5.4密度知识的应用 课件 (共37张PPT)2023-2024学年度沪科版物理八年级全一册

(共37张PPT)
第4节 密度知识的应用
新课引入
这都与密度有关，密度知识在工农业生产、社会生活中有重要的应用，今天我们一起学习。
飞机制造所用的材料主要是超硬铝和钛合金。而钢铁的硬度也比较理想，价格又低，但是为什么很少用呢？
5月28日上午，国产大飞机C919的首次商业飞行宣告成功。
1.会查密度表，能说出水等常见物质的密度值；能用密度知识解释生活中的一些常见现象
2.能用密度公式进行一些简单的计算
3.能运用密度知识估测物质的体积和质量
重点
学习目标
重点
物质 密度ρ/(kg· m－3) 物质 密度ρ/(kg·m－3)
铂 21.5 × 103 花岗岩 (2.6~2.8)× 103
金 19.3×103 玻璃 (2.4~2.8)× 103
铅 11.3×103 混凝土 2.2×103
银 10.5×103 砖 (1.4~2.2)× 103
铜 8.9×103 冰 0.9×103
钢、铁 7.9×103 石蜡 0.9×103
铝 2.7×103 干松木 0.5×103
常见固体密度
新知学习
一、常见物质的密度
常见液体密度
物质 密度ρ/(kg·m－3) 物质 密度ρ/(kg·m－3)
汞 13.6×103 柴油 0.85×103
硫酸 1.8×103 煤油 0.8×103
海水 1.03×103 酒精 0.8×103
纯水 1.0×103 汽油 0.71 × 103
常见气体密度(0 ℃，1个标准大气压下)
物质 密度ρ/(kg·m－3) 物质 密度ρ/(kg·m－3)
氯 3.21 氮 1.25
二氧化碳 1.98 一氧化碳 1.25
氩 1.78 水蒸气(100 ℃时) 0.60
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
不同物质的密度一定不同
B. 同种物质的密度一定相同
C. 固体的密度一定大于液体的密度
一般情况下，气体的密度小于固体、液体的密度
想一想
下面关于密度的这些说法正确吗？
A. 不同物质的密度一定不同。
×
物质 密度
冰 0.9×103
石蜡 0.9×103
物质 密度
煤油 0.8×103
酒精 0.8×103
B. 同种物质的密度一定相同。
×
物质 密度
冰 0.9×103
纯水 1.0×103
液态
固态
水的反膨胀现象
与水的反常膨胀有关的现象
①水在4℃时的密度最大，下沉到水底。如图所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，利于生物存活。
②各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃下时最安全的。
③在北方的冬天，对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。水管为什么会被冻裂？
结论：一定质量的水结成冰后体积增大，把水管胀裂了。
推导： 设水的体积为V水，结冰后， 冰的体积V冰。
因为质量不变，m冰= m水，即ρ冰V冰= ρ水V水
又因为ρ冰＜ ρ水 ， 所以V冰＞V水，
即一定质量的水结成冰后体积增大。
例题 如图所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（　　）
D
由水的密度随温度变化的关系图，可得出结论：水在4℃时密度最大；水在0～4℃，随着温度的降低，密度变小；水在4～8℃，随着温度的升高，密度变小。不能得出水凝固成冰时体积会变大。所以选D。
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
C. 固体的密度一定大于液体的密度。
×
物质 密度
水银 13.6×103
物质 密度
铂 21.5×103
金 19.3×103
铅 11.3×103
银 10.5×103
铜 8.9×103
D.一般情况下，气体的密度小于固体、液体的密度。
√
物质 密度
柴油 0.85×103
煤油 0.8×103
酒精 0.8×103
气体的密度
液体的密度
物质 密度
二氧化碳 1.98
氧 1.43
空气 1.29
对密度的进一步认识
(3)每种物质都有自己的密度
(2)密度与物质的状态有关
(1)不同物质的密度一般不同
思考
用密度来鉴别物质是不是绝对准确？
不是，因为有些不同物质密度是相同的，要真正鉴别物质，还要借助物质的其他特性。
二、密度知识的应用
密度的知识在日常生活、生产和科学研究中有着广泛的应用
1、人们常常可根据密度的大小来鉴别物质（不同物质的密度一般是不同的）
阿基米德利用密度鉴别皇冠是否是纯金
2、利用密度公式，估测物体的体积：对某些形状不规则的物体，可设法测出它的质量，查出该物质的密度，进而求出体积
利用青金石制作手串，需要估计它的体积，而这种材料不能采用排水法测量体积（青金石容易吸水导致污垢吸入内部），因此需要测出质量，通过密度求出体积
想搬迁某些质量较大的石像，可设法估测出它的体积，查出该物质的密度，进而求出质量，方便选择合适迁移方案
