第六章 质量与密度 第4节 密度与社会生活 学案 2022-2023人教版八年级物理上册 （word版有答案）

第六章 质量与密度
第4节 密度与社会生活
【学习目标】
1.知道密度与温度的关系和水的特殊膨胀；
2.会利用密度鉴别物质；（重点）（俏面书生）
一、知识滚动
1．一架托盘天平底座的铭牌上标有“200 g”的字样，其表示的含义是( )
A．砝码盒内最大砝码的质量是200 g B．天平的最大称量值是200 g
C．天平自身的质量是200 g D．天平标尺的分度值为200 g
2.用水银温度计测量热水温度时，温度计内水银液面慢慢升高，在“水银液面升高”的过程中，有关温度计内水银的物现量不变的是（ ）
A．温度 B．体积 C．密度 D．质量
3．用天平和量筒测量某品牌牛奶的密度．
图6.4- 1
(1)把天平放在水平台上，游码放在________________，调节好天平平衡．
(2)往烧杯中倒入适量牛奶，测得烧杯和牛奶的总质量为106 g.
(3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒，如图6.4-1甲，再测出烧杯和剩余牛奶的质量，如图乙．
(4)算出牛奶的密度为________g/cm3.
(5)若操作第(3)步骤时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，测得的牛奶密度将会________(填“偏小”“不变”或“偏大”)．
(6)两个相同的杯子分别装满水和牛奶，总质量较大的是装________的杯子．(ρ水＝1 g/cm3)
二、新课导入（俏面书生）
阿基米德巧测皇冠密度的故事：
公元前287年，古希腊的国王要献给神一顶王冠，为鉴别真假又不能打碎这个精致的王冠，国王让阿基米德解开这个谜。他茶饭无思，带着满脑子问题在洗澡。澡盆里装满了水，阿基米德慢慢把身子沉了进去，水不断溢了出来，他一下子从澡盆溢水的现象中受到启发。 “解决了！解决了！”终于揭开了王冠之谜。他对金匠说了自己的测试过程，金匠只好承认自己的在金王冠中做过手脚！你能解释其中的道理吗 让我们一起走进今天的物理课堂——密度与社会生活
三、课堂导学
知识点一：密度与温度
阅读课本第120、121页密度与温度内容：
图6.4- 2
1.一般物质都有热胀冷缩的性质，即在温度升高时，体积________，但质量_______，故密度_________；在温度降低时体积________，但质量________，故密度_________；也就是________能够影响物质的密度．
2.水的反常膨胀：4 ℃时水的密度最________，高于4 ℃时，水跟其他的物体一样，是_____；在0～4 ℃之间，水却是_____________（填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”），因此4 ℃ 的水无论是温度升高或降低，体积都增大，密度都______．故水在凝固成冰时，密度变_____，体积变_______．
例1．如图6.4-4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________ (填“上升”或“下降”)形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来．
图6.4- 3
变式训练1-1.（回归课本）根据气体的密度随温度升高而变 的现象，房间里的暖气一般都安装在窗户下面的原因是暖气周围的空气受热体积膨胀，密度变 而上升，靠近窗户的冷空气密度较 ，下沉到暖气周围，又受热上升，利用这种冷热空气的对流，可以使整个屋子暖和起来．（选填“大”或“小”）
变式训练1-2.（2019·全国）小明利用一定质量的水，研究水的体积和温度的关系，并根据实验数据作出如图所示的图象。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)以上现象揭示水的反常膨胀规律，由此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，请你估计一下，湖底的水温约在______℃。
知识点二：密度与物质鉴别
校运会上小明获得了一枚金牌，它是纯金的吗？我们可根据密度公式及变形公式计算质量或体积、鉴别物质的问题。
阅读课本第121页密度与物质鉴别内容：由于不同物质的密度一般不同，所以可以利用密度来鉴别物质，基本方法是先测量出物质的________和________，根据公式________求出其密度，再查密度表进行对照，就可以判断出物质．
例2．有一个金属块，从外观上很难认出是哪种金属，现测得它的体积和质量分别是5.40 cm3、48 g，请你通过下表信息鉴别它是什么金属( )
A.铝 B．铜 C．铅 D．铁
