第六單元《質(zhì)量與密度》4密度的應(yīng)用-八年級(jí)物理上冊(cè)（人教版）

4.密度的應(yīng)用第六單元質(zhì)量與密度1.理解密度與溫度的關(guān)系，結(jié)合生活實(shí)際了解水的反常膨脹現(xiàn)象。2.會(huì)利用密度知識(shí)進(jìn)行物質(zhì)的鑒別。3.理解密度知識(shí)在日常生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個(gè)空燒瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，觀察橡皮膜發(fā)生的現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)，再把瓶子放入冰水在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個(gè)空燒瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，觀察橡皮膜發(fā)生的現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)，再把瓶子放入冰水中，觀察橡皮膜的變化。

一、情景導(dǎo)入知識(shí)點(diǎn)一密度與溫度1.密度與物質(zhì)種類、狀態(tài)有關(guān)（1）密度與物質(zhì)種類有關(guān)，同種狀態(tài)的不同物質(zhì)，密度可能不同；（2）密度與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，同種物質(zhì)，狀態(tài)不同，密度不同，一般情況下，固體密度最大，液體次之，氣體密度最小。2.氣體密度與溫度一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，體積變大，又因?yàn)闅怏w的質(zhì)量不變，所以氣體的密度變小。當(dāng)氣體的溫度降低時(shí)，氣體的密度變大。3.液體密度與溫度（1）一般液體溫度升高時(shí)，體積膨脹，密度變??；液體溫度降低時(shí)，體積縮小，密度變大。（2）水的反常膨脹①水從0℃升高到4℃的過(guò)程中，體積變小，密度變大。水的這種特性被稱為“水的反常膨脹”。②水從4℃升高到100℃的過(guò)程中，體積變大，密度變小。這一過(guò)程中，水正常膨脹。③在4℃時(shí)，水的密度最大。知識(shí)點(diǎn)一密度與溫度4.固體密度與溫度固體溫度升高時(shí)，體積變大，密度變?。还腆w溫度降低時(shí)，體積變小，密度變大。知識(shí)點(diǎn)一密度與溫度典例精析

典例1．（2020·山東青島·統(tǒng)考中考真題）關(guān)于物質(zhì)的密度，下列說(shuō)法正確的是（）A．一罐氧氣用掉部分后，罐內(nèi)氧氣的質(zhì)量變小，密度不變B．一只氣球受熱膨脹后，球內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，密度變大C．一支粉筆用掉部分后，它的體積變小，密度變小D．一塊冰熔化成水后，它的體積變小，密度變大【解析】A．一罐氧氣用掉部分后，罐內(nèi)氧氣的質(zhì)量變小，體積不變，根據(jù)公式討論可知，密度變小，A錯(cuò)誤；B．一只氣球受熱膨脹后，球內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，氣體體積變大，由公式討論可知，密度變小，B錯(cuò)誤；C．粉筆是固體，用掉部分后，它的體積變小，質(zhì)量也相應(yīng)的減小，密度不變，C錯(cuò)誤；D．一塊冰熔化成水后，它的體積變小，質(zhì)量不變，由公式討論可知，密度變大，D正確。故選D。D典例精析

典例2．（2019·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題）圖甲為“水的密度在0~10°C范圍內(nèi)隨溫度變化”的圖象,圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖,根據(jù)圖象及水的其他性質(zhì),下列分析判斷正確的是

（

）A．水在4°C時(shí)密度最小

B．4°C以上的水,具有熱縮冷脹的性質(zhì)C．水在0~4°C范圍內(nèi),具有熱縮冷脹的性質(zhì)D．示意圖中從A到E,湖水的溫度逐漸降低【解析】A．由圖象可知，在4℃時(shí)水的密度是最大的；故A錯(cuò)誤；BC．在0~4°C范圍內(nèi)，溫度越高，密度越大；體積越小，故在0~4°C范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)，故B錯(cuò)誤，C正確；D．因?yàn)樗哪厅c(diǎn)是0℃，當(dāng)河面結(jié)冰時(shí)，冰接觸的河水溫度即冰水混合物的溫度也為0℃，0~4°C范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)，故從A到E,湖水的溫度逐漸升高，故D錯(cuò)誤．C方法歸納

