6.4 密度知识的应用 课件 (共61张PPT) 2022-2023学年苏科版物理八年级下册

(共61张PPT)
第六章 物质的物理属性
第四节 密度知识的应用
苏科版 物理 八年级下册
1、量筒
2、测量固体的密度
3、测量液体的密度
4、鉴别物质
5、间接测量物体的质量或体积
学习目标
1. 量筒的作用 量筒是测量液体体积的工具.
2. 量筒上的标度
(1)单位：量筒上标度单位一般是毫升(mL).
(2)分度值：量筒上相邻两条刻度线之间的体积.
(3)最大测量值：量筒最上面的刻度值.
不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体的体积.
探究新知
新知一 量筒
3. 量筒的使用方法
(1)选：认清量筒标度单位、量程和分度值，根据被测物体的体积和测量精度选择合适的量筒.
(2)放：将量筒放在水平台面上.
(3)读： 读数时， 视线应与量筒内凹形液面
(量筒内液面大多是凹面)的底部相平，或
与量筒内凸形液面(量筒内装入水银时液面
是凸面)的顶部相平，如图6-4-1 所示.
(4)记：测量结果由数字和单位组成.
●
●
●
●
深度理解：
①分度值越小，测量结果越精确，但分度值并非越小越好.
②如图6-4-3 甲所示，读得的结果偏大；如图6-4-3乙所示，读得的结果偏小.
③形状规则的固体体积的测量：利用刻度尺测出物体的边长或直径等数据，再利用公式算出物体的体积.
④沉坠法：用来测漂浮物的体积，注意V1不是量筒中水的体积，而是量筒中水和助沉物的总体积.
4. 形状不规则的固体体积的测量方法(如图6-4-2)
⑤溢水法：用来测量无法直接放入量筒中物体的体积，注意溢水杯应装满水.
例 1
[ 中考·扬州] 小明家有一枚质量为2.1 g 的银币，他想用量筒测算出该银币是不是纯银的(ρ银=10.5 g/cm3)，所用的量筒规格如图6-4-4 所示， 此量筒的分度值是________mL，他能否鉴别出该银币是不是
纯银？ ________(填“能”或“不能”).
1
不能
解题秘方：根据量筒的使用方法，结合密度的简单计算进行判断.
特别提醒：
用量筒(量杯)测量物体的体积之前，首先要弄清量筒(量杯)的分度值；所选取的量筒的分度值需要小于被测物体的体积.
测量小石块的密度
目的 测量小石块的密度
器材 天平、量筒、烧杯、水、石块、细线
新知二 测量固体的密度
测量固体的密度
实验步骤 ①用天平测出小石块的质量m；
②在量筒中倒入适量的水，记下体积V1；
③将小石块浸没在水中，记下体积V2.
测量固体的密度
密度表达式
注意 在用天平和量筒测固体密度时，应先测质量后测体积，否则固体沾水，会导致测得的质量偏大
深度理解：
●适量的含义：
①小石块浸入液体中时，要能浸没在液体中，且液面不能超过量筒的最大刻度.
②液体倒入量筒中时，液面必须高于量筒的最小刻度.
●像平均速度的测量一样，固体密度的测量也是一种典型的间接测量(间接测量法).
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例2
[ 中考·宿迁] 小明用天平和量筒测量某种矿石的密度.
(1)将天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针如图6-4-5甲所示，小明应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，使天平平衡.
左
解析：在测量物体质量之前，天平指针偏向右，应将平衡螺母向左调节；
(2)小明将矿石放在天平的左盘．通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡，右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图6-4-5 乙所示，则矿石的质量是________g.
46.8
解析：被测物体的质量为m=20g ＋ 20g ＋ 5g ＋ 1.8g ＝ 46.8g；
(3)小明用量筒测量矿石的体积，如图6-4-5 丙所示，则矿石的密度ρ =________kg/m3.
2.6×103

