1、第 4 节 密度与社会生活 【自主预习探新知】【自主预习探新知】 【新知初探】 一、密度与温度 1温度对密度的影响：温度_(选填“能够” 或“不能”)改变物质的密度。在我们常见的物质中 _的热胀冷缩最显著，它的密度受_ 的影响也最大。一般_、_的密度受 温度的影响比较小。 2水的反常膨胀 (1)水的反常膨胀：在 4 时，水的密度_。 温度高于 4 时，随着温度的升高，水的密度 _；温度低于 4 时，随着温度的降低，水 的密度_。 (2)特点：水凝固成冰时体积_，密度_。 二、密度与物质的鉴别 1密度与物质的鉴别：密度是物质的基本性质之 一，每种物质都有自己的密度，故根据物质的质量 和体积，得出
2、物质的密度，再与密度表中各种物质 的密度比较，就可以_。 2密度的其他应用：密度在生活中还有其他重要 应用。例如，通过对样品密度等信息的采集，可以 确定它的种类及其经济价值。鉴定_、_ 的品质，农业选种时配置盐水等，都要用到密度的 知识。在工业生产中，例如，航空器材常采用 _、_的合金或新型合成材料；坚若 磐石的机床底座则需要用_、_的材 料制成。 【预习自测】 1某研究性学习课题小组在徐老师的指导下，完 成了水的体积随温度变化的研究，得到了如图所示 的图象，从图象中可以得到以下信息，其中正确的 是 ( ) A水在 0到 4间体积逐渐减小 B水在 4时的密度最小 C水在 4时的体积最大 D水的
3、密度一直保持不变 2为鉴别某金属块的材料种类，先将该金属块放 在已调好的天平上，测出它的质量，然后将它放进 盛有水的量筒内，测出金属块的体积天平平衡时 右盘中的砝码和游码的示数以及量筒中水面先后 的位置如图甲和乙所示。则该金属块质量的测量值 是_ g，它的体积是_ cm3，密度是 _ g/cm3，查下表可知该金属可能是_。 金属 密度 (kg/cm3) 铜 8.9103 铁 7.9103 铝 2.7103 铅 11.3103 银 10.5103 【合作探究破疑难】【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点 1 温度与密度 1密度与温度的关系： (1)放入热水中的气球气体温度升高，体积_，质 量_
4、，密度_；放入冷水中的气球温 度降低， 体积_， 质量_， 密度_。 (均选填“变大”“变小”或“不变”) (2)烧水时如果水装得太满， 在沸腾前的加热过程中 水会从壶中溢出，这说明水的温度升高时，体积 _。 由此可知， 一定质量的水， 温度升高时， 其密度_。(均选填“变大”“变小”或“不变”) (3)高压电缆冬天张紧，夏天下垂。这说明温度升高 时，电缆的体积_。由此可知，一定质量的 固体，温度升高时，其密度_。(均选填“变 大”“变小”或“不变”) 2如图所示是一定质量的水在不同温度时所占体 积的曲线图，请根据此曲线图思考： (1)在_时，水的体积最小，此时水的密度 _(选填“最大”或“最
5、小”)。 (2)在 0和 4之间时，水的体积随温度的升高而 _，水的密度随温度的升高而_。(均 选填“增大”或“减小”) (3)温度高于 4时，水的体积随温度的升高而 _，水的密度随温度的升高而_。(均 选填“增大”或“减小”) 【归纳总结】 (1)一般物体在温度升高时膨胀，在温度降低时收 缩，根据公式m V可知，当 m 一定时，V 增大， 变小， V 减小，增大， 即一般物体温度升高时， 密度变小，温度降低时，密度变大。 (2)水的反常膨胀：水在 4 时，体积最小，密度 最大，从 4 无论温度升高或降低，体积都变大。 【典例】 学校物理兴趣小组在老师的指导下，完 成“水的体积随温度变化”的研
6、究，得到如图所示的 图象。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 _ _ 。 BC段 反 映 的 物 理 现 象 是 _ 。 (2)以上现象揭示了水的反常膨胀现象， 由此可进一 步得出的推论是：水在 4 时，_最大。 (3)在北方寒冷的冬天，湖面上结了厚厚的一层冰， 而鱼却能在湖底自由地生活。你估计一下，湖底的 水温约为_。 【针对训练】 如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。 这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积 膨胀，空气的密度变_，所以热空气 _(选填“上升”或“下降”)形成气流，气流流 过扇叶时，带动扇叶转起来。 知识点2 密
