第45节 测量物质的密度密度与.docx
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第45节测量物质的密度密度与
物理：
第十一章第4－5节测量物质的密度、密度与
2011-9-214:
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课程解读
一、学习目标：
1、掌握利用天平和量筒测固体和液体的密度的方法
2、明确物质的密度受温度影响的规律，能用来解释相关现象。
3、知道大多数物质遵循热胀冷缩的规律。
4、知道水的反常膨胀，知道水的这一特点的应用及危害。
5、利用密度来进行物质鉴别。
二、重点、难点：
用量筒测体积，用天平和量筒测液体和固体的密度。
三、考点分析：
1.用量筒测体积，用天平和量筒测液体和固体的密度一直是中考的热点。
常以填空题、实验题形式出现。
2.物质的密度受温度的影响，利用密度来鉴别物质，用不同方法来求物质的密度等多以填空题、实验题、选择题等形式考查。
知识梳理
一、物质密度的测量
在用天平、量筒测定固体、液体密度的实验中，要明确实验原理、实验器材、实验步骤、怎样用表格记录实验数据，如何根据测得的数据进行计算，得出实验结论。
注意：
（1）用量筒测液体的体积时，读数时的视线要跟液体的凹面相齐平；若筒内盛的是水银之类的液体时，视线要跟液面的凸面相齐平
（2）测量不沉于水的物体（如石蜡等）的密度，可采用“沉坠法”（针压法）。
其步骤是：
问题：
物质的温度降低后，体积增大还是缩小？
猜想：
下面是三位同学对上述问题的看法及猜想。
甲：
水结冰时膨胀了，表明物质温度降低时体积要增大。
乙：
蜡水凝固时向内凹进去，表明物质温度降低时体积要缩小。
丙：
有的物质降温时体积缩小，有的物质降温时体积增大。
由小明和小红的经历，结合你自己的思考和经历，你更支持谁的看法？
______________，理由是____________________________。
结论：
在4℃时水的密度是最大的，温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小，温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小。
水结冰后体积变大，人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
典型例题
知识点1：
物质密度的测量
1.液体密度的测量
例1.在测定盐水密度的实验中，小东同学按照正确的实验方法和步骤进行操作，并设计了如下记录数据的表格。
（1）小东将天平放在水平台上，把游码归零后，发现指针静止时如图（甲）所示，这时他应将横梁右端的平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”），使天平平衡。
（2）如图（乙）显示的是烧杯中装入适量盐水后，置于调平的天平上，天平重新平衡时的情景；丙显示的是将烧杯中部分盐水倒入量筒后的情景。
根据图中情景帮小东将下表填写完整。
烧杯和盐水的总质量m总/g
烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g
倒出盐水的质量m/g
倒出盐水的体积V/cm3
盐水的密度
ρ/g·cm3
33
（3）另一位同学的实验方法是：
先测出空烧杯质量为m1；接着向空烧杯中倒入适量盐水后，测出总质量为m2；再把烧杯中的盐水全部倒入量筒
（2）按上面的实验方案进行实验，会使测出的盐水密度有误差。
是什么原因导致测出的盐水密度有误差？
通过分析来说明测出的盐水密度是偏大还是偏小？
答案：
（1）b.141；c.65；d.1.2
（2）往量筒里倒水时，烧杯内壁还残留一定量的水，测得的盐水体积V偏小，而质量m是准确的，所以测出的密度偏大。
小结：
液体的密度测量，利用天平测量液体的质量，利用量筒测出液体的体积，其中需要注意的是由于将烧杯中的液体全部倒入量筒中是不可能的，所以，我们在测量液体质量时，要先测烧杯和液体的质量，再测将部分液体倒入量筒后的烧杯和剩余液体的质量，两次的质量之差就是倒入量筒中的液体的质量。
2.固体的测量
对于固体来说，我们可以很容易用天平测出其质量，用排水法测出其体积，但不同性质的物体在具体的操作过程中也是不同的。
例3.用天平和量筒测定矿石的密度，把矿石放在调节好的托盘天平的左盘中，当天平平衡时，右盘中的砝码以及游码在标尺上的位置如图所示，矿石的质量是________g；矿石放入量筒前、后，量筒中水面位置如图所
后来他在老师的辅导下及时纠正错误，正确地测出奖牌质量为65.6g。