(4)若小明先测出矿石的体积，再测出矿石的质量，这样测出的密度比上述结果偏________（填“大”或“小”）.
大


方法点评：
利用排水法测量固体体积渗透了等量替代的思想，即用体积相等的水替代固体，从而测出该固体的体积.
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● ●
测量盐水的密度
原理
器材 天平、烧杯、量筒、盐水
新知三 测量液体的密度
测量固体的密度
实验 步骤 ①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
②将一部分盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V；
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2.
密度表达式
知识链接：
●实验中是通过测出“倒入量筒中盐水”的质量和体积来测量盐水密度的. 用这种方法测盐水密度不需要测量空烧杯的质量，而且避免了液体沾在烧杯壁上带来的测量误差.
●液体密度的测量也是一种典型的间接测量(间接测量法)
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例 3
[ 中考·淮安] 小明同学为了测量“浦楼牌”陈醋的密度，进行以下实验：
(1)把天平放在_________ 上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，然后调节_________，使天平横梁平衡.
水平桌面
平衡螺母
解析：实验前，首先应将天平放在水平桌面上，将游码归零，然后调节平衡螺母，使天平横梁平衡；
(2)接下来进行以下三项操作：
A. 用天平测量烧杯和剩余陈醋的总质量m1
B. 将烧杯中的一部分陈醋倒入量筒，测出这部分陈醋的体积V
C. 将待测陈醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和陈醋的总质
量m2
以上操作的正确顺序是________( 填字母序号).
CBA
解析：正确的实验顺序应为CBA；
(3)由图6-4-6 可得陈醋的体积为________cm3，陈醋的密度是__________kg/m3.
40
1.125×103


警示误区：
测量液体的密度，易出现以下不妥或错误的操作过程：
方案一：①测出空烧杯质量m1；②在烧杯中装入适量的待测液体，称出总质量m2；③将烧杯中的液体倒入量筒中，读出液体的体积V. 本方案的不妥之处是：在将烧杯中的液体倒入量筒中时，短时间内不可能全部倒干净，导致液体体积的测量值偏小，则密度的测量结果偏大.
方案二：①用天平测出空量筒的质量m1；②在量筒中装入适量待测液体，称出总质量m2；③读出量筒内待测液体的体积V. 方案二的错误之处是：将量筒直接放在天平上测量. 量筒重心太高，若将其直接放在天平的托盘上，量筒极易倾倒.
1．鉴别物质的种类
(1) 理论依据：密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，因此可以利用密度鉴别物质.
(2)鉴别方法：测出物质的密度，对照密度表就可以知道物质的种类.
新知四 鉴别物质
(3)说明：由于不同物质的密度可能相同，故只通过密度鉴别物质不一定完全可靠. 要准确鉴别物质，常常要结合物质的其他性质进行判断.
深度理解:
冰和蜡密度相同，且都是固体，但可以从颜色、透明度、硬度等性质区分两者.
2. 密度在生产、生活中的应用
(1)野外勘探时根据样品的密度确定矿藏的种类及经济价值。
(2)盐水选种：把种子放在盐水里，饱满的种子的密度大沉到盐水底部，瘪壳和杂草的种子密度小浮在盐水表面。
(3)航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料。
(4)采用密度小的泡沫塑料作为填充物，既可减震，又方便运输。
(5)大型机床底座利用坚固、密度大的材料制成。
深度思考:
水不能作为温度计测温物质的原因：
①水具有反常膨胀的性质；
②水结冰体积膨胀，会胀破温度计的玻璃泡.
例4
为确定某种未知液体的“身份”，物理老师把这个任务交给了小明的实验小组，他们利用天平和量筒进行了多次测量. 某次的操作如下：
(1)用天平测量液体的质量. 当天平平衡时，放在右盘中的砝码质量和游码的位置如图6-4-7 甲所示，则称得烧杯和液体的总质量m 为_______g.
49
(2)用量筒测量液体的体积. 将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图6-4-7 乙所示，则该液体的体积V 为______mL,尽管体积测量方法正确，
但大家在对实验过程及结果进行评估时，
发现液体体积的测量值比它的实际值要
________ (填“偏大”或“偏小”).
30
偏小
(3)他们对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并根据测量结果画出了m-V 图像，如图6-4-7 丙所示. 由图像可知该液体的密度为_______g/cm3；
通过查表对照可知该液体是
____________.
0.8
酒精或煤油
一些物体的密度
物质 硫酸 水 酒精 煤油
密度/(kg·m-3) 1.84×103 1.0×103 0.8×103 0.8×103
解析：由图6-4-7 甲可知，天平右盘砝码的质量为45 g，游码所对的刻度为4g，则烧杯和液体的总质量m=45g+4g=49 g. 由图乙可知，液体的体积为30 mL，在把液体从烧杯倒入量筒的过程中，由于有液体附着在烧杯上，不可能全部倒入量筒，会使得测量的结果偏小.

