資源簡介

(共56張PPT)
蘇科版 八年級下冊
第六章 物質(zhì)的物理屬性
6.3 密度知識的應(yīng)用
上一節(jié)我們學過密度的概念，同學們知道：
每種物質(zhì)都有自己的密度，不同物質(zhì)，密度一般不同。
只要測量出王冠的密度，再和金的密度對比一下是不是就可以了？
現(xiàn)在你能否通過測量王冠密度的方法，來鑒別王冠是不是純金制造的嗎？
今天我們進行實驗，學習測密度的方法，了解密度的應(yīng)用。
情景引入
01
02
03
04
05
CONTENTS
測量物質(zhì)的密度
測量不規(guī)則的固體體積，測量液體的密度其他方案
拓展:(水)密度隨溫度的變化
鑒別物質(zhì)
間接測量物體的質(zhì)量或體積
PART ONE
測量物質(zhì)的密度
密度知識在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，如鑒別物質(zhì)、測量一些難以直接測量的物體的質(zhì)量或體積等。
對于形狀規(guī)則的物體，用天平測出物體的質(zhì)量，用刻度尺測
量并計算物體的體積，就可以求
出物質(zhì)的密度了。
小石塊的形狀不規(guī)則，食鹽水又是液體，該怎么辦呢
學生實驗：測量固體和液體的密度
現(xiàn)有一個形狀不規(guī)則的小石塊和一杯食鹽水，如何測量它們的密度
測量密度的實驗設(shè)計
1．實驗原理
2．測量儀器：
天平、量筒
3．測量對象：
鹽水
石塊
3．量筒上的標度與讀數(shù)
單位： 毫升 mL(ml) 1mL=1cm3
升（L） 1L=1000mL
最大測量值：常用100mL，200mL
分度值： 1mL、 2mL、5mL
1．量筒是測液體（小固體）體積的儀器
2．觀察量筒、量杯
4．量筒一般用玻璃制成、易碎勿傷手
信息快遞：學習量筒的用法
1.使用量筒前,要認清量筒的量程和分度值,在測量前應(yīng)根據(jù)被測物體的尺度和測量精度的要求來選擇合適的量筒。
量筒的使用方法
量程：0~100ml
分度值：1ml
2.使用時,應(yīng)把量筒放在平整的桌面上,觀察刻度時,視線與量筒內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平,再讀出所取液體的體積數(shù)。
排液法：先把適量的水倒入量筒中，測量出此時水的體積V1，再把固體用細線系著，輕輕放入水中，直到固體完全浸沒，測量出此時的水和固體的總體積V2，固體的體積V=V2-V1。
想一想，如何用量筒測量小石塊的體積
(一)測量小石塊的密度
1.用天平測出小石塊的質(zhì)量m。
2.向量筒中注入適量水，讀出水的體積V ；再用細線系住小石塊，將其浸沒在水中，讀出水和小石塊的總體積V 。
3.將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，開計算小石塊的密度。
質(zhì)量m/g 體積V1/mL 總體積V2/mL 密度 /(g.cm-3)
實驗與記錄
1.實驗討論：以下方法測量的是哪部分食鹽水的質(zhì)量？
這樣測量有什么好處？
(二)測量食鹽水的密度
燒杯A
燒杯A
燒杯A
①
②
2.實驗步驟：
1.調(diào)節(jié)天平；
2.在燒杯中倒入適量的待測食鹽水，用天平測量燒杯和食鹽水的總質(zhì)量m1；
3.將燒杯中的食鹽水倒入量筒中一部分，用天平測量燒杯和剩余食鹽水的總質(zhì)量m2；
4.記錄倒入量筒中的一部分食鹽水的體積V;
5.根據(jù)密度公式 , 計算食鹽水的密度：
杯和食鹽水的質(zhì)量m1/g 杯和剩余食鹽水的質(zhì)量 m2/g 量筒中食鹽水的質(zhì)量m=m1-m2/g 量筒中食鹽水體積V/cm3 食鹽水的密度
/(g.cm-3)
3. 實驗記錄表格：
