浙教版科学七上 第10讲物质的密度知识讲解和习题含答案.docx
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浙教版科学七上第10讲物质的密度知识讲解和习题含答案
第十讲物质的密度
【衔接导入】
在地球上,我们目前已经发现了一百多种元素,在这些元素组成的物质中,密度最大的是金属锇。
锇的密度为22.6×103kg/m3,看起来够大了,它是“密度大王”吗?
不!
我们不能将自己的视野局限于地球,我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。
在广阔无垠的宇宙中,有一种叫“白矮星”的天体。
它的密度是3.0×1010kg/m3,是锇密度的106倍(即100万倍),很大了。
它能称王吗?
也不能!
因为还有一种叫“中子星”的天体,它的密度达1016kg/m3;而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3,即1cm3的这种物质的质量为10亿吨。
然而“脉冲星”也不敢称霸,因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。
根据计算,质量和太阳一样大的黑洞,它的密度可达5×1019kg/m3,在它里面取小米粒大的一小块物质,要用几万艘万吨轮船才拖得动。
而质量更小的黑洞密度就更大了。
由于黑洞的密度极大,它的引力也极大,连光也不能从中逃脱。
这样说来,“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。
密度最小的金属元素是Li,密度最小的气体是H2。
H元素是质量数最小的,组成单质是氢,氢是宇宙中质量最小的(不考虑反物质)物体三态变化中最小是气体,所以氢气就是宇宙中密度最小的。
真空里什么也没有,所以真空的空间密度为零
【知识新授】
一、密度
(1)概念
单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,用符号ρ表示。
(2)公式:
ρ=变形:
或
(3)单位
密度的国际单位是kg/m3,常用单位是g/cm3,它们的换算关系是1g/cm3=1×103kg/m3。
水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3(记忆)
(4)常见物质的密度值(部分)
物质
密度/(kg·m-3)
物质
密度/(kg·m-3)
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
煤油
0.8×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
水银
13.6×103
铅
11.3×103
二、密度的应用
①根据ρ=,利用密度可以鉴别物体是由哪种物质组成的。
每种物质都有一定的密度,不同的物质密度一般不同。
②由ρ=得m=ρV,可求物体的质量。
对于较大的物体,其质量不能用测量工具直接测量,可设法测出体积,查出该物质的密度再计算。
③由ρ=得V=,可求体积。
对某些形状不规则的物体,它的体积不易直接测量,可设法测出它的质量,查出该物质的密度再计算。
④物质的密度值可以作为选择材料的标准。
⑤判断物体是否空心,具体方法有三种:
先假定物体是实心的,通过计算。
则物体是空心的。
⑥两物体等质量混合⑦两物体等体积混合
三、密度的测量
(1)测固体的密度:
密度大于水的固体(以测铁块密度为例)
原理:
ρ=,用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积,然后用上述公式计算出物质的密度即可.
器材:
天平和砝码、铁块、量筒、水、细绳
步骤:
①将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;②将被测铁块放在天平上称出其质量为m;③在量筒中倒入适量的水,读出水的体积值V1;④用细绳将铁块拴好,浸没在量筒的水中,读出这时铁块和水的总体积值V2;⑤铁块的体积为:
,被测铁块的密度:
(2)测液体密度
①原理:
ρ=
步骤:
①用天平测液体和烧杯的总质量m1;②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2;④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/V
【例题分析】
例1.(2019七上·萧山期末)在某种弹性密闭容器中充入某种气体的过程中,用数字传感器测得气体的密度随体积变化数据,绘制成如右图所示,根据图像可知,下列说法正确的是( )
A. 该密闭容器中气体的质量与体积成正比
B. 当体积为2cm3时,容器内气体质量约为5.33g
C. 该气体在常温常压下密度随着体积的变大而变大
D. 图中斜线覆盖部分面积代表体积为3cm3时的气体质量
例2.(2020七上·吴兴期末)某兴趣小组利用天平和量杯测量液体的密度,他们根据实验数据绘出如图图像,则下列说法正确的是( )
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度 B. 液体乙的密度是1.0×103千克/米3
C. 当体积为60厘米3时,液体甲的质量为80克 D. 当质量相同时,液体甲与液体乙的体积比是4:
5
例3.(2019七上·柯桥月考)“碳海绵”是世界上最轻的一类物质,其中“轻”体现的物理性质是( )
A. 质量小 B. 体积小 C. 硬度小 D. 密度小
例4.(2019七上·柯桥月考)一个由甲、乙两种金属做成的零件,其体积为61.3cm3.若用与零件质量相同的纯金属甲和纯金属乙做此零件,其体积分别为96.5cm3和52.5cm3.则原零件中金属甲的质量和金属乙的质量之比为( )
A. 1:
2 B. 1:
3 C. 1:
4 D. 1:
5
例5.(2019七上·萧山期末)为节能减排,建筑上普遍采用空心砖替代实心砖。
如图所示,质量36kg的某空心砖,规格为20cm×15cmx10cm,砖的空心部分是12根横截面积为9cm2空心圆柱体。
求:
(1)该砖块材料的密度;
(2)生产每块空心砖比同规格的实心砖可节省材料多少千克?
例6.阅读短文,回答问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。
例如,有些图书所用的纸张克重为60g。
实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:
由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。
单位面积的质量又叫做物质的“面密度”。
国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。
其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。
同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作 。
A.60g
B.60g/m2
C.60g•m2
D.60g/m3
(2)家庭电线正常使用截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,下面关于它们的密度和“线密度”说法正确的是 。
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度相同,“线密度”不相同
C.它们的密度不相同,“线密度”相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
例7.(2019七上·萧山期末)小亮为了测量萧山特产“徐同泰”酱油的密度,进行了如下实验:
(1)把天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的________处,然后调节________,使天平横梁平衡;
(2)接下来进行了以下四项操作:
A.用天平测出空烧杯的质量m0;
B.将部分酱油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和酱油的总质量m1;
C.将烧杯中酱油的一部分倒入量筒,测出这部分酱油的体积V;
D.用天平测出烧杯和剩余酱油的总质量m2;
以上操作步骤中有一步是多余的,它是步骤________(填步骤序号)。
用上述字母表示“徐同泰”酱油的密度________。
例8.(2020七上·吴兴期末)科学实验课上完成了固体、液体密度的测量后,某研究性学习小组想挑战下空气密度的测量,经小组合作,实验如下:
【设计实验方案】
⑴用气筒将皮球打足气,用天平称出此时皮球的质量为81.8g。
⑵将如图甲所示的量杯装满水后,倒扣在水槽中,用气针和乳胶管将皮球内的空气引入量杯内。
⑶如图乙所示,当量杯内空气达到量杯的最大测量值时,用夹子夹紧乳胶管暂停放气。
再将量杯装满水后重新集气,如此反复共收集了10次。
⑷如图丙所示,用天平称出放气后皮球的质量。
【获取事实与证据】请你根据实验步骤,设计一个实验数据记录表________,用于记录对应数据。
(表格中填写必要记录内容,不用抄录数据;不一定要填满。
)
【得出结论】通过分析数据,计算得到所测空气的密度是________。
【评价与交流】该小组查阅资料后发现空气的密度是1.29kg/m3,而测得的结果与此有一定的差距,请你帮助分析可能的原因是________。
例9.(2019七上·柯桥月考)某商店在出售一种比市场价便宜很多的银手镯,吊牌上标注着是纯银。
为保护消费者权益,质量监督部门通过测密度来鉴定真伪。
已知ρ银=10.5g/cm3。
下面是他们的测量过程:
(1)天平调平:
将天平放在水平台上,将游码调到标尺的零刻度线处,此时指针左偏,则应把横梁上的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调,使横梁平衡。
(2)将手镯放在左盘,加减砝码,移动游码,天平重新平衡。
如图1,则手镯质量m=________g。
(3)将手镯放入如图2所示装满水的烧杯中,用量筒测出溢出水的体积如图3。
通过计算可知手镯密度为________㎏/m3。
(4)若测量手镯体积时,未放入手镯前烧杯中水未装满,则会使密度测量________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
【巩固练习】
1.甲、乙两个物体质量之比为3∶2,体积之比为1∶3,那么它们的密度之比为( )
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶9 D. 9∶2
2.如图所示是用烧杯盛装某种液体时,液体和烧杯的总质量m和液体体积V的关系图像,根据图像判断下列结论中正确的是( )
A. 根据图像不能求得烧杯的质量
B. 根据图像可以求得烧杯的质量为60g
C. 根据图像可以求得液体的密度为1.0×103kg/m3
D. 因图像不过原点,所以该液体的质量和体积不成正比关系
3.分别由a、b、c三种物质制成的三个实心物体,它们的体积和质量的关系如图所示。
下列说法中,正确的是( )
A. a物质的密度最大 B. b物质的密度是1.0×103千克/立方米
C. c物质的密度是a的两倍 D. b、c的密度与它们的质量、体积有关
4.有两只质量和容积都相同的瓶子装满了不同液体,经测定一瓶是水,总质量是5千克,另一瓶是煤油(ρ煤油=0.8克/厘米3),总质量是4.2千克,那么( )
A. 瓶子的质量是0.5千克 B. 瓶子的质量是0.8千克
C. 瓶子的容积是4分米3 D. 瓶子的容积是3.8分米3
5.为了测量干玉米粒的密度,小丽首先用天平测出一些干玉米粒的质量为33g,接着用一个饮料瓶装满水,拧上盖子,用天平测出水和瓶子的总质量为128g,然后拧开瓶盖,把这33g干玉米粒全部装进饮料瓶中(玉米粒短时间内吸水可忽略不计),
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