3、利用密度公式，估测物体的质量：对某些不易称量质量的物体，可设法测出它的体积，查出该物质的密度，进而求出质量
根据m=ρV 可知，在体积相同时，密度越小，质量越小，密度越大，质量越大。
4. 根据需求来选择密度合适的材料
①交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料，减小自身的质量。
材料 密度（kg/m3）
超硬铝 2.7×103
钛合金 4.5×103
释疑
②机器底座的作用是为了增加稳度，压路机的滚筒是对路面的压力大。
材料 密度（kg/m3）
钢、铁 7.8×103
压路机的滚筒
机器底座
这些情况下，要求它们的质量大一些，所以人们就常常选用密度大的材料来制作。
③拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，要求道具的质量要小，人们常选用密度很小的泡沫塑料做道具。
④在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，减小质量，同时起到防震作用，便于运输，价格低廉。
密度公式的推导
已知：
求：
质量
密度、体积
已知：
求：
体积
质量、密度
三、密度简单计算
例题1 小明同学代表学校参加全市乒乓球比赛，获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3。你能利用这些数据帮助他作出判断吗？
已知：金牌的质量m=44.5g，体积V=5cm3。求：金牌的密度ρ。
解：
查密度表可知该金牌不是纯金的。
答：该金牌不是纯金的。
例题 2 测得一长方形薄铝板的长为 5 m、宽为 1 m, 测得其质量为 13.5 kg, 从密度表上查得铝的密度为 2.7×103 kg/m3，这块铝板的厚度是多少？
已知：铝板的板长 a=5 m、板宽 b=1 m、质量m= 13.5 kg、密度 ρ=2.7×103 kg/m3。求：铝板的厚度 c。
解：由 得
而 V=abc，所以
答：这块铝板的厚度为 1 mm。
古代健身器材 —— “健身球”
健身球的主要成分是金属铁，这个铁球是实心的还是空心的？
方法分析：
通过比较密度大小可以判断物体空实心。
实心的:
空心的：
ρ =
m
V
ρ球 < ρ铁
ρ球 = ρ铁
已知： m = 119g
所以铁球是空心的。
解：
ρ球 =
m
V
=
119g
65cm3
= 1.8g/cm3
= 1.8×103kg/m3
因为ρ球< ρ铁 ，
ρ铁 = 7.9×103kg/m3
求： ρ球
V = 65cm3
答：
除了利用比较密度的方法判断物体是空心还是实心的，你还能通过其他方法进行判断吗？如果物体是空心的，你能求出空心部分的体积吗？
想一想
方法分析：
实心的:
空心的：
V球 > V铁
V球 = V铁
通过比较体积大小可以判断物体空实心
V球 = V铁 + V空心
V铁
V空心
已知： m球 = 119g
所以铁球是空心的。
=
119g
7.9g/cm3
= 15cm3
ρ铁 = 7.9g/cm3
求： V空心
V球 = 65cm3
V铁 =
m铁
ρ铁
由公式 得
ρ =
m
V
解：
=
m球
ρ铁
因为V球> V铁 ，
= 50cm3
答：
铁球的空心体积为50cm3。
V空心= V球 V铁
= 65cm3 15cm3
密度知识的应用
板书设计
密度知识的应用
密度公式的应用
测定物质
估测体积
估测质量
已知质量、体积，求密度：
已知密度、体积，求质量：
已知质量、密度，求体积：
选择材料
解：
答：水的体积为0.9m3
1、1m3的冰完全熔化成水，体积多大？
随堂练习
2、有一个体积是40cm3的铜球，它的质量是316g，这个铜球是空心的还是实心的？
已知
求:
判断球是空心还是实心 。
解法一、密度比较法
铜球为空心。
解法二、质量比较法
铜球为空心。
解: 假设设球为实心,则:
解法三、体积比较法
铜球为空心。
空心部分体积等于球的体积40cm3减去实心铜块的体积35.5cm3　　　　
空心部分体积为4.5cm3
3.有两块金属，质量之比是3：2，体积之比是2：1，则它们的密度之比是( )
A. 3：1 B. 3：4
C. 4：3 D. 1：3
B
4.一个钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气，某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一，钢瓶内剩余氧气的密度为(　　)
A. 6 kg/m3 B. 4 kg/m3 C. 3 kg/m3 D. 2 kg/m3
B
设钢瓶内装有密度为6 kg/m3的氧气的质量为m0，体积为V0，则
用去其质量的三分之一后，
有一种1角硬币，看上去好像是铝制的。它真是铝制的吗？请你想办法测量它的密度。写出你选用的实验器材、实验方法、你所采用的实验步骤。1角、5角和1元硬币所用的金属一样吗？通过实验验证你的判断。
一枚1角硬币的密度
动手环节
解：实验器材：天平、砝码、量筒、烧杯、水。
实验步骤：①先用天平称出10枚1角硬币的质量；
②在量筒中倒入适量的水读出此时水的体积V ；
③将10枚一角硬币放在量筒的水中，读出此时水的体积V 。