7、度与物质的鉴别 自学教材第 121 页，根据密度的相关知识，与同 学们交流回答下列问题。 1如图所示，甲、乙两个烧杯中盛放有体积相等 的酒精和水，你通过什么方法来鉴别出它们？ 2如图所示，甲、乙是两个体积相同的铜块和铁 块，你通过什么方法鉴别出它们？ 3如图所示，现有体积、颜色完全相同的甲、乙 两个物体，你通过什么方法鉴别出它们？ 【归纳总结】 鉴别物质可以从物质的气味、颜色、软硬等方面进 行区别， 也可以通过间接测量物质密度的方法来鉴 别物质。利用公式m V测算出物体的密度，查密 度表，看测算出的密度跟哪种物质的密度更接近， 便可知物体是由什么物质组成的。 【典例】 一个体积是40 cm3的
8、铁球， 质量是156 g， 这个铁球是空心的还是实心的？ (铁7.8 103 kg/m3) 【针对训练】 公元前二百多年，希腊学者阿基米德曾为国王鉴定 过一顶王冠，看它是否是纯金制成的。他把质量为 350 g 的王冠沉没在装满水的容器中时， 有 22.5 cm3 的水被排出，那么能鉴定出这顶王冠是纯金制成的 吗？为什么？(金是 19.3 103 kg/m3) 【达标检测】 (10 分钟) 1寒冷的冬天，自来水管中的水一旦结冰，将会 影响正常用水，甚至把水管冻裂。其原因是 ( ) A水管不耐寒 B水变成冰，体积增大 C水的密度小 D冰的体积小 2当夏日炎炎时，我们常使用空调来降低室内的 温度。当
9、冬日严寒时，我们又可以使用空调来提高 室内的温度，你觉得在使用的过程中，空调的风向 应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设 要求 ( ) A夏天，应将空调出风口向上调节，让凉风向上 吹出 B冬天，应将空调出风口向上调节，让暖风向上 吹出 C无论夏天还是冬天，都应将空调出风口向下调 节 D无论夏天还是冬天，都应将空调出风口向上调 节 3社会上食品造假事件时有发生，小明的奶奶从 市场上购买了一箱牛奶，小明想知道牛奶是否掺水。 通过查阅资料得知，在牛奶中掺水后，掺水含量与 牛奶密度的关系如下表所示，小明取 100 mL 这种 牛奶， 测得它的质量为 102.2 g， 则这种牛奶 ( ) 牛 奶
10、中 掺 水 含 量 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 牛 奶 密 度/ (g cm 3) 1.03 0 1.027 1.024 1.021 1.018 1.015 1.012 A未掺水 B掺水含量 20%以下 C掺水含量 20%30% D掺水含量 30%以上 4有一枚某市中学生运动会纪念章，质量是 16.02 g，体积是 1.8 cm3，通过计算并查密度表可知：这 种纪念章是由_制成的。 5小华很想鉴别妈妈去云南旅游时带回来的当地 少数民族的首饰是不是纯银做成的。于是，他向老 师借了天平和量筒等器材，用天平测出一首饰的质 量为 90 g， 用量筒测出其体积为 10 mL。 (
11、银10.5 g/cm3，1 cm31 mL) (1)通过计算说明该首饰是不是纯银做成的？ (2)若是纯银做成的一个同样大的首饰， 需要多少克 纯银？ 【分层演练提素能】【分层演练提素能】 【基础巩固练】 1已知水在 4 以上时热胀冷缩，在 04 之 间是热缩冷胀，则在将 0 的水加热到 10 的过 程中，水的密度 ( ) A持续增大 B持续减小 C先变小后变大 D先变大后变小 2拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时，房屋构件的 道具一般用泡沫塑料制作，这样做的主要原因是 ( ) A泡沫塑料的价格便宜 B用泡沫塑料容易制作 C泡沫塑料容易找到 D泡沫塑料的密度较小 3社会生活中密度用途很广，下列说法错误
12、的是 ( ) A气体受热膨胀，密度变小，所以发生火灾时为 了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应贴近地面 爬行 B农民常用一定密度的盐水进行选种 C飞船尽可能采用强度高、密度小，性能优良的 新材料制造 D鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的，只 需测出它的密度即可做出准确的判断 4a、b 是两个由同种材料制成的金属球，它们的 质量分别为 128 g、 60 g， 体积分别为 16 cm3、 12 cm3. 在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么 ( ) A这个实心球是 a，金属的密度是 8 g/cm3 B这个实心球是 a，金属的密度是 5 g/cm3 C这个实心球是 b，金属的密度是 8 g
13、/cm3 D这个实心球是 b，金属的密度是 5 g/cm3 5一个质量为 0.25 kg 的玻璃瓶，盛满水时称得质 量是 1.5 kg，若盛满某液体时称得质量是 1.75 kg， 那么这种液体的密度是 ( ) A1.0103 kg/m3 B1.16103 kg/m3 C1.75103 kg/m3 D1.2103 kg/m3 6 图是绵延在厦门环岛路上的“永不止步”群雕， 将 马拉松比赛的场景永远定格在这条世界上最美的 赛道上，雕像大小与真人差不多，假设由密度为 4 103 kg/m3的合金雕刻而成， 则每座雕像的质量约 为 ( ) A5 kg B50 kg C200 kg D2 000 kg
14、7为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装报警 器，当报警器接触到一定量的泄漏气体时，会发出 响声。有位同学家中所使用的燃料是天然气，试判 断报警器安装的位置应为图中_(选填“A” 或“B”)所示， 简述你的判断理由： _ _ 。 (提示：天然气的密度比空气小) A B 8地沟油中含有杂质及有毒物质，很多人猜想它 的密度应该比正常食用油的密度要大。为了验证这 种猜想，小明找到质量为 0.46 kg 的地沟油，测出 其体积为0.5 L， 该地沟油的密度是_ kg/m3； 能否用密度这一指标来鉴别地沟油，请说明理由： _ _ 。 已知正常食用油的密度约为(0.910.93) 103 kg/m3 【提能
15、综合练】 9为了测定洪水中的含沙量，取得 1 dm3的水样， 测得其质量为 1.03 kg，由此经计算可知，被测水样 中所含泥沙的质量为_ kg。 若将所含泥沙滤 掉，所得纯水的体积为_m3。(干燥泥沙的 密度为 2.5 103 kg/m3) 10小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合 金制成的实心工艺品，商店的售货员告诉她：这件 工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的， 含金量为 50%。小红的妈妈对售货员的话表示怀疑， 让小红进行验证。小红通过实验测出工艺品的质量 为 600 g，体积为 52 cm3，并从教材中查出了金、 铜的密度分别是 19.3 g/cm3和 8.9 g/cm3
16、。 (1)请根据小红的实验结果计算工艺品的密度。 (2)请根据售货员的说法，计算工艺品的密度，并说 明售货员的话是否可信。 11纯牛奶的密度为(1.11.2) 103 kg/m3，李明很 想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶。他 和几个同学根据所学密度知识进行了如下测定：首 先用天平称出一盒牛奶的质量是 250 g，喝完再称 得空盒质量是 26 g，然后认真观察牛奶盒，发现牛 奶的净含量是 200 mL。 问： 经他们检测计算同学们 喝的牛奶是否符合纯牛奶标准？ 【拓展创新练】 12地沟油中含有大量对人体有毒的物质，一些不 法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后， 提供给无良餐馆使用，
17、假冒色拉油，严重伤害市民 身体健康小明学了密度后，想用测密度的方法来 鉴别色拉油和地沟油他查得优质色拉油的密度在 0.90 g/cm30.93 g/cm3之间，地沟油的密度在 0.94 g/cm30.96 g/cm3之间。然后，他进行了如下实验 鉴别： A把天平放在水平桌面上，将游码移至左端的零 刻线处后，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示， 此时应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节使 天平平衡； B取适量样品油倒入烧杯，用天平测出烧杯和样 品油的总质量 m1，如图乙所示 m1_； C然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中，测出烧 杯和剩余样品油的总质量 m225 g， 则量筒中样品 油的质量
18、表达式为 m1m2； D读出量筒中样品油的体积 V，如图丙所示； E利用实验数据，计算出样品油的密度 _ g/cm3； F根据测算出的密度，小明通过比对，该样品油 _(选填“是”或“不是”)地沟油。 甲 乙 丙 参考答案及解析参考答案及解析 第 4 节 密度与社会生活 【自主预习 探新知】 新知初探 一、1.能够 气体 温度 固体 液体 2(1)最大 越来越小 越来越小 (2)变大 变小 二、1.鉴别物质 2牛奶 酒 高强度 低密度 坚固 密度大 预习自测 1A 2.54；20；2.7；铝 【合作探究 破疑难】 要点突破 知识点 1 1(1)变大 不变 变小 变小 不变 变大 (2) 变大 变
19、小 (3)变大 变小 2(1)4 最大 (2)减小 增大 (3)增大 减小 典例(1)在 04 时，水的体积随温度的升高而 减小； 4 以上时， 水的体积随温度的升高而增大； (2)密度；(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 04 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
20、时 体积最小，由于物体的质量与温度无关，那么由 m V可知：此时水的密度最大。密度大的水会向下 沉， 所以是水在 4 时密度最大。 (4)从图象中可以 看出，水在 4 时密度最大，因此密度最大的那部 分水一定在湖的最底层， 因此湖底的水温约为 4 。 针对训练 小； 上升 解析： 点燃蜡烛上方的空气， 吸收热量， 温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气 上升，形成对流，吹动扇叶转动。 知识点 2 1根据酒精和水的气味不同可以鉴别出体积相同 的水和酒精。 2根据铜块和铁块两种金属的颜色不同可以鉴别 出铜块和铁块。 3可以测量出它们的质量和体积，然后根据密度 的公式m V计算出它们的密度，然
21、后在密度表中 查出是哪种物质，即可鉴别。 典例是空心的 解析：由m V，158 g 铁的体积 V铁 m 铁 156 g 7.8/cm320 cm 3， 因为 V铁V，所以此球为空心。 针对训练 解：这顶王冠不是纯金制成，因为这顶王冠的密度 小于金的密度。当王冠沉没在水中时，王冠的体积 VV排22.5 cm3，王冠的密度为m V 350 g 22.5 cm3 15.6 g/cm3金，故这顶王冠不是纯金制成的。 达标检测 1B 解析：水结冰后质量不变，密度减小，体积 变大，能将水管撑破。 2A 解析：夏天使用空调是为了致冷，而冷的空 气密度大，因此应将空调出风口向上调节，将其吹 向高处，再让其自然
22、下降，达到循环的目的，使室 内均衡降温；冬天使用空调是为了致热，而热的空 气密度小，因此应将空调出风口向下调节，将其吹 向低处，再让其自然上升，达到循环的目的，使室 内尽快暖起来。综上所述，选项的描述中只有 A 是 正确的。故选 A。 3C 解析：从题中提供的数据可以计算出牛奶的 密度m V 102.2 g 100 cm31.022 g/cm 3，通过数据表格 可知，此种牛奶中掺水含量在 20%30%之间。因 此 C 选项正确。 4铜 解析：纪念章的密度m V 16.02 g 1.8 cm3 8.9 g/cm38.9 103 kg/m3；对照密度表可知，这种纪念 章由铜制成。 5解：(1)该首
23、饰的密度m V 90 g 10 cm39 g/cm 3 10.5 g/cm3，所以不是纯银做成的。 (2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量为 mV10.5 g/cm310 cm3105 g。 解析：(1)已知该首饰的质量和体积，根据密度公式 求出其密度，然后与银的密度相比较，若二者相等 是纯银的，否则不是纯银的；(2)已知首饰的体积和 银的密度，根据密度公式的变形式求出所需纯银的 质量。 【分层演练 提素能】 1D 解析：水在 4 时密度最大，因此水的温 度由0 上升到4 的过程中密度逐渐增大， 由4 升高到 10 的过程中密度逐渐减小。 2D 解析：拍电影达到视觉效果即可，不能伤及 演员，
24、电影中房屋倒塌伤人， 房屋质量必须足够小， 故选密度小的泡沫塑料。 3D 解析：气体的密度与温度的关系是：一定质 量的气体， 当温度的升高时， 体积膨胀， 密度变小。 反之当温度的降低时，体积缩小，密度变大。所以 发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度 较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸 入燃烧时产生的有毒气体，应该贴近地面爬行，故 A 正确；在盐水中，饱满的种子受到的浮力小于自 身的重力，所以饱满的种子下沉，所以农民常用一 定密度的盐水进行选种，故 B 正确；飞船采用密度 小的材料才能在体积一定的情况下，尽可能地减小 质量，以适应其工作的要求，故 C 正确；利用密度 可以鉴别
25、物质，但是有一些不同物质的密度是相同 的，故 D 错误。 4A 解析：根据题干中提供的质量和体积的数据 分别计算 a、 b 两个金属球的密度： a 球的密度 m V 128 g 16 cm38 g/cm 3，b 球的密度 m V 60 g 12 cm35 g/cm3，空心的物体密度较小，因此 a 球是实心的。 故选 A。 5D 解析：m水1.5 kg0.25 kg1.25 kg， V水 m水 水 1.25 g 1.0103 kg/m31.25 10 3 m3V 瓶V 液， m液1.75 kg0.25 kg1.5 kg， 液m 液 V液 1.5 kg 1.2510 3m31.2 103 kg/m
26、3。故选 D。 6C 解析：人体的密度与水的密度差不多，大约 是人1.0103 kg/m3， 人的质量大约是m人50 kg， 所以人的体积 V人 m人 人 50 kg 1.0103 kg/m350 10 3 m3，雕像的体积 V雕V人50 10 3 m3，所以雕像 的质量为 m雕雕V雕4 103 kg/m35010 3 m3 200 kg。 7A 天然气的密度比空气小，泄漏后会上升，故 报警器应安装在燃气灶的上方 解析：天然气的密度小于空气的密度，泄漏后会很 快上升到室内的上方，因此报警器应安装在房间内 墙上方的位置(如题图 A 所示)。 80.92 103 不能，地沟油的密度在正常食用油的
27、密度范围之内 解析：地沟油的密度 m V 0.46 kg 0.510 3 m3 0.92 103 kg/m3； 其密度在正常食用油的密度范围之 内，所以不能用密度这一指标来鉴别。 95 10 2 2 105 解析：洪水中纯水的体积为 V 水， 则泥沙的体积 V泥沙1 10 3 m3V 水， 洪水的质 量： m m水 m泥沙水V水泥沙V泥沙， 即 1.03 kg 1.0 103 kg/m3V水2.5 103 kg/m3(1 10 3 m3 V水)，解得：V水9.8 10 4 m3， 则 V泥沙1 10 3 m39.8 104 m32 105 m3， 被测水样中所含泥沙的质量：m泥沙泥沙V泥沙 2
28、.5 103 kg/m3210 5 m35 102 kg。 10解：(1)根据实验结果，工艺品的实际密度 m V 600 g 52 cm311.54 g/cm 3。 (2)根据售货员的说法， 工艺品中金和铜的体积分别 为 V金 m金 金 300 g 19.3 g/cm315.54 cm 3， V铜 m铜 铜 300 g 8.9 g/cm333.71 cm 3， 总体积 V49.25 cm3， 工艺品的密度 m V 600 g 49.25 cm312.18 g/cm 3， 从计算结果可知，实际密度小于按含金量为 50%计 算时的密度，因此售货员的说法不可信。 解析：(1)根据m V求出工艺品的密
29、度。(2)根据售 货员的说法， 600 g 的工艺品里面应该有 300 g 的黄 金、 300 g 的铜， 代入公式 V m 分别计算出黄金的 体积 V金和铜的体积 V铜， 将二者相加即为按含金量 为 50%计算出的工艺品的体积 V，最后再利用公式 m V计算出含金量为 50%的工艺品的密度，与小 红测得的工艺品密度相比较。如果相等，则售货员 的说法是可信的；否则，不可信。 11符合 解析：一盒牛奶的总质量 m1250 g， 空盒质量 m226 g， 牛奶的质量： mm1m2250 g26 g224 g， 牛奶的体积： V200 mL200 cm3， 牛奶的密度：m V 224 g 200 c
30、m31.12 g/cm 3 1.12 103 kg/m3， 在(1.11.2) 103 kg/m3的范围之 内，该牛奶符合纯牛奶标准。 12左；63；0.95；是 解析：(1)调节天平横梁平 衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示， 指针偏向分度盘的右侧，说明天平的右端下沉，平 衡螺母向上翘的左端移动；(2)如图乙所示，烧杯和 样品油的总质量：m150 g10 g3 g63 g，量 筒中样品油的质量：mm1m263 g25 g38 g， 如图丙所示，量筒中样品油的体积：V40 ml40 cm3，样品油的密度：m V 38 g 40 cm30.95 g/cm 3； 样品油的密度在 0.94 g/cm30.96 g/cm3之间，所以 该样品油是地沟油。