6.4 密度的应用 讲义 2026-2027学年 人教版八年级上册物理

本讲义聚焦密度的应用核心知识点，系统梳理密度与温度的关系（温度改变密度，水在4℃时密度最大的反常膨胀）及密度的应用（鉴别物质、判断物体空心实心的比较密度、体积、质量三种方法），构建从特性认知到实际应用的学习支架。 该资料特色在于结合生活实例（如湖水温度分布、火灾逃生）培养物理观念，通过解题方法归纳（鉴别物质思路）提升科学思维，小测验联系无人机材料、沙石密度等实际问题体现科学态度与责任。含思维导图辅助记忆，课中助力教师教学，课后帮助学生查漏补缺。

6.4 密度的应用 讲义 ( 学 习目标 ) 1.知道密度与温度的关系，并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。 2.正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。 ( 自 学 知识点梳理 ) 阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空： 知识点1. 密度与温度 _____能改变物质的密度。（1）水的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大。（2）一般固体、液体的热胀冷缩不像水那样明显，因而密度受温度的影响比较小。（3）并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律。如：4℃的水密度最大。 知识点2. 密度的应用 1. _____物质。 2. 判断物体是“空心”还是“实心” （1）比较密度：根据公式ρ物＝m物/ V物，求出ρ物，再与该物质密度ρ比较，若ρ物＜ρ,则为空心，若ρ物＝ρ,为实心。 （2）比较体积：把物体作为实心物体对待，由公式V＝m/ρ，求出V，再与V物比较。若V＜V物，则该物体为空心，若V= V物，则该物体为实心。 （3）比较质量：把物体作为实心物体对待，由公式m＝ρV，求出体积为V的实心物体的质量，然后将m与物体实际质量m物比较，若m＞m物，则该物体为空心，若m＝m物，则该物体为实心。 3.其他方面。 ( 考点例题精 讲 ) 【例题】如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是（　　） A．温度等于4℃时，水的密度最大 B．在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质 C．示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃ D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬 ( 对点演 练 ) 【演练】物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（　　） A. 1kg的水和1kg的冰的密度相同 B. 可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同 C. 为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料 D. 发生火灾时，受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离，是因为含有有害物质的空气温度较高，密度较小，大量聚集在房间的上方 ( 解题方法归纳 ) 1.鉴别物质的思路方法 （1）先求出物质的密度。 （2）查密度表确定。（此方法可用于鉴别物质的真伪） （3）若不同物质的密度相等的情况下用其它方法来鉴 别物质。如：气味，颜色，透明度，硬度，可燃性 等等。 2.记忆课节知识的思维导图 ( 课时减负课外小测验 ) （满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评） 1. （10分）现有一合金部件，测量其体积为89cm3，若质量不变，如果分别用纯金属甲和纯金属乙制作，体积分别为65cm3和105cm3，则合金零件中甲、乙金属的质量比为（　　） A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21 2. （10分）“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持 　　；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度　　的合金或新型合成材料制成的。 3. （10分）某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质，用天平测出质量是，用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是______，经计算可知，该金属块可能是由______（选填“铅”、“铁”或“铝”）组成。（已知，，） 4. （10分）同学发现冬天水管会“爆裂”，他通过查阅资料获得以下信息： （1）物体膨胀时如果遇到障碍，会产生很大的力； （2）金属会热胀冷缩； （3）水和冰在不同温度下的密度如表所示： 形态 水 冰 温度（℃） 4 3 2 1 0 0 密度（千克/米 3） 0.9998 0.9996 0.9994 0.9991 0.9990 0.9101 ①根据表格中温度和密度的数据，得出结论：在 1 个标准大气压下，当 0 ~ 4 ℃ 时，_____________； ② 请你指出水管“爆裂”的原因，并写出分析过程_________________。 