密度知识的应用提高知识讲解

密度与社会生活（提高）撰稿：雒文丽审稿：史会娜【学习目标】1.了解密度与温度的关系，了解水的反常膨胀；2.正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质；3.知道密度与社会生活的联系，知道密度在社会生活中的应用。【要点梳理】要点一、密度与温度密度是物质的一种特性，它的大小取决于物质的种类，另外还受状态和温度的影响。要点诠释：（1）一般物体在温度升高时体积膨胀，在温度降低时体积缩小。根据密度公式可知，当m一定时，V增大，ρ减小；V减小，ρ增大。即一般物体温度升高时，密度减小；温度降低时，密度增大。（2）气体的热胀冷缩最为明显，它的密度受温度的影响最大；一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度影响较小。（3）水的反常膨胀：4℃的水的密度最大，高于4℃时水和其他物体一样是热胀冷缩的；在0～4℃之间，水却是热缩冷胀。水凝固成冰时密度变小，体积变大。要点二、密度的应用密度与社会生活的联系十分密切，密度知识在生活实际中有很多应用。要点诠释：⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量，但不便测量质量，用公式m=ρV算出它的质量。⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量，但不便测量体积，用公式mV算出它的体积。⑷判断空心实心【典型例题】类型一、密度与温度1、某同学利用一定量的水，研究水的体积和温度的关系，并根据实验数据作出V-t图象，如图所示．请根据此图象回答以下问题：（1）图象中AB段反映的物理现象是，（2）BC段反映的物理现象是；（3）在北方寒冷的冬天，湖面上结了厚厚一层冰，而鱼却能在湖底自由地生活。请你估计一下，湖底的温度约为℃。【答案】（1）在0～4℃时，水的体积随温度的升高而减小；（2）4℃以上时，水的体积随温度的升高而增大；（3）4【解析】（1）图象的横轴是温度，纵轴是体积，所以该图象是体积随温度变化的图象。从点A到点B，温度从0℃～4℃，逐渐升高，而水的体积在减小。所以AB段反映的物理现象是：在0～4℃内，水的体积随温度的升高而减小。（2）从点B到点C，温度从4℃开始逐渐升高，同时体积也在增大。所以BC段反映的物理现象是：4℃以上时，水的体积随温度的升高而增大。（3）从图来看，水温在4℃时体积最小，由于物体的质量与温度无关，那么由可知：此时水的密度最大．密度大的水会向下沉，所以湖底的水温是4℃。【总结升华】温度能够改变物质的密度，本题中的图象虽然反映的是体积随温度变化情况，其实反映的是密度随温度变化情况。举一反三：【变式】在一个标准大气压下，冰水共存的温度是℃，如果冰化成水，其密度将（填“变大”“变小”或“不变”）【答案】0；变大。类型二、密度的应用2、给你一张密度表和一个可沉于水中的小铁球，请你再自选其他器材，设计一个实验来判断该小铁球是实心的还是空心的？简述你的实验方案。（1）主要器材：；（2）简要做法：；（3）如何判断。【答案】：（1）密度表、小铁球、天平和量筒（2）用天平称出小球质量、用量筒测出小球的体积（3）算出该小球的密度对照密度表进行判断：若ρ测＜ρ铁，则小铁球是空心的；若ρ测=ρ铁，则小铁球是实心的。【解析】：根据密度表来判断小铁球是实心还是空心，计算小铁球的密度，先测出质量，再用量筒测出小铁球的体积，最后根据公式求出小铁球的密度，对比密度表即可得出结论。【总结升华】：本题考查密度公式的应用，关键是通过计算密度来判断物体是实心还是空心，重点是测量的步骤和过程，还要注意使用天平时游码一定要归零，取放砝码一定用镊子，量筒读数时视线要与凹液面的最低处相平。举一反三：【变式】一个体积为20cm3，质量是89g的铜球，这个球是实心的还是空心的？如果是空心的，空心部分的体积多大？【答案】：空心空心部分的体积是10cm3。3、一个瓶子，质量是20g，装满水后的总质量是100g，装满酒精后的总质量是84g，这种酒精是否是纯酒精？（酒精的密度是0.8×103kg/m3）【思路点拨】根据水的密度和瓶子装满水的质量，用密度公式求出装满水的体积，瓶子装满水的体积是瓶子的容积；根据酒精的质量和密度计算出酒精的体积，和瓶子的容积比较，得出答案。【答案与解析】：【总结升华】：考查了密度的计算公式，要求学生会利用密度的计算公式求出质量与体积，该题很典型，拐了一个小弯，液体的密度不知道，但是可以间接的求出。4、工厂生产的酒精（ρ酒精=0.8g/cm3）含水量（按质量计算）不得超过10%，质检员抽出甲、乙、丙、丁四瓶样本．查得它们的密度依次分别为0.81g/cm3、0.815g/cm3、0.82g/cm3、0.83g/cm3，其中合格产品是（）A、只有甲B、甲、乙C、甲、乙、丙D、甲、乙、丙、丁【答案】：B【解析】：【总结升华】：（1）此题巧设总质量，关键是要正确表示出总体积的表达式；（2）混合物的密度等于总质量除以总体积。举一反三：【变式】有密度为1克/厘米3的水和密度为0.8克/厘米3的酒精各160克，用它们配制密度为0.84克/厘米3的消毒酒精，最多能配成多少克消毒酒精？（混合过程中体积的变化忽略不计）【答案与解析】：5、有甲、乙两种密度分别为ρ1、ρ2的两种金属合成一块密度为ρ、边长为α的正方体。求合金中两金属的质量。【思路点拨】用题目中给出的字母表示出合金的质量和体积；根据mV用题目中给出的字母分别表示出两种金属的体积；再根据合金的质量之和等于甲、乙两种金属的质量之和，合金的体积之和等于甲、乙两种金属的体积之和。列方程即可。【答案与解析】：根据题意可得：m=m1＋m2（1）V=V1＋V2(2)将（1）中的m、m1、m2分别用ρa3、ρ1V1、ρ2V2代替，即可得关于V1、V2的二元一次方程组解方程组即可得代入公式m=ρV即可求得【总结升华】：在合金问题中，有三个关系：m=m1＋m2，V=V1＋V2，m=ρV。将各物体的对应物理量代入上三个式子，便可求得所求的物理量。举一反三：【变式】为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的含沙量（即每立方米的洪水中含泥沙的质量）。治理环境前，他们共采集了100mL的水样，测得其质量为101.8g，试求洪水中的含沙量是多少？（已知干燥的泥沙的密度为2.5×103kg/m3）【答案】