内容正文:
第六章 质量和密度
素养提升 科学思维——密度的应用
能力点4 综合能力——物质鉴别
1
物质鉴别——发散思维(一题多解)
1.物质鉴别和空心问题:根据 计算密度(或质量、体
积),与原条件进行对比判断即可。
2.计算物体空心部分的体积:先计算实心部分的体积 ,
则空心部分的体积 。
思维整合
2
类型1 材料的种类和纯度的相关问题
1.[2024·淮安期末] 小宁参加全省物理知识比赛荣获奖牌,他
想知道这块奖牌是否由纯铜制成(奖牌为实心),于是,他
用天平测出其质量为,用量筒测出其体积为 ,并
算出该奖牌的密度为____ ,小宁通过查密度表知道,
铜的密度为 ,由此他推断该奖牌______
(选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。
7.2
不是
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3
2.[2024·成都一模] 小雨在帮助老师整理实验室器材时,发现
了一个实心正方体金属块。她想知道金属块的材质,于是用
刻度尺测出它的棱长如图甲所示;用托盘天平测它的质量时,
右盘中所放砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示。
则金属块的质量为_____ 。根据测量结果和表中数据可判断
组成该金属块的物质可能是____。
21.6
铝
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4
物质 密度/
银
铜
铁
铝
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类型2 空心问题
3. [2024·南充期末] 铝的密度是木头的5倍,质量相同的铝块
和木块,它们的体积之比为 ,则下列说法正确的是( )
C
A. 木块一定是空心的
B. 铝块和木块一定都是空心的
C. 若木块是实心的,则铝块空心部分的体积占其总体积的
D. 若木块是实心的,则铝块空心部分的体积占其总体积的
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【点拨】因木块和铝块的质量相等,且铝的密度是木头密度
的5倍,即,所以,由的变形式 可
得,两种材料的体积之比为 ,又因铝
块和木块的实际体积之比为 ,所以,铝块
一定是空心的,木块可能是实心的,也可能是空心的,故
错误;若木块是实心的,可设铝块的实际体积为 ,木块的
实际体积为 ,因铝块和木块的质量相等,所以,
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,则铝块中实心铝的体积
,铝块空心部分的体积
,即铝块空心部分的体
积占其总体积的 ,故C正确,D错误。
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4. [多选]如图所示是三种物质的质量与体积关系图像, 、
为固态物质, 为液态物质。下列说法正确的是 ( )
AC
A. 同种物质的质量与体积成正比
B. 、物质的密度之比为
C. 由物质制成体积为,质量为 的
球,这个球一定是空心的
D. 将由、 两种物质分别制成的实心物体,
分别放到已调平的天平两盘上,向右移动游
码天平再次平衡,由此可知左盘是
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【点拨】同种物质密度相同,由
可知质量与体积成正比,A正确;由图
知,当、的质量为时, 的体积为
,的体积为,则、 两种
物质的密度之比为
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,B错误;
当 的
质量为时,的体积为 ,所以
若制成体积为 的球,球一定是空心
的,C正确;由可知, 物质的密
度大于 物质的密度,选项中没有体积
信息,只知道密度关系,无法判断质量
关系,D错误。
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5.[2024·南通期中] 水平桌面上放有
一个质量为,底面积为 ,
高为 的薄壁圆柱形容器,容器
80
100
内装有酒精,酒精深度为。现将一个体积为 的
空心铝质小球缓慢放入容器中,小球沉入容器底,部分酒精
溢出,溢出酒精的质量为____ ;稳定后测得容器、容器内
酒精和小球的总质量为 ,铝质小球空心部分的体积为
_____。
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【点拨】由题意可知,容器足够高
时,排开的酒精使液面上升的高度
,又因为容
器高为,容器内酒精深度为,所以溢出了 高
的酒精,这些酒精的体积
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,溢出酒精的质量
。
容器内原有酒
精的质量
,
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铝质小球的质量
,铝质小球的实心部分体积
,铝
质小球空心部分的体积
。
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6.小明的妈妈从礼品店里买回了两个吉祥物——小猪和小羊,
包装盒上标注小猪的质量为,小羊的质量为 ,两
个吉祥物的体积都是 ,小明对吉祥物材料很好奇,
请你帮小明算出:(部分物质密度如表所示)
物质 金 铜 铁 铝
密度/ 19.3 8.9 7.9 2.7
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(1)如果小猪是实心的,可能是由何种物质制成的?
【解】如果小猪是实心的,小猪的密度
;由表中数
据知,小猪可能是由铜制成的。
(2)如果这个小猪用铝来做,它的质量应该为多少?
由 知,如果这个小猪用铝来做,它的质量应该为
。
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(3)若小猪与小羊的组成物质相同,且只有一个是空心的,
请问小羊是空心还是实心的?若是空心的,则空心部分的体
积是多大?
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已知小猪的质量为,小羊的质量为 ,且只有一个
是空心的,因,,故 ,因
小猪与小羊的组成物质相同,故 ,小猪的实心部
分体积大于小羊的实心部分体积,又因两个吉祥物的体积都
是 ,故小羊一定是空心的。由(1)可知,当小猪为
实心时,小猪的密度 ,即这种物质的密度为
,设小羊空心部分体积为 ,则有:
, 。
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类型3 混合物质的密度计算
7.[2024·苏州期末] 农业上常配制适当密度的盐水进行选种。
在选稻种时需用密度是 的盐水,现配制了
的盐水,称得它的质量为 ,这样的盐水______
___(选填“符合”或“不符合”)要求,如不符合要求,应加
____(选填“盐”或“水”) _____。( ,
不考虑混合后体积的变化)
不符合
水
500
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【点拨】配制的盐水密度
;因为
,因此不符合要求,密度过大,因
此需要加水以减小密度;设应加水的质量为 ,则加水后的
总质量,加水的体积为 ,加水后的总
体积,由 得,
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,解得
。
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8.[2024·怀化期末] 甲、乙两种金属密度之比为 ,可以将
它们按照不同比例均匀混合成不同型号的合金。
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(1)Ⅰ型合金是由等质量的甲、乙均匀混合而成的,则Ⅰ型合
金和乙金属的密度之比为多少?
【解】设甲金属的密度为,乙金属的密度为 ,Ⅰ型合金
的质量为,Ⅰ型合金的总体积 Ⅰ
,Ⅰ型合金的密度
,Ⅰ型合金和乙金属的密度之比为
。
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(2)Ⅱ型合金按照甲、乙的质量之比 均匀混合而成,Ⅲ
型合金按照甲、乙的体积之比 均匀混合而成,则Ⅱ型合金和
Ⅲ型合金的密度之比为多少?
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设Ⅱ型合金中甲的质量为,乙的质量为 ,则Ⅱ型合金总
质量为Ⅱ,Ⅱ型合金总体积 Ⅱ
,Ⅱ型合金的密度
Ⅱ。设Ⅲ型合金中甲的体积为 ,乙的
体积为,Ⅲ型合金的总体积 Ⅲ
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,Ⅲ型合金的总质量Ⅲ ,
Ⅲ型合金的密度Ⅲ 。Ⅱ型合金和Ⅲ型
合金的密度之比为 。
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