5. （24分）如图所示是采用无人机航拍的广水市城区的全景。小聪同学找到了无人机的部分参数，如表所示： 起飞质量 1216g 最大上升速度 5m/s 螺旋桨（实心）质量 12g/支 镜头焦距 2.8mm 影像传感器 有效像素1200万 飞行时间 约25min （1）无人机从地面飞到30m的空中最少需要多少时间？ （2）小聪对无人机的螺旋桨十分感兴趣，查找资料得知：无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维（ρ木＝0.72g/cm3，ρ塑料＝1.2g/cm3，ρ碳纤维＝1.8g/cm3），他用量筒测得一支螺旋桨的体积为10cm3，请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么？ （3）高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式，既减少质量，又增加强度。如果用这种方法制作与上一问同样大小的实心螺旋桨，若外层包裹了4.5g碳纤维，那么内层木的质量是多少？ 6．（18分）建筑工地需要400m3的沙石，为了估测沙石的密度，用一只空桶平装满一桶沙石，测得桶中的沙石的质量为52kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量20kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）桶的容积是多少？ （2）沙石的密度是多少？ （3）若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地，至少要运多少车？ 7．（18分）一个容器的质量为100g，装满水时，容器和水的总质量是600g，求： （1）该容器装满水时，水的质量是多少g？ （2）该容器装满水时，水的体积是多少cm3？ （3）用该容器装满某种液体时，总质量是800g，此液体的密度是多少g/cm3？ ( 科学精神与担当 ) 物理学的性质 物理学是自然科学领域研究物质的基本结构、相互作用和运动规 律的一门基础学科。物理学通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统的研究方法和理论体系。从古代的自然哲学，到近代的相对论、量子论等，物理学引领着人类对自然奥秘的探索，深化着人类对自然界的认识。物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生了重要影响，推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步，促进了人类生产生活方式的变革，对人类的思维方式、价值观等都产生了深远影响，为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。 6.4 密度的应用 讲义 ( 学 习目标 ) 1.知道密度与温度的关系，并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。 2.正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。 ( 自 学 知识点梳理 ) 阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空： 知识点1. 密度与温度 温度能改变物质的密度。（1）水的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大。（2）一般固体、液体的热胀冷缩不像水那样明显，因而密度受温度的影响比较小。（3）并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律。如：4℃的水密度最大。 知识点2. 密度的应用 1. 鉴别物质。 2. 判断物体是“空心”还是“实心” （1）比较密度：根据公式ρ物＝m物/ V物，求出ρ物，再与该物质密度ρ比较，若ρ物＜ρ,则为空心，若ρ物＝ρ,为实心。 （2）比较体积：把物体作为实心物体对待，由公式V＝m/ρ，求出V，再与V物比较。若V＜V物，则该物体为空心，若V= V物，则该物体为实心。 （3）比较质量：把物体作为实心物体对待，由公式m＝ρV，求出体积为V的实心物体的质量，然后将m与物体实际质量m物比较，若m＞m物，则该物体为空心，若m＝m物，则该物体为实心。 3.其他方面。 ( 考点例题精 讲 ) 【例题】如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是（　　） A．温度等于4℃时，水的密度最大 B．在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质 C．示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃ D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬 【答案】C 【解析】（1）在图象中找出密度最大的位置，看对应的温度是多少；根据图象找出0℃～4℃水密度的变化情况，得出结论； （2）在0～4℃范围内，温度越高，密度越大； （3）因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，从曲线可看出曲线的最低处即为较深河底的水温； （4）水在0℃～4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象。 A.由图象可知，在4℃时水的密度是最大的；故A正确； B.