5.3 密度 课件-2025-2026学年沪科版八年级物理上册

5.3.2 密度知识的应用 知识点 密度知识的应用 1.鉴别物质 ①根据公式 求出物质的密度； ②查密度表确定属于哪种物质或对照密度表判断真伪。 由于不同物质的密度可能相同，所以单纯用密度来鉴别物质往往不准确。实际鉴别物质时，还要结合物质的其他特性，如气味、颜色、透明度、硬度、可燃性等。 例 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。 分析：已知质量和体积 求出密度 与纯金密度对比 判断是否是纯金的 计算时注意单位是否一致 例 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。 解：由题意，金牌的质量m=44.5g，体积V=5cm3。 根据密度公式，该金牌的密度为 查密度表可知纯金的密度为19.3×103kg/m3。 因此，可判断该金牌不是纯金的。 2.求质量 对于不便于直接测量的庞大物体： ①查出组成该物体质量的密度ρ，测出体积V； ②根据 的变形公式m=ρV求出质量。 3.求体积 对于形状不规则或不便于直接测量体积的较大物体： ①查出组成该物体质量的密度ρ，测出质量m； ②根据 的变形公式 求出体积。 4.密度在生产生活中的应用 农业生产选种时配置盐水 食品工业中鉴别牛奶品质 （1）根据需要选择不同密度的物质 航空器材采用强度高、密度小的材料 机床底座采用坚固、密度大的材料 （2）利用物质的密度不同服务生活 房间的暖气一般安装在墙体的下部，其周围空气因受热体积膨胀、密度变小而上升，冷空气从四面八方流过来，冷热空气的循环使房间温度迅速升高。 A 不能 6.8 B 90 100 D 7(2分)在影视剧的拍摄中，常见一些房屋道具倒塌或重物落下，不会将演员砸成重伤。这些重物是用(　 　) A.密度比实物大的材料做成的 B．密度比实物小的材料做成的 C．密度与实物相同的材料做成的 D．密度与实物相近的材料做成的 B 8(2分)室内火灾发生时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离，以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体( ) A.温度较低，密度较大 B．温度较低，密度较小 C．温度较高，密度较大 D．温度较高，密度较小 D 9(2分)(双选)体积和质量都相等的铜球和铝球(ρ铜>ρ铝 )，以下说法正确的是( ) A.铜球一定是空心的 B．铝球一定是空心的 C．如果铝球是空心的，则铜球一定是空心的 D．如果两个球都是空心的，则铝球的空心更大些 AC D C 12．如图甲所示是水的密度在0～10 ℃范围内随温度变化的图像，如图乙所示为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图像以及水的其他性质，下列分析判断正确的是( ) A.水在4 ℃时密度最小 B．4 ℃以上的水，具有热缩冷胀的性质 C．水在0～4 ℃范围内，具有热缩冷胀的性质 D．图乙中从A到E，湖水的温度逐渐降低 C 二、填空题(每空1分，共8分) 13．随着生活水平的提高，越来越多的家庭使用了空调，在夏天，为了使室温很快地降低，应将空调出风口的叶片________调节；在冬天，为了使室温很快地升高，应将空调出风口的叶片________调节。(均填“向上”“向下”或“向水平方向”) 14．寒冬，室外装满水的缸容易破裂。因为，通常气温低于________℃时，缸里的水从表面开始凝固，而冰的密度比水小，水结成冰后质量________，体积________ (填“变大”“变小”或“不变”)，从而把水缸胀裂。 向上 向下 0 不变 变大 15．(信阳期末)和大多数物质一样，汽油也有____________的性质，随着气温的下降，汽油密度会________(填“变大”或“变小”)，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升(每立方分米)汽油的价格会________(填“上调”或“下调”)。 热胀冷缩 变大 上调 1.一个实心铝块的质量为27g，体积为10cm3，则该铝块的密度为_____g/cm3=_________kg/m3。将这个铝块削去一半，剩下铝块的质量为______g，密度为______g/cm3。 2.7 2.7×103 13.5 2.7 2.一个体积是 40cm3的铁球，质量是156g，请判断这个铁球是否是实心铁球，并给出证据。（ρ铁=7.8×103kg/m3） 解：这个铁球不是实心铁球， ρ铁=7.8×103kg/m3=7.8 g/cm3， 该铁球的质量 m球=156 g，该铁球的体积 V球=40 cm3。 方法一：该铁球的密度 所以这个铁球不是实心铁球。 方法二：同等体积的实心球的质量 m铁=ρ铁V球=7.8 g/cm3×40cm3=312g＞m球， 所以这个铁球不是实心铁球。 方法三：同等质量的实心铁球的体积 所以这个铁球不是实心铁球。 3.在工业设计等领域，常将 3D 打印用于制造模型。