第4节 密度的应用（培优教学课件）物理新教材人教版八年级上册

物理八年级上册 • 人教版 第六章 　质量与密度 第4节 密度的应用 新课导入 　　我们天天待在这间教室， 你能不能估一估，教室里所有空气的质量大概是多少？几十克？几千克？还是几百千克？ 思 考 学习目标 物理观念 科学思维 实验探究 通过利用密度知识解决实际问题，增强利用测量工具测量、收集数据、处理数据的能力。 科学态度与责任 通过经历物质鉴别的过程，养成实事求是的科学态度，树立正确的价值观。 通过利用密度公式及其变形公式进行简单计算，深化对密度公式的理解，发展分析、推理的科学思维。 通过具体实例的分析，会利用密度公式进行简单计算，理解密度是物质的一种性质，并能运用密度的知识鉴别物质。 重点难点 科学难点 物质鉴别的方法及实际问题的解决。 教学重点 利用密度的公式解决实际问题。 学习内容 01 02 利用密度求出质量 利用密度求出体积 03 利用密度鉴别物质 一、利用密度求出质量 第4节 　密度的应用 一、利用密度求出质量 人民英雄纪念碑的碑心石质量约为多少？ 人民英雄纪念碑 　　人民英雄纪念碑碑心石是由花岗岩制成，长 14.7m、宽 2.9m、厚 1.0m。这样庞大的石块，无法用天平或秤直接测量质量，该如何间接测量呢？ m = ρV 一、利用密度求出质量 利用密度求出质量 第一步：计算碑心石的体积 已知：长 l1= 14.7 m 　　　宽 l2= 2.9 m 　　　厚 l3= 1.0 m V石 第二步：查表得花岗岩密度 第三步：代入 m = ρV 计算 =14.7m×2.9m×1.0m=42.6m3 ρ石=2.8×103kg/m3 m石 = ρ石V石 = 2.8×103kg/m3 ×42.6m3 =119.3 × 103kg=119.3t 一、利用密度求出质量 如何估测教室中空气的质量？ 实验原理：________ 实验步骤: 1. 利用______估测教室的___________， 算出______； 2. 查找______，获得____________ 3. 利用公式________算出空气的质量。 走步 长、宽、高 体积 m＝ρV 教材 空气密度 m＝ρV 一、利用密度求出质量 教室近似长方体： 长≈9m，宽≈6m，高≈3m 空气体积：V = 9m×6m×3m = 162m3 空气密度：ρ空气 ≈ 1.29kg/m3 空气的质量为 m = ρV= 1.29kg/m3×162m3 ≈ 209kg 大家看！看不见摸不着的空气，一整个教室的空气质量居然大约200kg，比两个成年人还要重！ 二、利用密度求出体积 第4节 　密度的应用 二、利用密度求出体积 修缮文物需用厚 0.15μm的金箔，10g黄金能修缮多大面积？ 10 克黄金能打多大面积的金箔？ 对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，这是一种很方便的办法。 二、利用密度求出体积 第一步：先算 10 g 黄金的体积 第三步：由 V = S · d 求面积 S 假设没有损耗，那么使用10g厚度为0.15um的金箔能修缮文物的面积为3.5m2。 第二步：查表得花岗岩密度 ρ黄金 = 19.3×103kg/m3 利用密度求出体积 二、利用密度求出体积 如何区分健身球是空心还是实心? 实心的： 空心的： 通过比较密度的大小可以判断物体空实心。 ρ铁 = ρ球 ρ铁 ＞ρ球 二、利用密度求出体积 　　现有一质量为119g，体积为65cm3的健身球，请判断其是实心还是空心的。 查表可得铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3 答： 所以铁球是空心的。 m=119g V =65cm3 已知： ρ铁 ＞ρ球 解： 二、利用密度求出体积 　　除了比较密度判断物体时空心还是实心，还有其他办法吗？ 如果物体是空心，你能求出空心部分体积吗？ V铁 = V球 V球 ＞V铁 V球 = V铁 + V空心 V铁 V空心 通过比较体积大小，可以判断物体是空实心 实心的： 空心的： 二、利用密度求出体积 　　现有一质量为119g，体积为65cm3的健身球，请判断其是实心还是空心的，如实空心的请求出其空心体积。 因为V球 ＞V铁，所以铁球是空心的，铁球空心部分的体积为 V空心=V球 - V铁=65cm3 - 15cm3=50cm3 答：该球是空心的，且空心部分的体积为50cm3。 解： 由公式 得，铁球含铁部分的体积为 三、利用密度鉴别物质 第4节 　密度的应用 三、利用密度鉴别物质 怎样判断物体由什么物质构成？ 鉴别步骤： 1. 测出物体的质量 m 2. 测出物体的体积 V 3. 计算 4. 查表对比判断 　　体育锻炼用的一个实心"铅球"，质量是 4 kg，经测量知道它的体积是 0.57 dm³。这个球是用纯铅制造的吗？ 三、利用密度鉴别物质 第一步：计算铅球的密度 已知：m = 4kg，V = 0.57dm³ = 0.57×10⁻³ m³ 第二步：查表对比 铅球实测密度 纯铅密度（查表） 7.0×10³ kg/m³ 11.3×10³ kg/m³ 判断： 实测密度 7.0×10³ 明显小于纯铅密度 11.3×10³。 结论：这个铅球不是纯铅做的！ 鉴别物质 三、利用密度鉴别物质 密度相同，就一定是同种物质吗？ 酒精 密度：0.8×10³ kg/m³ 气味：有特殊酒香 用途：消毒、燃料 = 煤油 密度：0.8×10³ kg/m³ 气味：略有石油味 用途：照明、燃料 两者密度完全相同，但它们是不同的物质——通过气味可以区分。 因此，要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用，密度只是其中一种依据。 思 考 四、密度与社会、材料发展 密度在生活生产中的应用 不同用途对材料的密度与强度要求不同，密度成为选材的关键依据。 