在0～4℃范围内，温度越高，密度越大；体积越小，故在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质，故B正确； C.因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，故A点为0℃，故C错误； D.温度不同的水密度不同，密度大的水下沉到底部，而下层的密度小的水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止，故如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬，故D正确。 ( 对点演 练 ) 【演练】物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（　　） A. 1kg的水和1kg的冰的密度相同 B. 可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同 C. 为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料 D. 发生火灾时，受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离，是因为含有有害物质的空气温度较高，密度较小，大量聚集在房间的上方 【答案】D 【解析】A．水和冰的密度一般不同，水的密度为1.0g/cm3，冰的密度一般为0.9g/cm3，故A错误； B．利用密度可鉴别物质，因为不同物质的密度一般不同，但也有一些物质密度相同的，例如：冰和蜡的密度都为0.9g/cm3，故B错误； C．在体积不变时，为了减轻质量， 通常在航空器材中采用强度高，密度小的材料，故C错误； D．发生火灾时，含有有害物质的空气温度升高，密度变小，会大量聚集在房间上方，所以受困人员逃生时，应弯腰甚至爬行撤离。故D正确。故选D。 ( 解题方法归纳 ) 1.鉴别物质的思路方法 （1）先求出物质的密度。 （2）查密度表确定。（此方法可用于鉴别物质的真伪） （3）若不同物质的密度相等的情况下用其它方法来鉴 别物质。如：气味，颜色，透明度，硬度，可燃性 等等。 2.记忆课节知识的思维导图 ( 课时减负课外小 测 验 ) （满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评） 1. （10分）现有一合金部件，测量其体积为89cm3，若质量不变，如果分别用纯金属甲和纯金属乙制作，体积分别为65cm3和105cm3，则合金零件中甲、乙金属的质量比为（　　） A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21 【答案】C。 【解答】设合金零件的质量为m， 用纯金属甲或纯金属乙制作零件时质量不变，仍然为m，体积分别为65cm3和105cm3， 则两种金属的密度分别为：ρ甲＝，ρ乙＝（为便于解答，没有带单位）， 设合金零件中甲、乙金属的质量分别为m甲、m乙，且m甲+m乙＝m， 则合金零件中甲、乙金属的体积分别为 V甲＝＝＝，V乙＝＝＝， 已知合金零件的体积为89cm3， 则V合金＝V甲+V乙＝+＝＝+＝65+＝89， 解得＝0.6，即m乙＝0.6m， 则m甲＝m﹣m乙＝m﹣0.6m＝0.4m， 所以m甲、m乙＝0.4m：0.6m＝2：3。 故选：C。 2. （10分）“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持 　　；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度　　的合金或新型合成材料制成的。 【答案】不变；低。 【解答】解：（1）质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，在回归地球的途中，月球样品的质量保持不变； （2）航空器材需要质量小的元件，要想使航空器材质量减小，在体积一定的情况下，减小密度，一般都选择高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料作为航空器材，故航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度低的合金或新型合成材料制成的。 3. （10分）某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质，用天平测出质量是，用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是______，经计算可知，该金属块可能是由______（选填“铅”、“铁”或“铝”）组成。（已知，，） 【答案】 2.00 铝 【解析】如图所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺需要估读到分度值的下一位，故读数为2.00cm。 该金属块的体积为 该金属块的密度为 故该金属块可能是铝。 4. （10分）同学发现冬天水管会“爆裂”，他通过查阅资料获得以下信息： （1）物体膨胀时如果遇到障碍，会产生很大的力； （2）金属会热胀冷缩； （3）水和冰在不同温度下的密度如表所示： 形态 水 冰 温度（℃） 4 3 2 1 0 0 密度（千克/米 3） 0.9998 0.9996 0.9994 0.9991 0.9990 0.9101 ①根据表格中温度和密度的数据，得出结论：在 1 个标准大气压下，当 0 ~ 4 ℃ 时，_____________； ② 请你指出水管“爆裂”的原因，并写出分析过程_________________。 