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第4节密度与社会生活
第4节 密度与社会生活
预习新知
1.密度是物质的基本性质之一,每种物质都有自己的______,不同物质的密度一般______.
2.密度的应用
(1)密度在我们的社会生活中有重要的价值.利用密度可以鉴别____________,确定矿藏的________及其经济价值.
(2)你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗:
请举例:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
3.密度与温度
研究证明,温度______改变物质的质量,______改变物质的体积,因此,温度______(以上三空均填“能”或“不能”)改变物质的密度.
【答案】1.密度 不同
2.
(1)物质的纯度 种类
(2)①确定矿藏矿石样品的成分或鉴别戒指是不是纯金做的
②在农业生产中利用盐水选种
3.不能、能、能
课程导学
一、探究密度与温度的关系
例1:
在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,橡皮膜会凸起来.过一会,再把瓶子放入冰水中,观察到橡皮膜凸起程度变小.
实验表明:
气体受热体积__________.由于密度ρ=________,一定质量的气体体积膨胀后,密度________.
规律归纳:
物质在受热温度升高时体积________,物质的质量保持不变,物质的密度会变________.可见,温度能够改变物质的________.
【答案】实验表明:
变大
变小规律归纳:
变大 小 密度
二、利用密度鉴别物质
例2:
某实验小组利用天平和量筒测出了中学生运动会的金牌质量为45.39g,体积为5.1cm3,根据实验数据,你能鉴别它是纯金的吗?
若不是纯金做成的,那么是用什么材料做成的?
请计算说明.
【答案】解:
由实验数据得ρ金牌=
=
=8.9g/cm3
因为ρ金牌=ρ铜,所以金牌是铜制的.
三、鉴别铅球是实心还是空心
例3:
为了鉴别小铅球是空心还是实心,某实验小组利用________测出了小钢球的________,利用________测出了小钢球的________,然后把测量数据代入公式________算出了小钢球的密度.从密度表中查出铅的密度值ρ铅,并作比较.结果发现,所测量的小铅球的密度值小于铅物质的密度值,这说明了小铅球是________(填“空心”或“实心”).
【解析】先分别测量铅球的质量和体积,再根据密度公式求出铅球的密度值,然后与铅物质的密度比较.若铅球的密度值小于铅物质的密度,则是空心的.若铅球的密度值等于铅物质的密度,则是实心的.
规律方法:
1.(通过比较质量鉴别)
利用天平测出铅球的质量m球,用量筒测出铅球的体积V球,假设铅球是实心的,利用公式求出实心铅球的质量m实=ρ铅V球,并与m球作比较,若m球 2.(通过比较体积鉴别) 利用天平测出铅球的质量m球,用量筒测出铅球的体积V球,假设铅球是实心的,利用公式求出实心铅球的体积V实= ,并与V球作比较,若V球>V实,则铅球是空心的. 【答案】例3: 天平 质量 量筒 体积 ρ= 小于 空心 课堂达标 1.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( ) A.1kg冰与1kg水的密度相等 B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大 C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造 D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大 2.啤酒放在冰箱冷冻室内,里面的啤酒结成冰后把瓶子胀破了,这是因为( ) A.啤酒冻结后,质量不变,体积变大了 B.啤酒冻结后,质量变大,体积也变大了 C.啤酒冻结后,质量体积均不变 D.啤酒冻结后,质量变小,体积也变小了 3.如图1所示是一定质量的水体积随温度变化的图象,观察这个图象,下列结论正确的是( ) 图1 A.水在温度升高时,体积一直变大 B.水在温度升高时,密度保持不变 C.水的温度从0℃升高到8℃过程中,密度先变小后变大 D.水在4℃时,体积最小,密度最大 4.某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜,一时难住了焊接和锻压专家.后经技术人员的联合攻关解决了这一难题: 他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面,再往钢罐内灌满水,插入冷冻管使水结冰,然后铝膜与钢罐就压接在一起了.其原因是( ) A.铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了 B.结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了 C.水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D.水结冰时放出的热量把它们焊牢了 5.农民选种时,常要比较稻谷种的质量好坏(“质量好”指稻谷中空瘪的子粒数较少,饱满的子粒数较多),下列方法中不可行的是( ) A.体积相同,比较质量B.质量相同,比较体积 C.比较一定颗粒数的质量D.不管什么品种,粒大的质量就好 6.社会上食品造假事件时有发生.小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶,小明想知道牛奶是否掺水.通过查阅资料得知,在牛奶中掺水后,掺水含量与牛奶密度的关系如表所示.小明取100mL这种牛奶,测得它的质量为102.2g,则这种牛奶( ) 牛奶中掺 水含量 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 牛奶密度 /(g·cm-3) 1.030 1.027 1.024 1.021 1.018 1.015 1.012 1.009 1.006 1.003 1.000 A.未掺水B.掺水含量20%以下 C.掺水含量20%~30%D.掺水含量30%以上 7.学习质量与密度的知识后,小强同学想用天平、量筒、烧杯、细线和水,完成下列实验课题. ①测量牛奶的密度;②鉴别看上去像是纯金的戒指;③测定一捆铜导线的长度;④鉴别小铜球是空心还是实心;⑤用天平测出一堆大头针的数目.你认为他结合物理实验能够完成的是( ) A.①②B.①②④C.①②④⑤D.①②③④⑤ 8.民谚俗语中蕴含着许多物理知识.例如,“火场之旁,必有风生”,请解释该现象产生的原因: __________________________________________________________________________. 9.点燃两支长度不同的蜡烛,将其固定在桌面上,如图2所示.如果用玻璃烧杯将两支蜡烛罩在里面,发现较长的一支蜡烛先熄灭,这是由于燃烧产生的温度较高的二氧化碳气体的密度比空气密度要________,从而二氧化碳气体________(填“上升”或“下降”). 图2 10.地沟油中含有杂质及有毒物质,很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大,为了验证这种猜想,小明找到质量为0.46kg的地沟油,测出其体积为0.5L,该地沟油的密度是________kg/m3;能否用密度这一指标来鉴别地沟油,请说明理由 __________________________________________________________________________.(已知正常食用油的密度约为0.91×103~0.93×103kg/m3) 11.制造战斗机,质量越小越灵活,据此应选用密度较________,但硬度较大的铝合金;落地式电风扇,底座质量越大越稳定,据此应选用密度较________而成本较低的铸铁较合理. 12.有关部门近几月份对汽油价格进行了调整.和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,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”). 13.“五一”放假期间,晓雯和妈妈到南方旅游,在珠宝店买了一只金灿灿的实心观音项坠.回来后,晓雯特别想知道这个项坠是不是纯金的(ρ金=19.3×103kg/m3),她在实验室选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作: A.把托盘天平放在水平桌面上; B.把游码移到标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; C.将项坠用细线系好浸没在量筒的水中,读出此时液面示数; D.将项坠放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡; E.在量筒中倒入适量的水,读出此时液面的示数. 图3 请你回答下面问题: (1)正确测量项坠密度的实验操作顺序是A、B、D______(其余两个步骤请用字母序号填出); (2)在上述D项操作中,右盘中砝码的质量和游码的位置如图3所示,则项坠的质量是________g; (3)若所测得项坠的体积为8cm3,则项坠的密度为________kg/m3.由此结果可以确定项坠________(填“是”或“不是”)纯金的. 14.“五一”期间,莉莉和妈妈到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶.她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度.于是她用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是14.8g. (1)请你帮莉莉算出这种材料的密度是多少. (2)若测得整个空茶壶的质量为159g,则该茶壶所用材料的体积为多大? 15.有一款手机的主要参数如表所示,问: 网络频率: GMS GPRS;900/1800/1900 MHz 可选颜色: 冰银蓝、StellarGrey 体积: 100×48×20mm3 质量: 144g 屏幕参数: 256色STN彩色屏幕 100×80像素 34.00×28.00mm2 标准配置: 锂电池(700mA·h) (1)这款手机的平均密度是多少? (2)如果用某种塑料做一款是实物体积1000倍的“广告手机”,其质量是96kg(已知该种塑料密度为1.2×103kg/m3),这个“广告手机”是空心的还是实心的? 如果是空心的,空心部分的体积是多少? 真题演练 1.【2016重庆A卷】小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。 (1)他设计了下列实验步骤: 用调节好的天平测出鹅卵石的质量m; 向量筒中倒进适量的水,读水的体积V1; 根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ; ④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。 他应采用正确的实验步骤顺序为 (选填下列选项前的字母)。 A.④B.④C.④D.④ (2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是。 (3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,鹅卵石的质量为g;由图丙和丁可知鹅卵石的体积是cm3,计算出鹅卵石的密度为g/cm3。 (4)若鹅卵石磨损后,它的密度将(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (5)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部,若小杜在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵石的密度将(选填“变大”“变小”或“不变”)。 2.【2016广安】如图所示,这是小强同学设计的测牛奶密度的实验步骤及他的操作示意图: A.测出空杯子的质量为m1(如图A); B.将一袋牛奶倒一部分在空杯中,测得总质量为m2(如图B); C.将杯中的牛奶再倒入量筒中,测得其体积为V(如图C); D.计算出牛奶的密度ρ。 (1)小强测得牛奶的质量m= g。 (2)请你帮小强计算出牛奶的密度ρ= kg/m3。 (3)其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵,由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽,因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将 (选填“偏大”或“偏小”)。 (4)细心而聪明的你一定已经发现,只要调整一下操作顺序就可以避免这一瑕疵,说说你调整后的操作顺序 (请重新排列ABCD的顺序)。 19.【2016无锡】打开酒瓶瓶盖,会闻到酒精的气味,瓶盖开启时间长了,会不会使酒的酒精度(酒中酒精和酒的体积百分比)降低呢? 小明认为: 酒精的密度为0.8×103kg/m3与水的密度不同,若酒的酒精度发生变化,则酒的密度必定会变化,因此只要确定酒的密度是否变化,就能作出有效判读。 于是他用天平、烧怀、量杯和白酒等器材,测量酒的密度,操作过程如下: 甲、用调节好的天平测出空烧杯的质量; 乙、在烧杯中倒入适量的白酒.测出烧杯和白酒的总质量; 丙、再将烧杯中的白酒倒入如图所示的量杯中,测出白酒的体积; 丁、计算出白酒的密度. (1)①同学们认为小明的操作过程有不足,不足之处是: a. ;b. . 改进实验后,小明第一次测得白酒的质量为46g,体积50mL,过了一段时间后,第二次测得白酒质量是28.8g,体积是30mL。 a.第一次实验时所测得的白酒密度是多少? b.分析实验数据后请判断: 酒的酒精度有没有降低? (2)小华对此问题也进行了探究.她在实验室取了两个相同的烧杯,在烧杯中分别装入 250mL的料酒(酒精度为11%)和水,而后将两烧杯置于相同的环境中,过了一天,测得料酒和水的体积分别是232mL和242mL。 请根据实验数据,分析酒的酒精度是否降低? 31.【2016东营】石油是我市主要的矿产资源,石油化T对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用。 某化工企业以石油为原料,研发出一种密度比水小、强度大的复合材料,广泛应用于汽车、飞机等制造业。 为了测量这种复合材料的密度,实验室提供了如下器材: 一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水(所给器材数量充足)。 请利用所给器材,设计测量小块复合材料样品密度的实验方案。 (g和水的密度ρ水为已知量) (l)从上述器材中选出实验所需器材: 。 (2)实验步骤: 。 (3)样品密度的表达式: ρ=(用测量的物理量和已知量的符号表示); (4)这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点: 。 参考答案与解析 课堂达标1.B 2.A 3.D 4.C 5.D 6.C 7.C 8.火场附近的空气受热膨胀上升,远处的冷空气必将来填充,冷热空气的流动形成风 9.小 上升 10.0.92×103 地沟油的密度在正常食用油的密度范围之内,故不能用密度这一指标来鉴别地沟油 11.小 大 12.变大 上调 13. (1)E、C (2)71.2 (3)8.9×103 不是 14.解: (1)溢出水的体积为V水= = =14.8cm3; 壶盖的体积为V盖=V水=14.8cm3; 这种泥土材料的密度为ρ泥= = =3.0g/cm3. (2)该茶壶所用材料的体积为V材料= = =53cm3. 则空心部分的体积V空心=V′-V塑料=96×10-3m3-80×10-3m3=0.016m3. 真题演练1. (1)①量杯的分度值太大,读数误差大;测得的酒精体积偏小②a.第一次实验时所测得的白酒密度是0.92×103kg/m3酒的酒精度降低 (2)酒的酒精度会降低 2.方法一: (1)实验器材: 样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水 (2)实验步骤: ①用细线把样品悬挂在弹簧测力计的挂钩上,记下样品静止时弹簧测力计的示数F; ②溢水杯加满水,空烧杯放在溢水杯溢水口处,用长钢针把样品扎住,缓慢浸没在溢水杯的水里,溢出的水注入空烧杯中; ③将烧杯里的水全部倒入空量筒中,记下水的体积V。 (3)样品密度的表达式: ρ= (4)密度小,可以减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等。 方法二: (3)样品密度的表达式: ρ= (4)密度小,可以减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等。 方法三: (l)实验器材: 样品、量筒、长钢针、适量水 (2)实验步骤: ①将适量的水装入量筒,记下第一次水面处刻度值为Vl; ②将样品漂浮在量筒中的水面上,记下第二次水面处刻度值为V2; ③用长钢针缓慢地把样品压入水中,使之完全浸没,记下第三次水面处刻度值为V3。 (3)样品密度的表达式: ρ= (4)密度小,可以减轻飞机和汽车的质量,以提高速度、节约能源等。 【解析】本题考查设计实验的能力.思路: 要求样品的密度,就要设计实验测出样品的质量和体积.方法一中溢出的水的体积就等于样品的体积,由二力平衡可知弹簧测力计的示数F=G,则质量 由 计算样品的密度;方法二中样品的体积就等于V2减去V1,测质量的方法与方法一相同,同样可计算出样品的密度.方法三利用了漂浮时浮力等于重力求物体质量,体积用同方法二的排水法求出,故密度由 可计算出.
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- 第4节 密度与社会生活 密度 社会生活
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