6.3 密度知识的应用（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（苏科版2024）

苏科版 八年级下册 第六章 物质的物理属性 6.3 密度知识的应用 上一节我们学过密度的概念，同学们知道： 每种物质都有自己的密度，不同物质，密度一般不同。 只要测量出王冠的密度，再和金的密度对比一下是不是就可以了？ 现在你能否通过测量王冠密度的方法，来鉴别王冠是不是纯金制造的吗？ 今天我们进行实验，学习测密度的方法，了解密度的应用。 情景引入 01 02 03 04 05 CONTENTS 测量物质的密度 测量不规则的固体体积，测量液体的密度其他方案 拓展:(水)密度随温度的变化 鉴别物质 间接测量物体的质量或体积 PART ONE 测量物质的密度 密度知识在生产、生活中有着广泛的应用，如鉴别物质、测量一些难以直接测量的物体的质量或体积等。 对于形状规则的物体，用天平测出物体的质量，用刻度尺测 量并计算物体的体积，就可以求 出物质的密度了。 小石块的形状不规则，食盐水又是液体，该怎么办呢? 学生实验：测量固体和液体的密度 现有一个形状不规则的小石块和一杯食盐水，如何测量它们的密度? 测量密度的实验设计 1．实验原理 2．测量仪器： 天平、量筒 3．测量对象： 盐水 石块 3．量筒上的标度与读数 单位： 毫升 mL(ml) 1mL=1cm3 升（L） 1L=1000mL 最大测量值：常用100mL，200mL 分度值： 1mL、 2mL、5mL 1．量筒是测液体（小固体）体积的仪器 2．观察量筒、量杯 4．量筒一般用玻璃制成、易碎勿伤手 信息快递：学习量筒的用法 1.使用量筒前,要认清量筒的量程和分度值,在测量前应根据被测物体的尺度和测量精度的要求来选择合适的量筒。 量筒的使用方法 量程：0~100ml 分度值：1ml 2.使用时,应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出所取液体的体积数。 排液法：先把适量的水倒入量筒中，测量出此时水的体积V1，再把固体用细线系着，轻轻放入水中，直到固体完全浸没，测量出此时的水和固体的总体积V2，固体的体积V=V2-V1。 想一想，如何用量筒测量小石块的体积? 9 (一)测量小石块的密度 1.用天平测出小石块的质量m。 2.向量筒中注入适量水，读出水的体积V₁ ；再用细线系住小石块，将其浸没在水中，读出水和小石块的总体积V₂。 3.将实验数据记录在表格中，开计算小石块的密度。 质量m/g 体积V1/mL 总体积V2/mL 密度 /(g.cm-3) 实验与记录 1.实验讨论：以下方法测量的是哪部分食盐水的质量？ 这样测量有什么好处？ (二)测量食盐水的密度 烧杯A 烧杯A 烧杯A ① ② 2.实验步骤： 1.调节天平； 2.在烧杯中倒入适量的待测食盐水，用天平测量烧杯和食盐水的总质量m1； 3.将烧杯中的食盐水倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余食盐水的总质量m2； 4.记录倒入量筒中的一部分食盐水的体积V; 5.根据密度公式 , 计算食盐水的密度： 杯和食盐水的质量m1/g 杯和剩余食盐水的质量 m2/g 量筒中食盐水的质量m=m1-m2/g 量筒中食盐水体积V/cm3 食盐水的密度 /(g.cm-3) 3. 实验记录表格： 1.测量固体密度和液体密度的方法有何异同? 2.比较各小组测量食盐水密度的方案，评价其优点和不足。 交流小结 测量固体密度是采用“体积差法”；测量液体密度是用“质量差法”。 在生产、生活中，常用密度计测量液体的密度。图6-12 (a) 所示是玻璃密度计，测量时，玻璃密度计竖直漂浮在待测液体中，液面所对应的刻度即为该液体的密度值。 图6-12(b) 除示是电子密度计，它被广泛应用于石油化工、 日用化工和商品检验等领域。 生活•物理•社会 密度计 PART TWO 测量不规则的固体体积， 测量液体的密度其他方案 形状不规则固体的体积如何测量？ Ⅰ、排液法：先把适量的水倒入量筒中，测量出此时水的体积V1，再把固体用细线系着，轻轻放入水中，直到固体完全浸没，测量出此时的水和固体的总体积V2，固体的体积V=V2-V1。 测量不规则的固体体积方案 16 如果要测量的不规则物体体积过大，无法浸入现有量筒之内，你有什么办法测量它的体积？ Ⅱ、溢杯法:将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取溢出水的体积数值便是该物体的体积； 如果现有量筒一次仍不能盛取溢出的水，可慢慢将物体浸入，并多次盛接和读取数据，最后相加得到物体的体积。 17 会漂浮的形状不规则固体（如石蜡）的体积如何测量？ Ⅲ、沉坠法（配重法）：将被测固体和能沉入水中的重物用细线系在一起，重物在下，被测固体在上；提着细线，只将重物浸没水中，测量出量筒中水和重物的体积V1；再将固体和重物同时浸没水中，测量出量筒中水、重物和固体的体积V2；被测固体的体积V=V2-V1。 18 会漂浮的形状不规则固体（如石蜡）的体积如何测量？ Ⅳ、针压法（压入法）：用细长针把被测固体压入量筒的水中，使其完全浸没。 19 实验：测量盐水的密度 （1）测量盐水的密度 以下有三个测量盐水密度的方案，想一想，哪个方案设计得最合理？方案不合理的原因是？ 测量液体的密度方案 20 方案一： ①用天平测出空烧杯的质量m1； ②向烧杯中倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m2； ③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V。 盐水的密度：ρ= 21 不合理；这种做法存在很大的误差，盐水倒入量筒后，仍然有一部分盐水残留在烧杯内壁，导致量筒测量的盐水体积偏小，计算出的盐水密度偏大。 22 方案二： ①把适量的盐水倒入量筒中，测量出量筒中盐水的体积V； ②用天平测量出空烧杯的质量m1； ③把量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测量出烧杯和盐水的总质量m2。 盐水的密度：ρ= 23 不合理；这种做法存在很大的误差，盐水倒入烧杯后，仍然有一部分盐水残留在量筒内壁，导致测量的盐水质量偏小，计算出的盐水密度偏小。 24 方案三： ①把适量的盐水倒入烧杯中，用天平测量出烧杯和盐水的总质量m1； ②把烧杯中的盐水倒一部分进入量筒中，测量出量筒中盐水的体积V； ③用天平测量出烧杯和剩余盐水的质量m2。 盐水的密度：ρ= 方案三最合理。 25 PART THREE 鉴别物质 利用密度知识鉴别物质时，首先要测出样品的密度，再与密度表中的密度值对比，从而大致判断出物质的种类。例如，地质勘探时，可根据采 集到的矿石样品的密度，初步判断它可能含有侮种矿物。由于组成物体的 物质比较复杂，所以在鉴别物质时，除了测量密度，还需结合其他方法。 除了可以鉴别物质的种类，用测量密度的方法还可以鉴定某些样品是否合格。例如，可以用测量密度的方法检验医用酒精是否合格。合格医用 酒精的体积分数约为75%,密度约为0.85g/cm³, 若待检样品的含水量偏大，则密度也会偏大。 例1．一枚实心纪念币的质量为 16g，体积为 2cm3，纪念币的密度是 kg/m3，可见， 这枚纪念币 （填“是”或“不是”）纯金制。(ρ金= 19.3×103kg/m3） 例2 ．体育课掷实心铅球，小明测得铅球的质量为 2.37kg ，体积为 300cm3 ，已知铅的密度是 11.3×103kg/m3 ，铁的密度是 7.9×103kg/m3 ，可以得出的结论是（ ） A ．该球一定是铅做的 B ．该球一定是铁做的 C ．该球可能是铅做的 D ．该球可能是铁做的  8×103   不是   D  例3 ．一个体积是 0.5dm3 的铁球的质量是 1.58kg ，请判断它是空心还是实心的？若是空心的， 空心部分体积多大？（铁的密度是 7.9×103kg/m3） 空心球；0.3dm3 例4 ．一个空心铁球的质量为 468g ，在铁球的空心部分注满水后总质量为 523g 。（铁的密度为7.8 × 103kg/m3 ） （1）求这个铁球的总体积； （2）若在铁球的空心部分注满某种液体后，总质量为 1216kg ，请参考下列部分物质的密度 表，判断该液体可能是什么? 物质 水银 煤油 冰 酒精 蜡 植物油 密度/(kg . m-3 ) 13.6 × 103 0.8 × 103 0.9 × 103 0.8 × 103 0.9 × 103 0.9 × 103 （1）115cm3；（2）水银 金镯子的质量 m/g 量筒内水的体积 V 水/mL 量筒内水和金镯子的总体积 V 总/mL 38.6 50 55 （1）通过计算判断该金镯子是空心的，还是实心的？ （2）若金镯子是空心的，则空心部分的体积是多大？ （3）若有人将金镯子的空心部分灌满铅，则整个掺铅的“金镯子”密度是多少 g/cm3？ 例5 ．小明为了帮妈妈判断一个金镯子是不是空心的，他想了一个办法，用天平、量筒和水测得如下数据。（已知ρ金＝19.3×103kg/m3 ，ρ铅＝11.3×103kg/m3） （1）空心的；（2）3cm3；（3）14.5g/cm3 PART FOUR 间接测量物体的质量或体积 在生产和生活中，我们可以在已知密度和体积的情况下，利用密度公式 计算物体的质量； 或者在已知密度和质量的情况下，计算物体体积。 例6. 阳山碑材有“天下第一碑”之称。清代著名诗人袁枚在洪武大这石碑歌》中惊叹：“碑如长剑青天倚，十万骆驼拉不起。”小明到“南京明文化村(阳山碑材)”景区游玩，看到一块长方体形状的巨大碑身(图6-13右侧),碑身高a=25m、宽b=9.84m、厚c=4m。他在附近找到一个与碑身材料相同的小石块，测出其质量为53.2 g,体积为20cm³。请你根据这些信息计算碑身的质量。 分 析 根据高、宽、厚可以计算出碑身的体积。由于碑身材料与小石块相同，而小石块的密度可以根据测量数据计算出来，因此利用密度公式就可以求出碑身的质量。 解答 小石块的质量m₁=53.2g,体积V₁=20 cm³, 小石块的密度 =2.66g/cm3=2.66×10³kg/m³ 碑身的体积V=abc=25m×9.84m×4m=9.84×10²m³ 碑身与小石块密度相等，和密度公式 可知 m=pV =2.66×10³kg/m³×9.84×10²m³ ≈2.6×10⁶kg =2.6×10³t 1.小明要测量某种矿石的密度，他先用天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图(a) 所示； 然后用量筒和水测量矿石的体积，测量过程如图(b) 所示。请根据上述信息，求矿石的密度。 矿石的密度为3.67g/cm3 实践与练习 2.如图6-15所示，有一捆横截面积为2.5cm² 的铜丝，质量为89 kg, 试计算铜丝的长度。 4km 3.劳动课上，老师要求全班同学每人制作一把小钉锤，锤体用横截 面为20 mm×20mm、长度为60 mm 的方钢制作。若全班共有40人，则 至少需要方钢多少千克?(设 =7.85 g/cm³) 39.3kg 4.小明到江南古镇旅游时发现，某店铺用竹筒量取米酒、酱油等。如图6-16所示，两竹筒内径相等，竹筒A 用来量取米酒，竹筒B用来量取酱油，当它们都盛满时，竹筒A中米酒和竹筒B中酱油的质量相等。已知米酒密度为ρ米酒=0.95×10kg/m³, 酱油密度为 ρ 凿油=1.15×10³kg/m³, 求 竹筒A与竹筒B筒身的高度之比。 23：19 PART FIVE 拓展:(水)密度随温度的变化 1.在室温下，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，观察橡皮膜的变化。 现象：把瓶子放入冰水中，橡皮膜会向内凹进去。 实验 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。 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。 2. 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？ 原因：当酒精灯上方空气温度升高时，受热体积膨胀，V变大密度变小而上升。热空气上升后，上面的冷空气就从四面八方流过来，形成气流，气流流过风车时，带动风车转起来。 想一想 1.自然界中风的形成原因？ 原因：风的形成是温度引起空气的热胀冷缩所致。气体受热膨胀，体积变大;根据密度 ，密度变小;气体密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。地面附近的风总是从低温地区吹向高温地区。 思考 2．暖气片为什么安装在低处,而空调安装在较高的地方? 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。 总结：密度随温度的变化 1.当物体温度升高时，质量m不变，体积V变大。根据 ，所以密度ρ变小; 2.气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响最大.固体和液体在温度变化时体积变化不大，因而密度受温度的影响较小. 