1.測量固體密度和液體密度的方法有何異同
2.比較各小組測量食鹽水密度的方案，評價其優(yōu)點和不足。
交流小結(jié)
測量固體密度是采用“體積差法”；測量液體密度是用“質(zhì)量差法”。
在生產(chǎn)、生活中，常用密度計測量液體的密度。圖6-12 (a) 所示是玻璃密度計，測量時，玻璃密度計豎直漂浮在待測液體中，液面所對應(yīng)的刻度即為該液體的密度值。
圖6-12(b) 除示是電子密度計，它被廣泛應(yīng)用于石油化工、 日用化工和商品檢驗等領(lǐng)域。
生活 物理 社會 密度計
PART TWO
測量不規(guī)則的固體體積，
測量液體的密度其他方案
形狀不規(guī)則固體的體積如何測量？
Ⅰ、排液法：先把適量的水倒入量筒中，測量出此時水的體積V1，再把固體用細線系著，輕輕放入水中，直到固體完全浸沒，測量出此時的水和固體的總體積V2，固體的體積V=V2-V1。
測量不規(guī)則的固體體積方案
如果要測量的不規(guī)則物體體積過大，無法浸入現(xiàn)有量筒之內(nèi)，你有什么辦法測量它的體積？
Ⅱ、溢杯法:將物體浸入盛滿水的容器內(nèi)，同時將溢出的水接到量筒中，讀取溢出水的體積數(shù)值便是該物體的體積；
如果現(xiàn)有量筒一次仍不能盛取溢出的水，可慢慢將物體浸入，并多次盛接和讀取數(shù)據(jù)，最后相加得到物體的體積。
會漂浮的形狀不規(guī)則固體（如石蠟）的體積如何測量？
Ⅲ、沉墜法（配重法）：將被測固體和能沉入水中的重物用細線系在一起，重物在下，被測固體在上；提著細線，只將重物浸沒水中，測量出量筒中水和重物的體積V1；再將固體和重物同時浸沒水中，測量出量筒中水、重物和固體的體積V2；被測固體的體積V=V2-V1。
會漂浮的形狀不規(guī)則固體（如石蠟）的體積如何測量？
Ⅳ、針壓法（壓入法）：用細長針把被測固體壓入量筒的水中，使其完全浸沒。
實驗：測量鹽水的密度
（1）測量鹽水的密度
以下有三個測量鹽水密度的方案，想一想，哪個方案設(shè)計得最合理？方案不合理的原因是？
測量液體的密度方案
方案一：
①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1；
②向燒杯中倒入適量的鹽水，用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m2；
③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，測出鹽水的體積V。
鹽水的密度：ρ=
不合理；這種做法存在很大的誤差，鹽水倒入量筒后，仍然有一部分鹽水殘留在燒杯內(nèi)壁，導(dǎo)致量筒測量的鹽水體積偏小，計算出的鹽水密度偏大。
方案二：
①把適量的鹽水倒入量筒中，測量出量筒中鹽水的體積V；
②用天平測量出空燒杯的質(zhì)量m1；
③把量筒中的鹽水全部倒入燒杯，用天平測量出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m2。
鹽水的密度：ρ=
不合理；這種做法存在很大的誤差，鹽水倒入燒杯后，仍然有一部分鹽水殘留在量筒內(nèi)壁，導(dǎo)致測量的鹽水質(zhì)量偏小，計算出的鹽水密度偏小。
方案三：
①把適量的鹽水倒入燒杯中，用天平測量出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1；
②把燒杯中的鹽水倒一部分進入量筒中，測量出量筒中鹽水的體積V；
③用天平測量出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2。
鹽水的密度：ρ=
方案三最合理。
PART THREE
鑒別物質(zhì)
利用密度知識鑒別物質(zhì)時，首先要測出樣品的密度，再與密度表中的密度值對比，從而大致判斷出物質(zhì)的種類。例如，地質(zhì)勘探時，可根據(jù)采 集到的礦石樣品的密度，初步判斷它可能含有侮種礦物。由于組成物體的 物質(zhì)比較復(fù)雜，所以在鑒別物質(zhì)時，除了測量密度，還需結(jié)合其他方法。
除了可以鑒別物質(zhì)的種類，用測量密度的方法還可以鑒定某些樣品是否合格。例如，可以用測量密度的方法檢驗醫(yī)用酒精是否合格。合格醫(yī)用 酒精的體積分數(shù)約為75%,密度約為0.85g/cm , 若待檢樣品的含水量偏大，則密度也會偏大。
例1．一枚實心紀念幣的質(zhì)量為 16g，體積為 2cm3，紀念幣的密度是 kg/m3，可見， 這枚紀念幣 （填“是”或“不是”）純金制。(ρ金= 19.3×103kg/m3）
例2 ．體育課擲實心鉛球，小明測得鉛球的質(zhì)量為 2.37kg ，體積為 300cm3 ，已知鉛的密度是 11.3×103kg/m3 ，鐵的密度是 7.9×103kg/m3 ，可以得出的結(jié)論是（ ）
A ．該球一定是鉛做的 B ．該球一定是鐵做的
C ．該球可能是鉛做的 D ．該球可能是鐵做的
8×103
不是
D
例3 ．一個體積是 0.5dm3 的鐵球的質(zhì)量是 1.58kg ，請判斷它是空心還是實心的？若是空心的， 空心部分體積多大？（鐵的密度是 7.9×103kg/m3）
空心球；0.3dm3
例4 ．一個空心鐵球的質(zhì)量為 468g ，在鐵球的空心部分注滿水后總質(zhì)量為 523g 。（鐵的密度為7.8 × 103kg/m3 ）
（1）求這個鐵球的總體積；
（2）若在鐵球的空心部分注滿某種液體后，總質(zhì)量為 1216kg ，請參考下列部分物質(zhì)的密度 表，判斷該液體可能是什么
物質(zhì) 水銀 煤油 冰 酒精 蠟
植物油
密度/(kg . m-3 ) 13.6 × 103 0.8 × 103 0.9 × 103 0.8 × 103 0.9 × 103
0.9 × 103
（1）115cm3；（2）水銀
金鐲子的質(zhì)量 m/g 量筒內(nèi)水的體積 V 水/mL
量筒內(nèi)水和金鐲子的總體積 V 總/mL
38.6 50
55
（1）通過計算判斷該金鐲子是空心的，還是實心的？
（2）若金鐲子是空心的，則空心部分的體積是多大？
（3）若有人將金鐲子的空心部分灌滿鉛，則整個摻鉛的“金鐲子”密度是多少 g/cm3？
例5 ．小明為了幫媽媽判斷一個金鐲子是不是空心的，他想了一個辦法，用天平、量筒和水測得如下數(shù)據(jù)。（已知ρ金＝19.3×103kg/m3 ，ρ鉛＝11.3×103kg/m3）
（1）空心的；（2）3cm3；（3）14.5g/cm3
PART FOUR
間接測量物體的質(zhì)量或體積
在生產(chǎn)和生活中，我們可以在已知密度和體積的情況下，利用密度公式 計算物體的質(zhì)量；
或者在已知密度和質(zhì)量的情況下，計算物體體積。
例6. 陽山碑材有“天下第一碑”之稱。清代著名詩人袁枚在洪武大這石碑歌》中驚嘆：“碑如長劍青天倚，十萬駱駝拉不起。”小明到“南京明文化村(陽山碑材)”景區(qū)游玩，看到一塊長方體形狀的巨大碑身(圖6-13右側(cè)),碑身高a=25m、寬b=9.84m、厚c=4m。他在附近找到一個與碑身材料相同的小石塊，測出其質(zhì)量為53.2 g,體積為20cm 。請你根據(jù)這些信息計算碑身的質(zhì)量。
分 析 根據(jù)高、寬、厚可以計算出碑身的體積。由于碑身材料與小石塊相同，而小石塊的密度可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出來，因此利用密度公式就可以求出碑身的質(zhì)量。
