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人教八上物理学案(附答案)6.4 密度与社会生活

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。