深度思考:
图6-4-7 丙中纵坐标中的质量不是液体的质量，而是烧杯和液体的总质量，解题时要注意根据图像和坐标轴交点(烧杯中没有液体时)确定出烧杯的质量.
1. 间接测量物体的质量 有些物体的质量不易直接测量，如空气、巨石、油库中的油等，这时我们可以利用密度公式的变形式m=ρV 来间接测量.
(1)先测量出该物体的体积V；
(2)通过密度表查出组成该物体的物质的密度ρ；
(3)利用公式m=ρV 求出该物体的质量.
新知五 间接测量物体的质量或体积


例 5
很多同学知道自己的身高和质量，却不知道自己的体积，某同学身高是170 cm，质量是60 kg，他的体积约为( )
A. 0.006 m3 B. 0.06 m3
C. 0.6 m3 D. 6 m3
B


特别提醒:
在进行密度、质量、体积等相关计算时，关键要掌握两点：
①学会根据条件，灵活运用密度定义式及其变形式；
②学会分析题意，找出题目中隐含的条件，排除干扰因素.
例6
2021 年种粮大户田大叔家的菜籽喜获丰收，饱满的菜籽堆满了粮仓. 田大叔家的粮仓容积为120 m3，田大叔让杰伦帮他估算一下粮仓内菜籽的质量. 于是杰伦带上菜籽样品来到学校实验室.
A. 调节天平平衡后，将适量的菜籽样品放在天平的左盘中，在右盘中加减砝码并调节标尺上的游码，直到横梁又恢复平衡，如图6-4-8甲所示，则菜籽样品的质量是______g.
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B. 将左盘中的菜籽倒入量筒内并摇平，如图6-4-8 乙所示，则量筒内菜籽的体积为_______cm3. 菜籽的密度是
_________kg/m3.
C. 田大叔家粮仓内菜籽的质量是
_________kg.
80
1.05×103
1.26×105
解题秘方：利用取样法测量物体的密度，然后利用公式m=ρ V 进行质量的计算.

解题技巧:
间接测量质量实际上是由体积推算质量的大小，对于其中所涉及的密度值有两种途径解决：一是查密度表；二是用取样法测量样品的密度.
例 7
学习了密度的知识以后，小明对家中的一把紫砂壶产生了兴趣，如图6-4-9 所示，他想知道这种材料的密度. 于是他用天平测出壶盖的质量为44.4 g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14.8 g.
(1)请你帮小明算出这种材料的密度是多少？

(2)若测得整个空茶壶的质量为159 g，则该茶壶所用材料的体积为多大？


解析：溢出水的体积和壶盖的体积相同，只要计算出溢出水的体积，结合壶盖的质量，即可知道这种材料的密度. 根据壶的总质量和材料的密度也就知道所用材料的体积.
试题解读:
破解本题的关键是灵活运用密度定义式及其变形公式，难点是知道溢出水的体积等于壶盖的体积.
第四节 密度知识的应用
测量液体和固体的密度
间接测量质量
量筒的使用
鉴别物质种类
间接测量体积
归纳新知
再
见