（2）接着他开始测奖牌的体积，但因奖牌体积较大，不能放进量筒，因此利用一只烧杯，按如图所示方法进行测量，测得奖牌的体积是＿＿＿＿cm3。
思路分析：
对于密度小于水且不溶于水的物体我们可以使其浸没在水中来测量体积。
但体积的判断需注意：
应该是该物体浸没到水中后的体积减去放入水中前的体积。
答案：
D
知识点2：
密度的应用
例1.常温下一钢球恰好可以从一圆套通过，将钢球加热后，钢球不能从圆套通过，对此物理现象下列判断正确的是（）
A.钢球质量变大B.钢球密度变大
C.钢球体积变小D.钢球密度变小
思路分析：
将钢球加热后，钢球不能从原来可以通过的圆套中通过，说明钢球的体积变大，而钢球的质量不随温度的变化而变化，所以质量不变，钢球的密度变小。
这也说明钢球遵循“热胀冷缩”的规律。
答案：
D
例2.容器中的水结成了冰，其质量、体积、密度的变化是（）
A.质量、体积、密度都不变；
B.质量、体积都不变，密度变小；
C.质量不变，体积变大，密度变小；
D.质量不变，体积变小，密度变大。
思路分析：
容器中的水结成冰，质量不随着状态的变化而变化，所以质量不变，冰的密度小于水的密度，所以水结成冰后，体积变大，这就是水的反常膨胀。
答案：
C
例3.水在4℃以上是热胀冷缩，在0℃~4℃之间是热缩冷胀，则把0℃的水加热到100℃的过程中，水的密度（）
A.持续增大B.持续减小
C.先变小后增大D.先增大后变小
思路分析：
水在4℃时密度是最大的，这样我们就可以很容易的判断出密度的变化。
答案：
D
例4.一个质量为0.25kg的玻璃瓶，盛满水时称得其质量是1.5kg，则这个玻璃瓶的容积是_______m3。
它最多能装_______kg的酒精（酒精的密度ρ＝0.8×103kg／m3）。
思路分析：
该题中提到玻璃瓶的质量是0.25kg，盛满水时称得其质量是1.5kg，这个质量是玻璃瓶和水的总质量，则水的质量为1.25kg，水的密度是103kg/m3，故水的体积为1.25×10－3m3。
此时水的体积就是玻璃瓶的容积。
最多能装多少kg的酒精，则要求将玻璃瓶装满，酒精的体积就是玻璃瓶的容积，则酒精的最大质量为1kg。
答案：
1.25×10－3，1。
例5.有一种液体，测得其质量为8g，体积为10cm3，则该液体可能为哪种液体？
解答过程：
判断物体是哪种物质，我们可以通过计算液体的密度来确定，该种液体的密度为0.8g/cm3，通过密度表我们发现，煤油和酒精的密度均为0.8g/cm3。
所以可能为这两种液体中的一种。
而事实上，也有可能是几种液体的混合液体，所以利用密度来辨别物质，这种方法是不可靠的，要想确认是哪种物质，还需要通过其他方法来进一步的确认。
知识点3：
有关密度的计算
例1.有空心的铜球、铁球、铝球各一个，体积和质量都相同，这三个球空心部分体积最大的是（）
A.铜球B.铁球
C.铝球D.无法确定
思路分析：
这个题目实际上是利用密度公式的变形公式定性地分析体积关系。
三个球的体积是相同的，而空心部分的体积为总体积减去各球实体部分的体积。
质量相同，只需要比较密度即可，铜的密度最大，则铜球中铜的体积最小，则铜球空心部分的体积最大。
答案：
A
例2.有一个空瓶子，其质量是50g，装满水后称得总质量为250g，装满另一种液体称得总质量为200g，求这种液体的密度。
举一反三：
一个装满水的玻璃杯的总质量为700g，将一金属块放入水中，待水溢出且稳定后，把杯的外部擦干，称得其总质量为1040g，将金属块取出后其总质量为500g，求该金属块的密度。
例4.一个铁球，它的质量是624.1g，它的体积是100cm3，试问这个铁球是实心的还是空心的？
如果是空心的，空心部分的体积是多大？
解答过程：
解法一：
（密度比较法）根据密度公式
例5.用盐水选种需用密度为1.1×103kg/m3的盐水，现配制了500mL的盐水，称得它的质量为0.6kg，这样的盐水是否合乎要求？
如果不合要求，应加盐还是加水？
加多少？
解答过程：
设配制盐水的密度为ρ
提分技巧
对于固体和液体的密度测量，我们仅仅是进行了基本方法的学习，随着我们不断地学习，我们会有更多的测量物体密度的方法。
物质密度随温度变化的规律，利用密度来计算物质的体积、质量等，是我们学习力学的基础。
只有正确理解，才能灵活的应用知识解决各种问题。
预习导学
1、参照物的概念及其选择原则是什么？
运动和静止怎么判定？
2、什么是速度？
速度的计算公式是什么？
单位呢？
3、长度的单位换算及测量。
同步练习
（答题时间：
60分钟）
1.一间普通教室里的空气质量大约是（）（标准状况下ρ空气＝1.29kg／m3）
A.300多毫克B.300多克