变式训练2. （回归课本）有一种1角硬币，看上去好像是铝制的。它真的是铝制吗？1角、5角和1元硬币的金属一样吗？小明想测量它的密度，通过实验验证他的判断。（由于每个硬币体积很小，单独一个不好测量体积。每种硬币都选择10个，量筒选择较细的量筒。）
（1）用天平称量出10个硬币的质量m
（2）在量筒中倒入适量的水记下体积V1
（3）把10个硬币全部投入量筒记下水位V2
（4）计算密度的表达式：
（5）对照密度表，通过测得的密度判断硬币的金属。
知识点三：密度在生活中的应用
例3.（回归课本）如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99．8%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m3，看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温。因为它耐磨且富有弹性，据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时，将用它做隔热制成宇航服。
（1）该气凝胶具有________________特性。
（2）有人做过这样一个实验：在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m2，则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少千克________？
（3）某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，质量为1.3×105Kg，若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”的质量为多少千克__________？（钢的密度=7.8×103kg/m3）
变式训练3-1．社会生活中密度用途很广，下列说法错误的是（　　）
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、密度大，性能优良的新材料制造
D．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泡沫塑料的密度较小
变式训练3-2．大多数人都知道生活环境会对人的健康造成影响．人们喝了含重金属的水可能会生病．研究发现，这些影响甚至会影响好几代人．以下哪种特征最能说明重金属的特点( )
A．质量大 B．熔点高 C．密度大 D．温度高
四、课堂提升
1.我省富“硒”的矿泉水资源非常丰富．如果要将其开发为瓶装矿泉水，且每瓶净装550g，若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油，装满后至少能装多少g的酱油？ (ρ矿泉水＝1.0×103kg/m3 ，ρ酱油＝1.1×103kg/m3)
2.有一质量为5.4kg的铝球，体积是3000cm3，试求（1）这个铝球是实心还是空心？（2）如果是空心，则空心部分体积多大？（3）若空心部分装满水，总质量是多少g （ρ铝=2.7×103kg/m3）
第4节 密度与社会生活
一、知识滚动
1.B 2.D 3. (1) 零刻度线 (4) 1.1 (5) 偏大 (6)牛奶
三、课堂导学
知识点一：密度与温度
1. 变大 不变 变小 变小 不变 变大 温度
2. 大 热胀冷缩 热缩冷胀 变小 小 大
例1． 小 上升 变式训练1-1. 小 小 大
变式训练1-2. 热缩冷胀 热胀冷缩 密度 4
知识点二：密度与物质鉴别
质量 密度 例2．B 变式训练2.
知识点三：密度在生活中的应用
例3. （1）隔热性好；耐磨、弹性好 （2）0.09 （3）50 变式训练3-1．C
四、课堂提升
1.解：m水=550g ρ酱=1.1×103kg/m3=1.1g/cm3 ρ水=1×103kg/m3=1g/cm3
答：装满后至少能装605g的酱油。
2.解： V=3000cm3 m=5.4kg=5400g ρ铅=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3
(1)
∵2000cm3 <3000cm3 ∴这个铝球是空心的.
(2)
(3) 空心部分注满水时，水的体积：V水＝V空＝1000 cm3
水的质量：m水＝ρ水V空＝1.0 g/cm3×10 00cm3＝1000 g
注满水后的总质量：m总＝m水＋m铜＝1000 g＋5400 g＝6400 g
答：这个铝球是空心的，空心部分体积为1000cm3 . 若空心部分装满水，总质量是6400g.
方法归纳：自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时体积减小的性质，物质的这种性质叫做热胀冷缩，但是水例外.