内容正文:
密度的应用
人教版八年级上册物理
3.密度单位间的换算:1 g/cm3 = _______ kg/m3
1.密度的公式:
2.密度公式的变形式
求质量:
求体积:
m = ρV
1×103
练习 现代宇宙学告诉我们,恒星在演变过程中会形成密度很大的天体,如白矮星、中子星或黑洞,据推测,1 cm3中子星物质的质量是1.5×107 t,则中子星的密度约为( )
A.1.5×1010 kg/m3 B.1.5×1013 kg/m3
C.1.5×1016 kg/m3 D.1.5×1019 kg/m3
C
提示:
一、利用密度求出质量
根据公式 ,可以推导出m=ρV。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。因此,知道了物体的体积,查出组成物质的密度,就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质量的庞大物体,这种办法很方便。
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例1 一巨石体积为60 m3,敲下一小块样品,称其质量为90 g,
体积为30 cm3,求巨石的质量。
解:巨石的密度 ,
巨石的体积V石= 60 m3,由公式 得m石= ρV石,
代入数值,可得巨石的质量
m石= ρV石= 3×103 kg/m3×60 m3 = 1.8×105 kg = 180 t
练习1 周末,某同学在一次郊游活动中带了一个便携保温壶,已知该保温壶的规格为1.3 L。若该保温壶装满水,水的质量是多少千克(1 L = 1 dm3)?
解:已知水的密度 ρ= 1×103 kg/m3,水的体积
V = 1.3 L = 1.3×10﹣3 m3
由公式 得
m=ρV=1×103 kg/m3×1.3×10﹣3 m3 =1.3 kg
答:水的质量是1.3 kg。
二、利用密度求出体积
根据公式 ,可以推导出 。利用这个公式,知道了物体的质量,查出组成物质的密度,就可以算出物体的体积,对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体,这是一种很方便的求体积的方法。
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例2 用天平称得一捆细铜丝的质量是445 g,已知铜的密度是8.9×103 kg/m3,这捆细铜丝的体积是多少?
解:铜的质量为445 g,铜的密度ρ= 8.9×103 kg/m3 = 8.9 g/cm3 ,
由公式 得
答:这捆铜丝的体积为 50 cm3。
练习2 一捆细铜丝的质量是89 kg,已知铜丝的横截面积是25 mm2,不用尺量,这捆细铜丝的长度是多少?
解:细铜丝的质量 m = 89 kg,查表可知铜的密度ρ= 8.9×103 kg/m3 ,
细铜丝的横截面积 S = 25 mm2 = 2.5×10﹣5 m2,由公式 得
则这捆细铜丝的长度
例3 某学校用的实心铅球的参数如图所示,这个铅球是不是纯铅做的?
铅球质量 4 kg
体积 0.57 dm3
三、利用密度鉴别物质
解:铅球的质量:m=4 kg
铅球的体积:V = 0.57 dm 3= 5.7×10-4 m3
铅球的密度:
铅的密度是11.3×103 kg/m3。因此,这个铅球不是纯铅制成的。
1.先求出物质的密度。
2.查表确定(此方法可用于鉴别物质的真伪)。
3.若不同物质的密度相等(如酒精和煤油),再结合其他方法来鉴别(如:气味、颜色、透明度、硬度、可燃性等)。
利用密度鉴别物质的步骤
例4 一只铁球质量是3 kg,体积是0.5 dm3,试判断此铁球是空心的还是实心的。(铁的密度是7.9×103 kg/m3)
若是空心的,空心部分的体积是多少?
解:由 可得,
该铁球的体积0.5 dm3>0.38 dm3,因此,该铁球是空心的。
空心部分的体积为0.5 dm3-0.38 dm3 = 0.12 dm3 。
3 kg铁的体积
若只问该球是空心的还是实心的,可以用什么方法辨别?
四、密度知识的其他应用
1.空心问题
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例4 一只铁球质量是3 kg,体积是0.5 dm3,试判断此铁球是空心的还是实心的?(铁的密度是7.9×103 kg/m3)
若是空心的,空心部分的体积是多少?
体积为0.5 dm3的实心铁球的质量
m实= ρ铁V = 7.9×103 kg/m3×0.5× 10﹣3 m3 = 3.95 kg
解:由 可得,
该铁球的质量3 kg<3.95 kg ,因此,该铁球是空心的。
若只问该球是空心的还是实心的,可以用什么方法辨别?
若将空心部分填满铜,则该球的平均密度为多少?
(ρ铜 = 8.9×103 kg/m3 )
例4 一只铁球质量是3 kg,体积是0.5 dm3,试判断此铁球是空心的还是实心的?(铁的密度是7.9×103 kg/m3)
若是空心的,空心部分的体积是多少?
铜的质量 m铜=ρ铜V空= 8.9×103 kg/m3×0.12×10﹣3 m3 = 1.07 kg
球的总质量 m球= m铁+m铜= 3 kg+1.07 kg = 4.07 kg
解:由 可得
球的平均密度
若将空心部分填满铜,则该球的平均密度为多少?
(ρ铜 = 8.9×103 kg/m3 )
例5 甲、乙两块金属块,甲的体积是乙的体积的2倍,甲的质量为乙的质量的4倍,那么甲的密度与乙的密度的比值为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.8∶1
B
解析:设乙的质量为m ,乙的体积为V,则甲的质量为4m,甲的
体积为2V,甲的密度与乙的密度的比值为
2.比值问题
练习3 有两种不同材料制成的体积相同的甲、乙两种实心球,在平衡的天平右盘放2个甲球,在左盘放3个乙球,天平仍能平衡,则甲、乙密度比为_______。
3∶2
例6 如图所示,通过实验得到了a、b、c三个实心球的m-V 图像,分析图像可知( )
A.同种物质组成的物体,质量越大,密度越大
B.a物质的密度是c物质密度的2倍
C.b物质的密度是1.0×103 kg/m3
D.c物质的密度最大
C
规律:斜率越大,密度越大。
注意看清横轴和纵轴代表的物理量。
3.m-V 图像问题
本页所有的“图象”改为“图像”
例7 王大妈拿了一个能装2 kg水的瓶子装菜油,这个瓶子能装多少千克的菜油?(菜油的密度为0.8×103 kg/m3 )
这个瓶子的容积
解:由 可得
则菜油的质量
m菜油 = ρ菜油V瓶 = 0.8×103 kg/m3×2×10-3 m3 = 1.6 kg 。
要点:瓶子的容积不变
4.同瓶问题
在影视作品中,如项羽举鼎,为了凸显人物的力大无穷,需要举起千钧之重的鼎,演员如何可以举起这么重的鼎?
并非真的青铜器,是采用密度较小的材料制作的道具。
拍摄影视剧中房屋倒塌、乱石滚下砸伤人的特技镜头时,选用密度很小的泡沫塑料做道具。
5.密度与生活
1.机床、底座应该用坚固、密度_______的材料制成。
2.飞机、航空的部件应该选用强度大、密度______的材料制成。
3.超过百米的海上风力发电机的叶片采用密度_____、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能材料制成。
大
小
小
1.利用密度求出质量
m=ρV
空心问题
比值问题
m-V 图像问题
同瓶问题
密度与生活
3.利用密度鉴别物质
2.利用密度求出体积
4.密度知识的其他应用
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调制一杯“鸡尾酒”。
材料提示:不同浓度的糖水、食用色素、针管。
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