某同学选用某种塑料来打印自己设计的作品。 （1）若这种塑料的体积为10 cm3时，质量为 10.5g，求这种塑料的密度； （2）若用该材料打印出来作品的质量是42g，估算所消耗塑料的体积。 解：（1）这种塑料的密度 （2）作品的质量m′=42g，所消耗塑料的体积 4.有一块花岗岩碑石，其体积为3m3。为了计算其质量，有人找了一小块同种花岗岩样品，测得该样品的质量为14g，体积为5cm3。利用这些数据，你能算出该花岗岩碑石的质量吗？ 解：花岗岩的密度 则该花岗岩碑石的质量 m′=ρV′=2.8×103kg/m3×3m3 =8.4×103kg。 5.小明同学学习密度公式 后认为，从该公式看，可以推出“某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比”的结论。你认为这种推论对吗？为什么？ 不对，密度是物质的一种特性，不随体积和质量的改变而改变。根据 可知：由不同种物质组成的物体体积相等时，质量大的密度大；质量相等时，体积大的密度小。 6.若近似认为人体的密度等于水的密度，请根据你的质量估算一下自己身体的体积。 解：因为近似认为人体的密度等于水的密度，所以人体的密度ρ=1.0×103kg/m3。若某学生的质量 m=50 kg，则该学生的体积 1．(2分)(2023·新疆)我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带——手撕钢的厚度只有0.015 mm，则面积为1 m2的手撕钢的质量约为(ρ钢＝7.9×103 kg/m3) (　 　) A．120 g B．12 g C．1.2 g D．0.12 g 2(2分)一辆最多能够装载1 t水的运水车，________(填“能”或“不能”)装载1 t的汽油。一个瓶子最多能装0.5 kg的水，它最多能装________kg的水银。(ρ水银＝13.6×103 kg/m3，ρ汽油＝0.71×103 kg/m3) 3．(2分)(福建中考)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 4(2分)一个足够大的塑料盒子中装有90 cm3的水(ρ水＝1.0 g/cm3，ρ冰＝0.9 g/cm3)，盒中装有水的质量为________g；全部结成冰后，冰的体积为________ cm3。 5．(2分)某把汤匙的质量是42 g，体积是4 cm3，四种物质的密度如下表，则制成这把汤匙的材料可能是(　 　) 物质 银 铜 铁(钢) 铝 密度ρ/(g·cm-3) 10.5 8.9 7.9 2.7 A.铝　　B．铜　　C．钢　　D．银 6(6分)小华很想鉴别妈妈去某地旅游时带回来的当地的首饰是不是纯银做成的，于是，他向老师借了天平和量筒等器材，用天平测出一首饰的质量为90 g，用量筒测出其体积为10 mL。(ρ银＝10.5 g/cm3，1 cm3＝1 mL) (1)通过计算说明该首饰是不是纯银做成的？ (2)若是纯银做成的一个同样大的首饰，需要多少克纯银？ 解：(1)该首饰的密度：ρ＝ eq \f(m,V)＝ eq \f(90 g,10 cm3)＝9 g/cm3＜10.5 g/cm3，所以该首饰不是纯银做成的。　 (2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量：m银＝ρ银V＝10.5 g/cm3×10 cm3＝105 g。 一、选择题(每小题2分，共6分) 10．工厂生产的酒精(ρ酒精＝0.8 g/cm3)含水量(按质量计算)不得超过10%，质检员抽出甲、乙、丙、丁四瓶样本，查得它们的密度依次分别为0.81 g/cm3、0.83 g/cm3、0.815 g/cm3、0.82 g/cm3，其中不合格产品有( ) A.甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．乙、丁 11．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。要求它们的边长分别是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 三、综合应用题(9分) 16．小新妈妈在某购物网站上购买了一件精美的铜牛摆件工艺品，其质量是801 g，把它缓慢浸没在盛满水的杯中，从杯中溢出100 g的水(溢出的水的体积等于工艺品的体积)。已知ρ水＝1.0 g/cm3，ρ铜＝8.9 g/cm3，求： (1)溢出水的体积是多少立方厘米？ (2)此工艺品的密度是多少千克每立方米？ (3)此工艺品是空心还是实心？若是空心，则空心部分的体积是多少立方厘米？ 解：(1)由ρ＝ eq \f(m,V)可得，溢出水的体积：V溢水＝ eq \f(m溢水,ρ水)＝ eq \f(100 g,1.0 g/cm3)＝100 cm3。　 (2)因溢出的水的体积等于工艺品的体积，所以，此工艺品的密度：ρ＝ eq \f(m,V)＝ eq \f(m,V溢水)＝ eq \f(801 g,100 cm3)＝8.01 g/cm3＝8.01×103 kg/m3。　 (3)工艺品中实心铜的体积：V实＝ eq \f(m,ρ铜)＝ eq \f(801 g,8.9 g/cm3)＝90 cm3，由V＞V实可知，此工艺品是空心的，空心部分的体积：V空＝V－V实＝100 cm3－90 cm3＝10 cm3。 $$5.3.1 物质的密度 1.能通过实验，理解密度，知道一些常见物质的密度; 2.能将密度知识与其在生产生活中的应用联系起来； 3.能体会用物理量之比建构物理概念的意义。 知识点 密度的概念 1.定义 在物理学中，把由某物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度。 符号：ρ 比值定义法：物理学中常用两个物理量的“比”定义新的物理量。 2.公式 质量 单位：千克（kg） 体积 单位：千克/米3（kg/m3） 单位：立方米（m3） 密度 3.单位 国际单位制中：写作“千克/米3”，读作“千克每立方米” 符号表示：kg/m3或kg·m-3 日常生活中还有：克/厘米3，读作“克每立方厘米” 符号表示：g/cm3或g·cm-3 4.物理意义 1g/cm3=1×103 kg/m3 密度的物理意义：表示单位体积的某物质组成的物体的质量 如：纯水的密度为1.0×103kg/m3，表示体积为1m3的纯水质量为1.0×103kg 4 5.对密度的理解 （1）密度是物质的一种特性，外界条件一定时，它不随物体质量、体积的变化而变化。 （2）不同物质的密度一般不同。 （3）物质的密度受物质状态和温度的影响： ①当物质在固态、液态和气态之间转换时，质量不变，体积变化，从而引起密度的变化。 ②当温度变化时，虽然质量不受影响，但体积要发生变化，从而引起密度的变化。 有物质不同但密度相同的特殊情况 通常情况下物体会热胀冷缩 密度取决于物质的种类、状态等，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比 （1）通常情况下，ρ固＞ρ液＞ρ气，但也有例外，如冰、石蜡的密度比水的密度小。 （2）一般来说，不同的物质，密度不同，但也有特殊情形，如ρ冰=ρ石蜡=0.9×103kg/m3，故密度相同的物质未必是同种物质。 （3）同种物质，当状态改变时，密度也会发生变化，如水的密度为1.0×103kg/m3，冰的密度为 0.9×103kg/m3。 结论 1．(5分)为了研究物质的某种特性，某同学用铁块、木块做实验，记录数据如下。 物质质量与体积的关系 (1)比较3、6两次实验数据，可得到结论：体积相同的不同物质，质量______。 (2)比较1、2、3次或__________次实验数据，可得到结论：同种物质的质量与体积的比值是______。 (3)综合上面的数据还可得到结论：不同物质，质量与体积的比值一般______。物理学上，常用_______表示物质的这种特性。 不同 4、5、6 定值 不同 密度 2．(2分)如图所示的四个图像中，能正确表示“同种物质质量与体积的关系”的图像是( ) D 3．(2分)小明发现铜制的钥匙比铝制的钥匙重，于是他认为“铜比铝重”。小明说的“铜比铝重”其实是指( ) A.铜钥匙的质量比铝钥匙的质量小 B．铜钥匙的质量比铝钥匙的质量大 C．铜钥匙的体积比铝钥匙的体积小 D．铜的密度比铝的密度大 密度 D 7.9 7.9×103 7.9×103 1 m3该固体的质量为7.9×103 kg 密度的简单计算 5．(1分)超市出售的某品牌调和油，瓶上标有“5 L”的字样，已知该瓶内调和油的质量为4.6 kg，则该调和油的密度为_______g/cm3。 6．(2分)(郑州期末)聚丙烯塑料是一种硬度相当于钢铁2～5倍的高分子材料。某新型太阳能电动车，为减轻质量采用了这种材料，其外壳的总质量仅为22 kg。已知：聚丙烯塑料的密度ρ塑＝1.1×103 kg/m3，则该电动车外壳的总体积是______m3，若该电动车外壳用钢铁制成，则它的质量是______kg。(ρ钢铁＝7.9×103 kg/m3) 0.92 0.02 158 不理解密度的物质属性 D 一、选择题(每小题2分，共8分) 8．不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中，体积越来越大，球内气体的质量与密度的变化情况是( ) A.质量减小，密度增加 B．质量不变，密度减小 C．质量增加，密度减小 B．质量不变，密度不变 B C 10．如图所示为甲和乙两种物质的质量与体积关系图像，分析图像可知( ) A.甲物质的密度与质量成正比 B．若甲、乙的体积相等，则甲的质量较小 C．甲、乙两种物质的密度之比为4∶1 D．若甲、乙的质量相等，则甲的体积较大 C 11．阅读图表信息判断下面说法正确的是( ) A.固体的密度一定比液体的密度大 B．体积相同的植物油和酒精，酒精的质量大 C．同种物质在不同状态下，其密度一般不同 D．不同物质的密度一定不同 C 二、填空题(每空1分，共4分) 12．【新情境·生产生活】周边地区很多农户种植桃树，种植密度对桃子的产量影响十分显著，这里所说的“密度”与物理学中的密度有相近之处，请从意义、计算公式两个方面说明：____________________、__________________________。 13．(周口期末)医院里有一个容积为10 dm3的氧气瓶，装有密度为2.5 kg/m3的氧气，某次抢救病人用去了5 g氧气，则氧气瓶内剩余氧气的质量为______kg，剩余氧气的密度为____kg/m3。 单位面积植树的棵数 0.02 2 1.关于质量和密度，下列说法中正确的是（ ） A.同种物质组成的物体，其密度与质量成正比 B.“铁杵磨成针”时铁的密度发生了变化 C.冰的密度是 0.9×103kg/m3,表明1m3冰的质量是 0.9×103kg/m3 D.航天员把月球岩石标本带回地球，标本的质量不变 D 2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料，满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料（ ） A.密度小 B.导电性强 C.导热性好 D.弹性大 A 3.密度定义式因能被写成如图所示的样式，而被称为“物理最美公式”。下列关于该公式的说法中，正确的是（ ） A.同种物质的密度与其质量成正比 B.同种物质的密度与其体积成反比 C.对于同种物质组成的不同物体，物体的质量与体积成正比 D.对于不同种物质组成的物体，质量和体积的比一定不同 C 4.在寒冷的冬季，由于温度较低，水结冰后体积增大，从而造成室外许多自来水管和水缸等盛水容器破裂，给生活带来诸多不便，特别是农村和山区。小明同学对这个现象很感兴趣，取来一个玻璃瓶做实验，量取 720 cm3水刚好装满了玻璃瓶。 （ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）这些水全部结成冰后体积是多少？ （2）为了使水全部结成冰后，不至于把玻璃瓶胀破，事先应该至少倒掉多少克水？ 解：（1）ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3， 瓶内装满水后，水的质量 m水=ρ水V水=1g/cm3×720cm3=720g。 这些水全部结成冰后，冰的质量m冰=m水=720g， 又ρ冰=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3， 则冰的体积 解：（2）由题可知V瓶=V水=720cm3, 水全部结冰后，当V冰'=V瓶时，刚好不至于把玻璃瓶胀破， 此时冰的质量m冰'=ρ冰V冰'=0.9g/cm3×720cm3=648g， 则剩余水的质量m水'=m冰'=648g， 故应至少倒出水的质量 ∆m=m水-m水'=720g-648g=72g。 密度 认识密度 定义 密度的应用 物理意义 公式： 鉴别物质 求质量：m=ρV 求体积： 4．(4分)(教材P119作业T1改编)有一固体，其质量为237 g，体积为30 cm3，此固体的密度是______g/cm3，合___________kg/m3。如果把此固体截去 eq \f(3,4)，则剩余部分的密度是_________kg/m3。它表示的物理意义是_____________________________________________。 7．(2分)下列对密度公式ρ＝ eq \f(m,V)的理解正确的是( ) A.物质的密度与它的质量成正比 B．物质的密度与它的体积成反比 C．物质的密度由它的质量、体积所决定 D．用ρ＝ eq \f(m,V)可以计算物质的密度，但物质的密度与它的质量、体积均无关 9．如图所示，有三只相同的玻璃杯，盛有等质量的酒精、纯水、盐水(ρ盐水＞ρ纯水＞ρ酒精)，则丙玻璃杯中的是( ) A.酒精 B．纯水 C．盐水 D．无法判断 种植“密度”＝ eq \f(植树棵数,植树面积) 三、综合应用题(9分) 14(驻马店期末)如图所示是《伊索寓言》中“智慧”的乌鸦喝水的情景。一个容积为600 cm3、质量为0.5 kg的瓶子里装有水，乌鸦为了能喝到瓶子里的水，就衔了很多小石块填到瓶子里，让水面上升到瓶口。若瓶内有质量为0.4 kg的水，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ石＝2.6×103 kg/m3)求： (1)瓶中水的体积。 (2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积。 (3)乌鸦投入石块后，瓶子、石块和水的总质量。 解：(1)由ρ＝ eq \f(m,V)可得，瓶中水的体积：V水＝ eq \f(m水,ρ水)＝ eq \f(0.4 kg,1.0×103 kg/m3)＝4×10-4 m3＝400 cm3。 (2)当水面上升到瓶口时，石块的总体积：V石＝V容－V水＝600 cm3－400 cm3＝200 cm3。　(3)石块的质量：m石＝ρ石V石＝2.6 g/cm3×200 cm3＝520 g＝0.52 kg，瓶子、石块和水的总质量：m总＝m瓶＋m水＋m石＝0.5 kg＋0.4 kg＋0.52 kg＝1.42 kg。 $$