自然界中一般物体都遵循热胀冷缩的规律，但是0℃--4℃区间的水例外。观察水的体积---温度图像，分析其变化特点。 观察思考 如图所示，是一定质量的水的体积和温度变化的关系图像，请根据此图象回答以下问题： (1)图象中AB段反映的物理现象是______________________________， BC段反映的物理现象是____________________________________。 (2)以上现象揭示了水的膨胀规律:4℃以上的水是热胀冷缩，而0℃— 4℃的水是 ，把这种现象称为反常膨胀。 水温低于4℃时，水温升高，体积减小　 水温高于4℃时，水温升高，体积膨胀　 热缩冷胀 水的反常膨胀 推论：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。所以，水在4℃的时候密度最大。 启示：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？ 水在4℃的密度最大，下沉到水底。如图所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，鱼儿仍可以自由自在地游动。  1.一定质量的水结成冰后，则（ ） A、密度减少了 B、密度增大了 C、体积不变 D、体积减小了 A 课堂练习 2 ．关于量筒的使用，以下说法中正确的是 ( ) A ．对量筒读数时，可以将量筒举在眼前 B ．测量液体质量时，可以把量筒放在托盘上 C ．量筒通常做得细高而不是粗矮，主要原因是可以使得相应的刻度间隔较大 D ．在测量固体体积时，量筒中加入的水要适量，既要让被测物体能浸没在水中，又要 保证放入固体后水不从量筒中溢出 C 3 ．一辆油罐车装了40 立方米的石油，小明想测量石油的密度，从车上取出20 毫升石油， 测得它的质量是 16 克。 (1)石油的密度是多少？ (2)这辆运油车所装的石油的质量是多少？ (1) 0.8 × 103 kg/m3 (2) 3.2 × 104 kg 4．a、b 是两个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为 60g 和128g，体积分别为12cm3 和16cm3 。在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么 ( ) A ．a 是实心球，金属密度是8g/cm3 B ．a 是实心球，金属密度是5g/cm3 C ．b 是实心球，金属密度是8g/cm3 D ．b 是实心球，金属密度是5g/cm3 C A ． 甲图中应将指针调到刻度盘最左边，使横梁平衡 B ．乙图中测石块质量时，天平的读数是 71.6g C ．由丙图量筒的示数测得石块的体积是 80cm3 D ．计算出石块的密度是 3.57×103kg/m3 5．某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法正确的是 ( ) D A ．量筒中液体的体积是 40cm3 B ．盐水的密度是 1. 16×103kg/m3 C ．按照乙甲丙的顺序实验，会使测量结果偏大 D ．按照甲丙乙顺序操作，如果盘中 5g 砝码因磨损质量变小，则测得盐水密度偏小 6 ．小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度，部分操作过程如图所示，下列说法错误的是( ) D 7．冬季里，小华妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅，她买来重为 10N 的鲜豆腐，体积为 800cm3 ，豆腐含水的质量占总质量的 54% ，将鲜豆腐冰冻后，然后化冻，让水全部流出，形成数量众 多的孔洞，豆腐整体外形不变（即总体积不变），变成了不含水分的海绵豆腐（俗称冻豆腐）， 在涮锅时可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的。（p冰 =0.9×103kg/m3 ）求： (1)鲜豆腐的密度； (2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积； (3)海锦豆腐的实心部分密度。 (1)1.25g/cm3;(2)600cm3;(3)2.3g/cm3 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $$