.陶瓷 D 物质 密度(kg/m3) 银 10.5×103 铜 8.9×103 铁 7.9×103 铝 2.7×103 陶瓷 2.3×103 课堂训练 3.古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石:冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了。下列有关说法正确的是( ) A.石头裂开后质量减小 B.石头裂开后密度减小 C.水结冰后质量变大,体积增大 D.水结冰后质量不变,体积增大 D 课堂训练 4.在影视剧拍摄中,常用“巨石”道具从高处落下将演员砸成“重伤”,呈现出惊险的情景,这些“巨石”道具的材料密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实石头密度。请说明理由 。 。 小于 根据m=ρV可知,当体积相同时,密度小的道具质量较轻,不容易砸伤人 课堂训练 5.有一件标称纯金的工艺品,其质量是200g,体积是12cm3,请你判断它是否是纯金制成的(ρ金=19.3g/cm3)。 解:由ρ= 可得,工艺品的密度: ρ工艺品= ≈16.67g/cm3<19.3×g/cm3, 因为ρ工艺品<ρ金,所以工艺品不是由纯金制成的。