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【知识精讲】密度与社会生活
初二 物理
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一个铅球的质量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm3 。这个铅球是用铅制造的吗?
分析:要知道铅球是否用铅制造的,应先求出它的密度,再与金属铅的密度进行比较。
解:
ρ=m/v=4kg/0.00057m3=7.0×103kg/m3
由于铅的密度是11.3×103kg/m3,可知这个铅球不是由纯铅制成的。
在室温下,吹鼓两个气球。分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近。过一会儿,你会发现什么现象?
一.密度与温度
1、密度与温度
由此可知一个物体的温度发生变化、或者状态发生变化,尽管质量不变,但体积要发生变化,所以根据密度计算公式可知密度要变化。
2、气体的密度
通常情况下,固体和液体在温度变化时体积变化不大,密度变化很小;这种变化往往忽略不计。而气体在温度变化时,体积变化较大,故密度也就变化较大。因而对于气体的密度,就必须限定条件,如在0 C和标准大气压下等。
3、热胀冷缩现象:绝大多数的物体,温度升高时体积变大(热胀);温度降低时体积变小(冷缩)。是否所有的物质都有热胀冷缩的性质?
问题:自来水管在冬天为什么会冻裂?
1kg水的体积:V=m/ρ=1kg/1.0×103kg/m3 = 1.0×10-3m3
1kg冰的体积:V=m/ρ=1kg/0.9×103kg/m3 = 1.1×10-3m3
我们发现,相同质量的冰比水的体积大。虽然冰是由水凝结而成的,但是由于它们的温度不同,可以看出:一定质量的水凝结成冰后体积变大。这表明,水不简单遵守一般物质的“热胀冷缩”的规律。
※水的反常膨胀现象
事实表明,4℃的水密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,密度越来越小。水凝固成冰时,体积变大,密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
二.密度与物质鉴别
测出其质量和体积,利用ρ=m/V求出密度,再查阅密度表从而鉴别是何种物质。
【说明】鉴别物质的种类,用密度来鉴别不是唯一的方法。就物理方面而言,可以通过物质的硬度、导热性、导电性、吸放热能力、磁性、颜色、气味、状态等性质来判断鉴别。
体积法:利用 求出物体的体积,与同质量的实心物体对比体积得出。
质量法:利用 求出物体的质量,与同体积的实心物体对比质量得出。
三、辨别物体的空心和实心
密度法:利用 求出物体的密度,将
与物质的密度进行对比得出。
(判断空心、实心)一个铜球的质量为89kg,体积为0.02m3,则:
(1)通过计算说明这个铜球是实心还是空心的?
(2)如果是空心的,空心部分体积为多少?
(3)空心部分灌满水银,则这个球的质量为多少?(ρ铜=8.9×103kg/m3;ρ水银=13.6×103kg/m3)
答案:(1)方法一:体积法(推荐用此方法):
89kg的铜的体积为:
且:
由于
所以此球是空心的。
方法二:质量法:
0.02m3的铜的质量为:
且:
由于
,所以此球是空心的。
方法三:密度法:
球的密度为:
由于
,所以此球为空心的。
飞机设计师为减轻飞机重力,将一铜制零件改为铝制零件,使其质量减少104kg,则所需铝的质量是多少?
( ρ铜=7.9×103kg/m3 ,ρ铝=2.7×103kg/m3 )
解析:铜制零件改为铝制零件,其体积不变。
因为ρ=m/v,所以V铜=V铝;
既: (m铝+104kg) m铝
ρ铜 ρ铝
得出: m铝=54kg