【答案】 ①. 水的密度从 0℃-4℃会随着温度的升高而增大，发生反常变化 ②. 见解析 【解析】①根据表格中温度和密度的数据，在标准大气压下，在 0~4 摄氏度时时，水的温度慢慢升高，而水的密度在慢慢增大，故得出结论：1 个标准大气压下的水在 0~4 摄氏度时，物质的密度会随着温度的变化而变化，水的密度从 0℃-4℃会随着温度的升高而增大，发生反常变化。 ②冬天水管里面的水由于温度降低而变成冰，冰的密度又小于水的密度，所以冰相对水的体积增大，发生膨胀，水管由于外界温度降低而收缩，阻碍了这种膨胀，故产生了很大的力，造成水管“爆裂”。 5. （24分）如图所示是采用无人机航拍的广水市城区的全景。小聪同学找到了无人机的部分参数，如表所示： 起飞质量 1216g 最大上升速度 5m/s 螺旋桨（实心）质量 12g/支 镜头焦距 2.8mm 影像传感器 有效像素1200万 飞行时间 约25min （1）无人机从地面飞到30m的空中最少需要多少时间？ （2）小聪对无人机的螺旋桨十分感兴趣，查找资料得知：无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维（ρ木＝0.72g/cm3，ρ塑料＝1.2g/cm3，ρ碳纤维＝1.8g/cm3），他用量筒测得一支螺旋桨的体积为10cm3，请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么？ （3）高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式，既减少质量，又增加强度。如果用这种方法制作与上一问同样大小的实心螺旋桨，若外层包裹了4.5g碳纤维，那么内层木的质量是多少？ 【答案】（1）无人机从地面飞到30米的空中最少需要6s时间； （2）该螺旋桨的材料是塑料； （3）内层木的质量是5.4g。 【解答】（1）由题知，无人机上升高度s＝30m，最大上升速度v＝5m/s， 由v＝可得最少需要的时间：t＝＝＝6s； （2）一支螺旋桨的质量m＝12g，体积V＝10cm3， 螺旋桨密度：ρ螺旋桨＝＝＝1.2g/cm3， 所以螺旋桨的材料可能是塑料； （3）由题意知，高端无人机的螺旋桨V桨＝V木+V碳， 由ρ＝得碳纤维的体积： V碳＝＝＝2.5cm3， 内层木的体积： V木＝V桨﹣V碳＝10cm3﹣2.5cm3＝7.5cm3， 内层木的质量： m木＝ρ木V木＝0.72g/cm3×7.5cm3＝5.4g。 6．（18分）建筑工地需要400m3的沙石，为了估测沙石的密度，用一只空桶平装满一桶沙石，测得桶中的沙石的质量为52kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量20kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）桶的容积是多少？ （2）沙石的密度是多少？ （3）若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地，至少要运多少车？ 【解析】（1）由ρ＝可得，桶的容积为： V＝V水＝＝＝2×10﹣2m3， （2）桶中沙石的体积为：V0＝V＝2×10﹣2m3， 沙石的密度：ρ＝＝＝2.6×103kg/m3； （3）由ρ＝可得，沙石的总质量： m总＝ρV总＝2.6×103kg/m3×400m3＝1.04×106kg， 若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地，至少要运： n＝＝＝260车。 答：（1）桶的容积是2×10﹣2m3； （2）沙石的密度是2.6×103kg/m3； （3）一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地，至少要运260车。 7．（18分）一个容器的质量为100g，装满水时，容器和水的总质量是600g，求： （1）该容器装满水时，水的质量是多少g？ （2）该容器装满水时，水的体积是多少cm3？ （3）用该容器装满某种液体时，总质量是800g，此液体的密度是多少g/cm3？ 【答案】（1）该容器装满水时，水的质量是500g； （2）该容器装满水时，水的体积是500cm3； （3）用该容器装满某种液体时，总质量是800g，此液体的密度是1.4g/cm3。 【解析】（1）容器装满水时，水的质量： m水＝m总1﹣m容＝600g﹣100g＝500g； （2）由ρ＝得装满水的体积，即容器的容积： V容＝V水＝＝＝500cm3； （3）容器装满液体时，液体的质量： m液＝m总2﹣m容＝800g﹣100g＝700g， 液体的体积： V液＝V容＝500cm3， 液体的密度： ρ液＝＝＝1.4g/cm3。 ( 科学精神与担当 ) 物理学的性质 物理学是自然科学领域研究物质的基本结构、相互作用和运动规 律的一门基础学科。物理学通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统的研究方法和理论体系。从古代的自然哲学，到近代的相对论、量子论等，物理学引领着人类对自然奥秘的探索，深化着人类对自然界的认识。物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生了重要影响，推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步，促进了人类生产生活方式的变革，对人类的思维方式、价值观等都产生了深远影响，为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $