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密度的應(yīng)用
第4節(jié)
第六章 質(zhì)量與密度
矗立在天安門廣場的人民英雄紀(jì)念碑碑身高37.94m，由413塊花崗巖石塊砌成。碑心石是一塊整的花崗巖，長14.7米、寬2.9米、厚1.9米，它的質(zhì)量約為多少？
觀察與思考
根據(jù)公式ρ=m/V，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
矗立在天安門廣場的人民英雄紀(jì)念碑碑身高37.94m，由413塊花崗巖石塊砌成。碑心石是一塊整的花崗巖，長14.7米、寬2.9米、厚1.0米，它的質(zhì)量約為多少？
已經(jīng)給出了巨石的長l1、寬l2、厚l3，巨石的體積就可以計(jì)算出來，即
解：
查表，取花崗巖的密度ρ=2.8103kg/m，把數(shù)據(jù)代入公式，就可以得到巨石的質(zhì)量
一、利用密度求出質(zhì)量
二、利用密度求出體積
對于形狀不規(guī)則體積的物體，我們在測量固體密度的密度中，是用量筒測量的(如圖）。
那么，對于不便于量筒測量體積的物體來說，怎么計(jì)算體積？
某同學(xué)在家發(fā)現(xiàn)裝修剩下的一捆銅線，質(zhì)量是8.9kg,銅線的橫截面積是4mm2。若該銅線由純銅制成，試問需多少m3的純銅？算出這捆銅線的長度多長？
二、利用密度求出體積
解：由密度公式得銅絲的體積：
V=m/ρ銅=8.9kg/8.9×103kg/m3=0.001m3，
因?yàn)閂=SL，S=4mm2=4×10-6m2，
所以這捆銅絲的長度：
L=V/S=0.001m3/4×10 6m2=250m。
答：需0.001m3的純銅，這捆銅線的長度為250m。
二、利用密度求出體積
根據(jù)公式ρ=m/V，可以推導(dǎo)出V=m/ρ。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。
修繕某文物需要使用厚度為0.15μm的金箔，這種金箔主要由黃金制成。假設(shè)沒有損耗，那么10g的黃金能修繕多大面積
查表，把金的密度ρ=19.3×103kg/m3代入公式，可以得到10g黃金的體積
V=m/ρ=10×10-3kg/19.3×103kg/m3=5.2×10-7m3
由于所用金箔的厚度d=0.15μm，則能修繕的面積
S=V/d=5.2×10-7m3/0.15×10-6m=3.5m2
二、利用密度求出體積
思考：影視劇中的石頭是用什么做的呢？
三、利用密度鑒別物質(zhì)
人們可以根據(jù)密度來鑒別不同的物質(zhì)
規(guī)格：15dm3
質(zhì)量：3kg
密度：0.2×103kg/m3
泡沫塑料
三、利用密度鑒別物質(zhì)
我們還能根據(jù)密度判斷首飾的純度
三、利用密度鑒別物質(zhì)
一個鉛球的質(zhì)量是4kg，經(jīng)測量知道它的體積是0.57dm3 。這個鉛球是用鉛制造的嗎？
查表可知：鉛的密度是，可知這個鉛球不是純鉛制成。
解：
例
三、利用密度鑒別物質(zhì)
有一形狀不規(guī)則的實(shí)心固體，用天平秤得它的質(zhì)量為54g，將其浸沒再來盛滿水的燒杯中，溢出20mL水，由此判斷這一固體是（ ）
A.鋁
B.花崗巖
C.鐵、鋁合金
D.不能確定
D
注：只通過密度鑒別物質(zhì)并不完全可靠，要準(zhǔn)確鑒定物質(zhì)，常常需要多種方法并用。
與密度表對照可知此物質(zhì)可能是鋁或花崗巖，但具體是哪種，還需要借助其他手段，僅根據(jù)密度是無法確定的。
解析：
例
三、利用密度鑒別物質(zhì)
鑒定牛奶、酒的品質(zhì)
鹽水選種
吹去不飽滿谷粒與草屑
根據(jù)密度確定經(jīng)濟(jì)價值
鑒定物質(zhì)是否空心
三、利用密度鑒別物質(zhì)
航空器材中常采用高強(qiáng)度、低密度的合金材料、玻璃鋼等復(fù)合材料，能減小機(jī)身重量，提高性能。
堅(jiān)若磐石的機(jī)床底座需要用堅(jiān)固、密度大的材料制成。這樣更穩(wěn)定。
三、利用密度鑒別物質(zhì)
下列實(shí)際生活應(yīng)用中，主要從密度角度考慮的是（　　）
A．用鎢做白熾燈泡的燈絲
B．用塑料做插座的外殼
C．用水做汽車發(fā)動機(jī)的冷卻液
D．用塑料泡沫做電影場景中的道具
D
例
三、利用密度鑒別物質(zhì)
材料與社會發(fā)展
商代后期用于蒸煮的青銅器——甗
滄州鐵獅子
密度最小的材料——?dú)饽z
科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境
密度與社會生活
密度與溫度的關(guān)系
一般物質(zhì)：溫度升高密度降低，相同條件下，氣體密度變化最大，液體次之，固體最小。
水的反常膨脹
密度與物質(zhì)鑒別
風(fēng)的形成
密度在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
課堂小結(jié)
1.野戰(zhàn)部隊(duì)行軍時攜帶的壓縮餅干與平常的餅干相比，主要的優(yōu)點(diǎn)是在質(zhì)量相等的情況下，壓縮餅干的（ ）
A.密度大、體積大 B.密度小、體積小
C.密度大、體積小 D.密度一樣、體積小
C
課堂練習(xí)
2.一個鐵球質(zhì)量為158g，體積是35cm3，這個鐵球是空心的還是實(shí)心的？
密度法：
解：
由
因?yàn)棣?4.5g/cm3＜7.9g/cm3，所以此球是空心的。
體積法：
由
因?yàn)閂=20cm3＜35cm3，所以此球是空心的。
質(zhì)量法：
由m=ρV=7.9g/cm3×35cm3=276.5g,
因?yàn)閙=276.5g＞158g，所以此球是空心的。
課堂練習(xí)
3.某鋼瓶中裝有氧氣，瓶內(nèi)氣體密度為8kg/cm3，在一次急救中用去了其中的3/4，則剩余氣體的密度為（ ）
A.2kg/cm3 B.4kg/cm3
C.6kg/cm3 D.8kg/cm3
A
課堂練習(xí)
5.一個空瓶的質(zhì)量是200g，裝滿水稱瓶和水的總質(zhì)量是700g。將瓶里的水倒出，先在瓶內(nèi)裝入一些金屬的顆粒，稱出瓶和金屬的總質(zhì)量為878 g，然后將瓶內(nèi)裝滿水，稱出瓶、水和金屬顆粒的總質(zhì)量為1318 g，求瓶內(nèi)金屬的密度。
200 g
700 g
878 g
1318 g
課堂練習(xí)
解：
空瓶裝滿水時水的質(zhì)量：m水=m1-m0=700g-200g=500g
空瓶的容積：V=V水==500cm3
金屬粒的質(zhì)量：m金=m2-m0=878g-200g=678g
再裝滿水后水的體積：V水′==440cm3
則金屬粒的體積：V金=V-V水 =500cm3-440cm3=60cm3
金屬粒的密度：ρ金==11.3g/cm3
m0=200 g
m1=700 g
m2=878 g
m3=1 318 g
課堂練習(xí)

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