物理脫口秀密度會(huì)隨溫度變，常見(jiàn)溫升密度減。不循常規(guī)液態(tài)水，4℃反常分界線。知識(shí)點(diǎn)二密度與物質(zhì)鑒別1.鑒別物質(zhì)的種類：（1）理論依據(jù)密度是物質(zhì)的一種特性，不同的物質(zhì)密度一般不同，因此可以利用密度鑒別物質(zhì)。（2）鑒別方法①方法一：根據(jù)物質(zhì)的一些特性來(lái)鑒別，如氣味、顏色、硬度等。②方法二：密度是物質(zhì)的基本性質(zhì)之一，不同物質(zhì)的密度一般不同，鑒別物質(zhì)時(shí)，只要測(cè)出它的密度，再與密度表進(jìn)行對(duì)照，就大體可判斷出物體是由什么物質(zhì)制成的。（3）說(shuō)明：不能認(rèn)為密度相同就一定是同種物質(zhì)，只能說(shuō)“不同物質(zhì)，密度一般不同”。要準(zhǔn)確地鑒別物質(zhì)，除對(duì)照密度外，還應(yīng)借鑒其他一些特性，如利用硬度、彈性、氣味、顏色、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等性質(zhì)加以鑒別。2.密度在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用（1）根據(jù)密度大小選擇合適的材料（物質(zhì)）。為了減輕車輛的自重，常選擇密度較小的合金材料或復(fù)合材料；航空器材常采用高強(qiáng)度、低密度的合金或新型合金材料；采用密度小的泡沫塑料作為填充物、產(chǎn)品包裝，既可減震，又方便運(yùn)輸；大型機(jī)床底座利用堅(jiān)固、密度大的材料制成等。知識(shí)點(diǎn)二密度與物質(zhì)鑒別（2）根據(jù)密度鑒別優(yōu)劣，可以鑒別金、銀首飾是否摻假；酒、牛奶等物質(zhì)，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與密度有關(guān)，因此其密度是質(zhì)檢的重要參數(shù)。農(nóng)業(yè)中還可以用鹽水來(lái)選種，飽滿的種子在水中會(huì)因?yàn)槊芏却蠖鲁?，干癟的種子會(huì)浮在水面上。（3）測(cè)量密度，確定礦藏種類。勘探隊(duì)員通過(guò)采集的樣品的密度等信息，確定礦藏種類及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（4）利用密度知識(shí)，可以測(cè)量合金的密度及合金中各金屬的含量；（5）利用密度知識(shí)，可以鑒別物質(zhì)的空實(shí)心問(wèn)題及空心中摻入某種物質(zhì)后的密度。知識(shí)點(diǎn)二密度與物質(zhì)鑒別典例精析

典例3．（2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考中考真題）太空中的溫度能達(dá)到-270左右，我國(guó)科技人員研制了一種衛(wèi)星保暖用的特殊材料，將這種材料制成我們可以穿著的衣服，與同款羽絨服相比，質(zhì)量可以減輕40%，保暖性可以提高30%，且機(jī)洗后不易變形。關(guān)于該材料的特性，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．密度大 B．彈性好

C．耐低溫 D．隔熱性好【解析】A．由題意可知，質(zhì)量可以減輕40%，即密度小，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．機(jī)洗后不易變形，即彈性好，故B正確，不符合題意；CD．保暖性可以提高30%，能在太空?270℃環(huán)境中使用，即隔熱性好，能耐低溫，故CD正確，不符合題意。故選A。A典例精析

典例4．（2023·四川綿陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的固體浮力材料已成功用于萬(wàn)米深海探測(cè)，為深潛器提供浮力，技術(shù)水平居于世界前列，固體浮力材料的核心是“微球”（直徑很小的空心玻璃球）。若用質(zhì)量為120g，密度為2.4g/cm3的玻璃制成“微球”后和粘合劑黏合制成一塊固體浮力材料，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大示意圖如圖所示粘合劑的密度為1.2g/cm3，粘合劑體積占固體浮力材料總體積的20%，制成后的固體浮力材料密度為0.48g/cm3，這塊固體浮力材料中粘合劑的質(zhì)量為

g，這塊固體浮力材料中空心部分的體積為

cm3。120350典例精析

【解析】[1]設(shè)固體浮力材料的體積為V，由粘合劑體積占固體浮力材料總體積的20%可知，粘合劑的體積為0.2V，因固體浮力材料的質(zhì)量等于玻璃的質(zhì)量加上粘合劑的質(zhì)量，即為所以，由

可得即解得

。則粘合劑的質(zhì)量為[2]玻璃球中玻璃的體積為則這塊固體浮力材料中空心部分的體積為典例精析

典例5．（2022·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題）某同學(xué)借助天平和刻度尺鑒別一實(shí)心正方體金屬塊的組成物質(zhì)，用天平測(cè)出質(zhì)量是，用刻度尺測(cè)邊長(zhǎng)如圖所示，則金屬塊的邊長(zhǎng)是

cm，經(jīng)計(jì)算可知，該金屬塊可能是由

（選填“鉛”、“鐵”或“鋁”）組成。（已知

，

，

）【解析】[1]如圖所示，刻度尺的分度值為0.1cm，刻度尺需要估讀到分度值的下一位，故讀數(shù)為2.00cm。[2]該金屬塊的體積為該金屬塊的密度為2.00鋁典例精析