解答 小石塊的質(zhì)量m =53.2g,體積V =20 cm ,
小石塊的密度 =2.66g/cm3=2.66×10 kg/m
碑身的體積V=abc=25m×9.84m×4m=9.84×10 m
碑身與小石塊密度相等，和密度公式 可知
m=pV
=2.66×10 kg/m ×9.84×10 m
≈2.6×10 kg
=2.6×10 t
1.小明要測量某種礦石的密度，他先用天平測量礦石的質(zhì)量，當天平平衡時，右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖(a) 所示； 然后用量筒和水測量礦石的體積，測量過程如圖(b) 所示。請根據(jù)上述信息，求礦石的密度。
礦石的密度為3.67g/cm3
實踐與練習
2.如圖6-15所示，有一捆橫截面積為2.5cm 的銅絲，質(zhì)量為89 kg, 試計算銅絲的長度。
4km
3.勞動課上，老師要求全班同學每人制作一把小釘錘，錘體用橫截 面為20 mm×20mm、長度為60 mm 的方鋼制作。若全班共有40人，則 至少需要方鋼多少千克 (設(shè) =7.85 g/cm )
39.3kg
4.小明到江南古鎮(zhèn)旅游時發(fā)現(xiàn)，某店鋪用竹筒量取米酒、醬油等。如圖6-16所示，兩竹筒內(nèi)徑相等，竹筒A 用來量取米酒，竹筒B用來量取醬油，當它們都盛滿時，竹筒A中米酒和竹筒B中醬油的質(zhì)量相等。已知米酒密度為ρ米酒=0.95×10kg/m , 醬油密度為 ρ 鑿油=1.15×10 kg/m , 求 竹筒A與竹筒B筒身的高度之比。
23：19
PART FIVE
拓展:(水)密度隨溫度的變化
1.在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，橡皮膜會凸起來。過一會，再把瓶子放入冰水中，觀察橡皮膜的變化。
現(xiàn)象：把瓶子放入冰水中，橡皮膜會向內(nèi)凹進去。
實驗
實驗中，錐形瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量是否變化？氣體的密度是否變化？
瓶子中氣體的質(zhì)量m不變，瓶子放入熱水中，氣體的體積v變大，根據(jù)密度的公式ρ =m/v知道，它的 密度ρ變小；同理，放入冰水中時，氣體的體積v變小，則它的密度ρ變大。
原因：放入熱水中時，瓶內(nèi)的氣體受熱膨脹，體積變大，使橡皮膜會凸起；；放入冰水中時，瓶內(nèi)氣體遇冷收縮，體積變小，致使橡皮膜凹進去。
2. 按如圖做一個紙風車。如果把風車放在點燃的酒精燈上方，風車能轉(zhuǎn)動起來。你知道是什么推動了風車嗎？
原因：當酒精燈上方空氣溫度升高時，受熱體積膨脹，V變大密度變小而上升。熱空氣上升后，上面的冷空氣就從四面八方流過來，形成氣流，氣流流過風車時，帶動風車轉(zhuǎn)起來。
想一想
1.自然界中風的形成原因？
原因：風的形成是溫度引起空氣的熱脹冷縮所致。氣體受熱膨脹，體積變大;根據(jù)密度 ，密度變小;氣體密度變小而上升。熱空氣上升后，溫度低的冷空氣就從四面八方流過來，從而形成風。地面附近的風總是從低溫地區(qū)吹向高溫地區(qū)。
思考
2．暖氣片為什么安裝在低處,而空調(diào)安裝在較高的地方
原因：暖氣片周圍的空氣受熱后膨脹，體積變大，密度變小而上升；上面冷空氣密度大，下沉到暖氣片周圍，又受熱上升，這樣使整個屋子暖合起來。而空調(diào)使得上面空氣降溫后體積變小，密度變大下沉，高溫的空氣上升。才能以使整個屋子的空氣降溫。
總結(jié)：密度隨溫度的變化
1.當物體溫度升高時，質(zhì)量m不變，體積V變大。根據(jù) ，所以密度ρ變小;
2.氣體的熱脹冷縮最為顯著，它的密度受溫度的影響最大.固體和液體在溫度變化時體積變化不大，因而密度受溫度的影響較小.
自然界中一般物體都遵循熱脹冷縮的規(guī)律，但是0℃--4℃區(qū)間的水例外。觀察水的體積---溫度圖像，分析其變化特點。
觀察思考
如圖所示，是一定質(zhì)量的水的體積和溫度變化的關(guān)系圖像，請根據(jù)此圖象回答以下問題：
(1)圖象中AB段反映的物理現(xiàn)象是______________________________，
BC段反映的物理現(xiàn)象是____________________________________。
(2)以上現(xiàn)象揭示了水的膨脹規(guī)律:4℃以上的水是熱脹冷縮，而0℃— 4℃的水是 ，把這種現(xiàn)象稱為反常膨脹。
水溫低于4℃時，水溫升高，體積減小　
水溫高于4℃時，水溫升高，體積膨脹　
熱縮冷脹
水的反常膨脹
推論：溫度高于4℃時，隨著水溫高，密度越來越小；
溫度低于4℃時，隨著溫度的降低，水的密度也越來越小。所以，水在4℃的時候密度最大。
啟示：水的反常膨脹對冬季水中的生物有什么意義呢？
水在4℃的密度最大，下沉到水底。如圖所示：水的反常膨脹使得水從上到下結(jié)冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但較深湖底的水卻有可能保持4℃的水溫，魚兒仍可以自由自在地游動。
1.一定質(zhì)量的水結(jié)成冰后，則（ ）
A、密度減少了 B、密度增大了
C、體積不變 D、體積減小了
A
課堂練習
2 ．關(guān)于量筒的使用，以下說法中正確的是 ( )
A ．對量筒讀數(shù)時，可以將量筒舉在眼前
B ．測量液體質(zhì)量時，可以把量筒放在托盤上
C ．量筒通常做得細高而不是粗矮，主要原因是可以使得相應(yīng)的刻度間隔較大
D ．在測量固體體積時，量筒中加入的水要適量，既要讓被測物體能浸沒在水中，又要 保證放入固體后水不從量筒中溢出
C
3 ．一輛油罐車裝了40 立方米的石油，小明想測量石油的密度，從車上取出20 毫升石油， 測得它的質(zhì)量是 16 克。
(1)石油的密度是多少？
(2)這輛運油車所裝的石油的質(zhì)量是多少？
(1) 0.8 × 103 kg/m3
(2) 3.2 × 104 kg
4．a(chǎn)、b 是兩個由同種材料制成的金屬球，它們的質(zhì)量分別為 60g 和128g，體積分別為12cm3 和16cm3 。在這兩個金屬球中，如果有一個是實心的，那么 ( )
A ．a(chǎn) 是實心球，金屬密度是8g/cm3 B ．a(chǎn) 是實心球，金屬密度是5g/cm3
C ．b 是實心球，金屬密度是8g/cm3 D ．b 是實心球，金屬密度是5g/cm3
C
A ． 甲圖中應(yīng)將指針調(diào)到刻度盤最左邊，使橫梁平衡
B ．乙圖中測石塊質(zhì)量時，天平的讀數(shù)是 71.6g C ．由丙圖量筒的示數(shù)測得石塊的體積是 80cm3 D ．計算出石塊的密度是 3.57×103kg/m3
5．某同學用托盤天平和量筒測量一小石塊的密度，如圖甲是調(diào)節(jié)天平時的情形，圖乙和圖丙分別是測量石塊質(zhì)量和體積時的情形，下列說法正確的是 ( )
D
A ．量筒中液體的體積是 40cm3
B ．鹽水的密度是 1. 16×103kg/m3
C ．按照乙甲丙的順序?qū)嶒灒瑫箿y量結(jié)果偏大
D ．按照甲丙乙順序操作，如果盤中 5g 砝碼因磨損質(zhì)量變小，則測得鹽水密度偏小
6 ．小明利用托盤天平和量筒測量鹽水的密度，部分操作過程如圖所示，下列說法錯誤的是( )
D
7．冬季里，小華媽媽喜歡做凍豆腐涮火鍋，她買來重為 10N 的鮮豆腐，體積為 800cm3 ，豆腐含水的質(zhì)量占總質(zhì)量的 54% ，將鮮豆腐冰凍后，然后化凍，讓水全部流出，形成數(shù)量眾 多的孔洞，豆腐整體外形不變（即總體積不變），變成了不含水分的海綿豆腐（俗稱凍豆腐）， 在涮鍋時可以充分吸收湯汁達到增加口感的目的。（p冰 =0.9×103kg/m3 ）求：
(1)鮮豆腐的密度；
(2)海綿豆腐內(nèi)所有孔洞的總體積；
(3)海錦豆腐的實心部分密度。
(1)1.25g/cm3;(2)600cm3;(3)2.3g/cm3
課堂小結(jié)
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