电影里的石头道具 用密度很小的泡沫塑料制成。 飞机外壳 常用高强度、低密度的合金或新型合成材料。 机床底座 需要坚固、密度大的材料。 海上风机叶片 超过百米的叶片采用碳纤维材料。 五、科学世界 科学·技术·社会·环境——材料与社会发展 　　生活用品由各类材料制成，不同材料密度、硬度、导电性等物理性质各不相同，人们依据材料特性制造物品。 我国古代的青铜，它的熔点低、硬度高、耐用性强。 我国自主研发的“手撕钢”，应用到许多高新技术领域。 密度最小的固体——气凝胶 六、课堂总结 利用密度求出质量 密度的应用 利用密度鉴别物质 利用密度求出体积 利用密度选择材料 密度是粗略鉴别物质的一种方法 1. 太空中的温度能达到-270℃左右，我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料，将这种材料制成我们可以穿着的衣服，与同款羽绒服相比，质量可以减轻40%，保暖性可以提高30%，且机洗后不易变形。关于该材料的特性，以下说法中错误的是（　　） A．密度小 B．弹性好 C．耐低温 D．保温性差 七、练习与应用 D 【解析】A．由题意可知该材料制成的衣服质量可以减轻40%，可以推测该物质密度小，同体积的材料制成的衣服质量会小，故A不符合题意； B．由题意可知该材料制成的衣服质量机洗后不易变形，可以推测该物质弹性好，故B不符合题意； CD．由题意可知太空中的温度能达到-270℃左右，而该材料制成的衣服保暖性可以提高30%，可以推测该物质耐低温导热性差，保温效果好，故C不符合题意，D符合题意。 故选：D。 七、练习与应用 2. 我国生产的世界上最薄的不锈钢箔带，——手撕钢的厚度只有0.015mm,则面积为1m2的手撕钢的质量约为（　　） （ρ钢 =7.9×103kg/m3） A．120g B．12g C．1.2g D．0.12g 七、练习与应用 A 【解析】手撕钢的厚度只有0.015mm,面积为1m2，故手撕钢的体积为： V=Sh=1m2×0.015×10-3m=1.5×10-5m3， 根据可得，面积为1m2的手撕钢的质量约为： m=ρV=7.9×103kg/m3×1.5×10-5m3=0.1185kg≈120g, 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 七、练习与应用 3. 质量和体积都相等的三个金属球，分别由铝、铁、铜制成，已知ρ铝＜ρ铁＜ρ铜，下列对三个球分析正确的是（　　） A．铁球一定是空心的 B．铝球一定不是空心的 C．铝球空心体积比铁球大 D．铁球空心体积比铜球大 七、练习与应用 A 【解析】因由铝、铁、铜制成三个球的质量相等，且ρ铜＞ρ铁＞ρ铝， 所以，由的变形式可知，制成三个球材料的实心体积关系V铜＜V铁＜V铝，又因三个球的体积相等，所以，铜球和铁球一定是空心的，铝球可能是实心，也可能是空心，如果都是空心的，实心体积越小的空心体积越大，则铜最大，铝最小， 故BCD错误、A正确。 故选：A。 七、练习与应用 4. 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21.6g,用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是_____cm,经计算可知，该金属块可能是由_____ （选填“铅”、“铁”或“铝”）组成。 （已知ρ铅=11.3×103kg/m3， ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3） 七、练习与应用 铝 2.00 【解析】如图所示，刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到分度值的下一位，故金属块的边长为2.00cm。 该金属块的体积为：V=（2×10-2m）3=8×10-6m3 该金属块的密度为：2.7×103kg/m3 故该金属块可能是由铝组成。 故答案为：2.00；铝。 七、练习与应用 八、提升训练 1. 体积和质量都相同的铜球、铁球和铝球。已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，则（　　） A．铜球一定是实心的 B．铁球一定是实心的 C．铝球可能是空心的，另外两个球一定是空心的 D．三个球不可能都是空心的 C 【解析】根据密度公式，质量相同时，密度越大的物体体积越小。已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，若三球均为实心，则体积关系应为V铜＜V铁＜V铝。由题意知，三球体积相同，说明密度较大的铜球和铁球一定是空心的，铝球可能是实心，也可能空心（空心部分较小）。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 八、提升训练 八、提升训练 2. 生活中铝箔的应用非常广泛。如表给出的是厨房中使用的某厚质铝箔的长度、宽度和厚度等相关信息，假设铝箔由纯铝制作，请你根据表中的数据，判断它的质量是否与标称一致。 （ρ铝=2.7×103kg/m3）（写出必要的文字说明、表达式及最后结果） 【解析】铝箔的体积： V=abc=8m×0.3m×0.015×10-3m=3.6×10-5m3， 假设由纯铝制成，其质量应为： m=ρV=2.7×103kg/m3×3.6×10-5m3=97.2g＜98g, 答：此铝箔与标称不一致。 八、提升训练 八、提升训练 3. 建筑工地需用沙子400m3，若用载重4t的卡车运送，需运多少车？取沙子的密度为1.6×103kg/m3。 解：根据可得，400m3的沙子的质量为： m=ρV=1.6×103kg/m3×400m3=6.4×105kg=640t, 则需要运载的车数为： 答：需运160车。 $