C.300多千克D.300多吨
*2.如图有三只相同的玻璃杯，盛有等质量的酒精、纯水、盐水。
ρ盐水>ρ纯水>ρ酒精，则甲、乙、丙玻璃杯中分别是（）
A.甲是纯水、乙是酒精、丙是盐水；
B.甲是纯水、丙是酒精、乙是盐水；
C.乙是纯水、甲是酒精、丙是盐水；
D.丙是纯水、乙是酒精、甲是盐水。
*3.体积和质量都相同的铜球和铝球，则（）
A.铜球一定是空心的
B.铝球一定是空心的
C.如果铜球是空心的，则铝球一定是空心的
D.如果两球都是空心的，则铜球的空心部分体积小些
4.三只相同的杯子里盛有水，将质量相等的实心铁块、铝块、铜块分别浸没在这三只杯子的水中，水面高度相同，则盛水最多的杯子是（）
A.放入铜块的杯子B.放入铝块的杯子
C.放入铁块的杯子D.无法判断
**5.根据图中三幅图给出的信息，你能得到物理属性不变的是（）
（a）冰块熔化成水（b）泥团捏成泥人（c）宇航服从地球到月球
A.质量B.密度C.状态D.体积
6.一些故事影片中常有这样的镜头：
高墙倒塌压在众人（演员）身上，造成人员受伤。
但在实际拍摄中，倒塌的高墙并不会伤害演员，砌成这种高墙的物块最有可能是（）
A.泥土砖块B.金属块C.泡沫塑料块D.水泥砖块
7.一个中学生身体的体积约是（）
A.0.005m3B.0.01m3C.0.05m3D.0.1m3
8.因为ρ＝m/V，所以（）
A.对于不同的物质，m越大，ρ越大
B.对于同一物质，ρ与V成反比
C.同一种物质，ρ与m成正比
D.以上说法都不正确
9.在严寒的冬天，河面封冻了，但较深河底的鱼仍然可以存活，其原因是___________。
*10.盒装纯牛奶的体积为0.0001m3.若该牛奶的密度是1.2×103kg／m3，则牛奶的质量为kg。
喝掉一半后，牛奶的密度将。
（填“变大”、“变小”或“不变”）
**11.质量相等的实心物体A、B、C，若密度之比是1：
2：
3，则它们的体积之比为。
12.甲、乙两种木块的体积相同，它们的质量之比是3：
2，它们的密度之比是。
若把甲木块截去一半，乙木块截去三分之二，那么两木块剩余部分的密度之比是。
*13.下列列出由实验测定的几种物质的密度（单位kg/m3）
铜
8.9×103
水银
13.6×103
氧气
1.43
铁
7.9×103
纯水
1.0×103
空气
1.29
铝
2.7×103
煤油
0.8×103
水蒸气
0.60
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
氮气
0.09
认真阅读上表，你一定能从中发现物质密度的一些规律，请写出两点。
（1）___________________
（2）___________________
14.某同学用已调好的托盘天平称量物体的质量，操作情况如图所示，其中错误的是
（1）；
（2）。
15.甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图，其中同学读数正确。
*16.某实验小组做“测定盐水的密度”实验（如图）：
（1）在烧杯中盛适量盐水，用天平测出烧杯和盐水总质量m1＝97g；
（2）把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，量筒中的盐水体积如图（a）所示，则盐水体积V＝cm3；
（3）如图（b），称出烧杯和烧杯中剩余盐水的总质量m2＝g，由此算出量筒中盐水质量m＝g；
（4）计算盐水的密度ρ＝g／cm3。
**18.在一次考古科普知识展览会上，展出了2000多年前的一顶王冠，王冠的质量是0.56kg，体积为30cm3，试问它是否为纯金制成的，为什么？
请通过计算回答。
（金子的密度19.3×103kg/m3）
**19.为做好今年的防汛物资准备工作，市石油公司定购了15000t柴油，运输柴油的油罐车容积为40m3，这些油的总体积是多少？
运完这些油需要安排多少车次？
（柴油的密度为0.8×103kg/m3）
试题答案
1.C
2.A解析：
质量相同，根据密度公式可知，密度越大，体积越小。
3.A相同质量的实心铜球和铝球，铜球的体积小，所以质量和体积均相同的铜球和铝球，铜球一定是空心的。
4.A解析：
盛水最多的杯子应该是物体体积最小的那个。
因质量相同，亦即是密度最大的那个。
5.A解析：
明确物体的质量不随着状态、形状、位置的改变而变化。
6.C解析：
选用密度小的物体。
7.C解析：
根据人的密度与水的密度相当进行相关计算。
8.D
9.水的反常膨胀
10.1.2，不变
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