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(共26張PPT)
第六章　質(zhì)量與密度
密度的應(yīng)用
第4節(jié)
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通過學(xué)習(xí)密度知識的應(yīng)用，認識到物理理論知識在解決實際問題中的重要作用。
1
能聯(lián)系實際運用密度公式進行計算，會計算不能直接測量的物體的質(zhì)量或體積。
根據(jù)公式ρ=，可以推導(dǎo)出m=ρV。物體的質(zhì)量等于它的密度與體積的乘積。因此，知道了物體的體積，查出組成物質(zhì)的密度，就可以算出物體的質(zhì)量。對于不易直接稱量質(zhì)量的龐大物體，這種辦法很方便。
一、利用密度求出質(zhì)量
學(xué)以致用
(2024·西安雁塔區(qū)期末)2024年1月14日，漢中“小朱鹮”們抵達哈爾濱冰雪大世界，“小朱鹮”們在游玩時看到一個與成年人體積相同的人體冰雕，冰的密度為0.9×103 kg/m3，如圖所示，冰雕的質(zhì)量可
能為(　　)
A.60 g B.60 kg
C.6 t D.60 mg
B
解析　已知冰的密度為0.9×103 kg/m3，冰的密度略小于人的密度，冰雕的體積與成年人的體積相同，由ρ=得，冰雕的質(zhì)量略小于成年人的質(zhì)量，成年人的質(zhì)量約為60 kg，故A、C、D不符合題意，B符合題意。
根據(jù)公式ρ=，可以推導(dǎo)出V=。利用這個公式，知道了物體的質(zhì)量，查出組成物質(zhì)的密度，就可以算出物體的體積。對于形狀不規(guī)則或不便于直接測量體積的物體，這是一種很方便的求體積的辦法。
二、利用密度求出體積
學(xué)以致用
細心的小明發(fā)現(xiàn)北方寒冷的冬天，室外的自來水表常常被凍裂，是什么原因呢？小明設(shè)想用一個水桶裝滿水后，然后將其放在寒冷的室外。若桶內(nèi)裝滿水后，水的質(zhì)量為7.2 kg。請你先幫他做個計算(ρ冰=0.9×103 kg/m3)：
(1)質(zhì)量為7.2 kg的水的體積是多少？
答案　7.2×10-3 m3
解析　由 ρ= 得，水的體積V水===7.2×10-3 m3；
(2)質(zhì)量為7.2 kg的水，全部結(jié)為冰時，冰的體積是多少？
答案　8×10-3 m3
解析　水全部結(jié)為冰時，質(zhì)量不變，由 ρ= 得，冰的體積是V冰==
=8×10-3 m3；
(3)現(xiàn)在你能幫他找出這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因了嗎？
答案　見解析
解析　比較(1)和(2)中同質(zhì)量的水和冰的體積，V冰>V水，自來水表常常被凍裂的原因是：冬天室外密閉在自來水表中的水凝固成冰時體積膨脹，將自來水表脹裂。
1.鑒別物質(zhì)的種類
(1)原理： 。
(2)方法：要分析一個物體是由什么物質(zhì)組成的，可測出組成該物體的物質(zhì)的 。再查閱密度表，看它的密度值與何種物質(zhì)的密度相同或相近。
ρ=
密度
三、利用密度鑒別物質(zhì)
用密度鑒別物質(zhì)，這種鑒別方法是不是絕對可靠？
不是絕對可靠。因為有些不同物質(zhì)的密度是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。在知道密度的基礎(chǔ)上，通過對兩者氣味的比較，可以鑒別酒精和煤油。
一些混合物的密度和一些物質(zhì)的密度相等，要準確的鑒別物質(zhì)，既要看密度，還要看顏色、氣味、硬度等。
煤油 0.8×103kg/m3
酒精 0.8×103kg/m3
2.密度在社會生活中的其他應(yīng)用
(1)測量密度，確定礦藏種類。勘探隊員在野外勘探時，通過采集的樣品的密度等信息，可以確定礦藏的種類及經(jīng)濟價值。
(2)根據(jù)密度，鑒別產(chǎn)品優(yōu)劣。例如用鹽水選種。
(3)根據(jù)密度大小選擇合適的材料。
根據(jù)m=ρV可知，在體積相同時，密度越小，質(zhì)量 ，密度越大，質(zhì)量 。
越小
越大
材料 密度（kg/m3）
超硬鋁 2.7×103
鈦合金 4.5×103
①航空器材中，常采用高強度、低密度的合金或新型合金材料，減小自身的質(zhì)量。
②機器底座的作用是為了增加穩(wěn)度，壓路機的滾筒是對路面的壓力大。這些情況下，要求它們的質(zhì)量大一些，所以人們就常常選用堅固、密度大的材料來制作。
材料 密度（kg/m3）
鋼、鐵 7.9×103
壓路機的滾筒
機器底座
③拍攝影視劇中房屋倒塌砸傷人的特技鏡頭時，要求道具的質(zhì)量要小，人們常選用密度很小的泡沫塑料做道具。
④在產(chǎn)品包裝中，常采用密度很小的泡沫塑料作填充物，減小質(zhì)量，同時起到防震作用，便于運輸，價格低廉。
學(xué)以致用
1.有一枚2022年北京冬奧會紀念幣，小明測量出它的質(zhì)量為150 g，體積為
17 cm3，試判斷這枚紀念幣是不是純金制作的？(已知金的密度為19.3 g/cm3)
答案　見解析
解析　紀念幣的密度ρ紀念幣== ≈8.8 g/cm3，
ρ紀念幣<ρ金=19.3 g/cm3，
所以這枚紀念幣不是純金制作的。