典例6．（2020·江蘇常州·統(tǒng)考中考真題）勞技小組在實(shí)驗(yàn)室用1份體積的水和3份體積的純酒精充分混合面成消毒液。已知ρ水＝1×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，則該消毒液的密度（）A．恰好等于0.8×103kg/m3 B．略微小于0.85×103kg/m3C．恰好等于0.85×103kg/m3 D．略微大于0.85×103kg/m3【解析】設(shè)一份的體積為V，因?yàn)?/p>

，所以水的質(zhì)量為m水＝ρ水V，酒精的質(zhì)量為m酒精＝3ρ酒精V，所以混合液體的總質(zhì)量為：m合＝m水+m酒精＝ρ水V+3ρ酒精V混合液體的總體積為：V合＝V+3V＝4V混合液體的密度為由于分子間存在間隙，所以兩種液體混合后的總體積略小于4V，因此混合液體的密度略大于0.85×103kg/m3。故選：D。D方法歸納

密度知識(shí)的應(yīng)用1.密度是物質(zhì)的特性,不同的物質(zhì)密度一般是不同的，而質(zhì)量、溫度不是物質(zhì)的特性，與物質(zhì)的種類沒(méi)有關(guān)系。為了準(zhǔn)確鑒別物質(zhì)的種類,需要綜合考慮物質(zhì)的密度、氣味、顏色、透明度、硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、可燃性等物理性質(zhì),而不是簡(jiǎn)單地利用密度進(jìn)行鑒別。2.解決空實(shí)心問(wèn)題時(shí)，通過(guò)公式

，求出物體實(shí)心部分的體積，用總體積減去實(shí)心部分的體積，就是空心部分體積。3.解決混合液體（合金）的密度時(shí)，需求出混合液體（合金）的總質(zhì)量（混合前兩種液體的質(zhì)量之和）和總體積（一般認(rèn)為，混合前兩種液體體積之和），利用密度公式，求出混合液體的密度。課堂反饋1．學(xué)習(xí)質(zhì)量和密度的知識(shí)后，小明同學(xué)想用天平、量筒和水完成下列實(shí)踐課題，你認(rèn)為能夠完成的是（）①測(cè)量牛奶的密度

②鑒別金戒指的真?zhèn)微蹨y(cè)定一捆銅導(dǎo)線的長(zhǎng)度

④鑒定銅球是空心的還是實(shí)心的⑤測(cè)定一大堆大頭針的數(shù)目A．①② B．①②④ C．①②④⑤ D．①②③④⑤2．圖是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為1g的某液體的體積—溫度圖，以下說(shuō)法正確的是（）A．4℃時(shí)，液體密度最小，為1×103kg/m3B．溫度升高，液體密度不變C．1℃時(shí)液體的密度比5℃時(shí)的小D．由1℃升高到8℃，液體體積一直變大C

C

3．甲、乙兩球的質(zhì)量相等，體積關(guān)系為V甲=5V乙，構(gòu)成兩球的物質(zhì)的密度關(guān)系為ρ乙=4ρ甲，如果兩球中只有一個(gè)是空心的，則（）A．甲的空心部分體積是4V乙 B．甲的空心部分體積是V乙C．乙的空心部分體積是

V乙 D．乙的空心部分體積是會(huì)

V乙

4．“玫瑰金（rosegold）”是一種黃金和銅的合金，由于它顏色好看，深受年輕人的喜愛(ài)?，F(xiàn)有一塊玫瑰金，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的質(zhì)量為460g，體積為40cm3，并從課本中查出了金、銅的密度分別是19.3g/cm3和8.9g/cm3。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算這塊玫瑰金的密度

g/cm3，商店一般會(huì)用含金量（黃金的質(zhì)量占合金質(zhì)量的比值）來(lái)形容攻瑰金的品質(zhì)，它的含金量為

%。（結(jié)果保留一位小數(shù)）5．（2022秋·河北保定·八年級(jí)?？计谀┬?qiáng)和小伙伴們玩物理游戲，他們找來(lái)同種材料做成的一個(gè)空心球和一個(gè)實(shí)心球，他們用天平測(cè)出A球質(zhì)量為128g，B球質(zhì)量為60g，用排水法測(cè)出A球體積為16cm3，B球體積為12cm3，聰明的小強(qiáng)計(jì)算出該材料的密度是

g/cm3，空心球的空心部分體積是

cm3。B課堂反饋11.542.084.5課堂反饋6．一輛貨車的載貨量為40t，貨箱容積為50m3，建材公司用這輛貨車運(yùn)送鋼材，按規(guī)定不能超載，該貨車的空間利用率最大只達(dá)到

%，為使其空間利用率達(dá)到100%，公司決定將鋼材和板材兩種貨物混裝，則鋼材的質(zhì)量不能超過(guò)

t（結(jié)果保留1位小數(shù)），已知鋼材的密度ρ鋼=8×103kg/m3，板材的