2.如圖所示為體積和質(zhì)量都相等的銅、鐵、鋁的空心球(已知ρ銅>ρ鐵>ρ鋁)的示意圖，圖中白色部分表示各球的空心部分，請用筆畫線分別連接對應(yīng)的金屬球。
答案　見解析
解析　因為銅、鐵、鋁的質(zhì)量相等，且ρ銅>ρ鐵>ρ鋁，
根據(jù)ρ= 可得，銅的實際體積最小，鋁的實際體積
最大，又因為三球的體積相等，因此銅球的空心部
分體積最大，鋁球的空心部分最小，對應(yīng)連線如圖
所示。
密度
的應(yīng)用
①利用密度可以鑒別物質(zhì)
②密度在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用
1.社會生活中密度用途很廣，下列說法正確的是(　　)
A.拍攝影視劇中房屋倒塌砸傷人的鏡頭時，常選用密度很小的泡沫塑料
做道具
B.一杯牛奶喝掉一半后，質(zhì)量變小，密度變小
C.冬天戶外的水管容易凍裂，是由于水結(jié)冰后密度變大
D.小蘭估測教室空氣的質(zhì)量，大約是25 kg(空氣密度約為1.29 kg/m3)
A
解析　拍攝影視劇中房屋倒塌砸傷人的鏡頭時，常選用密度很小的泡沫塑料做道具，故A正確；
一杯牛奶喝掉一半后，質(zhì)量變小，密度不變，故B錯誤；
冬天戶外的水管容易凍裂，是由于水結(jié)冰后密度變小，體積變大，故C錯誤；
先估算教室的體積約為V=10 m×7 m×4 m=280 m3，空氣的密度為1.29 kg/m3，由公式ρ=得m=ρV=1.29 kg/m3×280 m3=361.2 kg，所以教室空氣的質(zhì)量大約是361.2 kg，故D錯誤。
2.在加油站加油時，合格汽油的密度應(yīng)該為0.71×103 kg/m3，如果汽油的成分中含重油偏大，就是不合格產(chǎn)品，重油的密度大于汽油的密度，不合格的汽油的密度會偏大。有的加油站通常使用密度瓶來檢驗汽油的密度，如果密度瓶空瓶的質(zhì)量為120 g，裝滿水后質(zhì)量為320 g，若裝滿汽油質(zhì)量為266 g，試判斷該汽油是否合格？
答案　不合格
解析　瓶中水的質(zhì)量為：m水=320 g-120 g=200 g ，
瓶的容積為：V===200 cm3，
裝滿汽油，汽油質(zhì)量 m油=266 g-120 g=146 g，
汽油的密度：ρ汽油===0.73 g/cm3=0.73×103 kg/m3，
ρ汽油>0.71×103 kg/m3，所以該汽油不合格。
3.課外科技活動中，小麗等同學(xué)將一定質(zhì)量的水放在一個加蓋的量筒中，探究水的體積隨溫度變化的情況，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出體積—溫度圖像(如圖所示)，請根據(jù)圖像中的信息回答問題。
(1)用簡潔的語言描述“水的體積隨溫度變化的情況”，　　 　　；
(2)在0~4 ℃間溫度升高，水的密度　　　，超過4 ℃之后，溫度上升，水的密度　　 (均選填“變大”“變小”或“不變”)；
(3)根據(jù)前面的探究可以發(fā)現(xiàn)，常用的液體溫度計不用水為測溫物質(zhì)的原因是　　　　　　　 　；
(4)小麗等同學(xué)在探究時，量筒里水的質(zhì)量為　　 g。(4 ℃時水的密度為1.0×103 kg/m3)
先變小后變大
變大
變小
水在4 ℃以下出現(xiàn)反常膨脹現(xiàn)象
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4.(2023·德陽旌陽區(qū)期末)如圖所示是超市出售的瓶裝食用菜籽油，瓶上標注“凈含量：1.8升”字樣。小華同學(xué)將一瓶油放到電子秤上，準確測得其質(zhì)量是1.7 kg，倒出100 mL至量筒中，再次測量，電子秤的示數(shù)是1.61 kg(酒精的密度為0.8×103 kg/m3)，求：
(1)原來瓶中菜籽油的質(zhì)量；
答案　1.62 kg
解析　倒出菜籽油的體積：V=100 mL=100 cm3，
倒入量筒中菜籽油的質(zhì)量：
m=1.7 kg-1.61 kg=0.09 kg=90 g，
菜籽油的密度：
ρ===0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3，
原來瓶中菜籽油的體積：
V'=1.8 L=1.8 dm3=1.8×103 cm3，
原來瓶中菜籽油的質(zhì)量：
m'=ρV'=0.9 g/cm3×1.8×103 cm3=1.62×103 g=1.62 kg；
(2)小華的奶奶用該空瓶裝相同體積的酒精時，總質(zhì)量為多少。
答案　1.52 kg
解析　瓶子的質(zhì)量：m瓶=1.7 kg-1.62 kg=0.08 kg，
小華的奶奶用該空瓶裝相同體積的酒精時，酒精的體積：
V酒精=V'=1.8×103 cm3，
酒精的密度ρ酒精=0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3，
酒精的質(zhì)量：
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8 g/cm3×1.8×103 cm3=1.44×103 g=1.44 kg，
總質(zhì)量：m總=m瓶+m酒精=0.08 kg+1.44 kg=1.52 kg。

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