6.4密度的应用 教材知识梳理 课时练习
班级:_______ 姓名:_______
知识点1 利用密度求质量或体积
应用 类型 适用情况 方法 举例
求质量 不易直接称量质量的物体,如高大建筑物、空气等 1.查出组成该物体的物质的密度ρ,测出物体的体积V; 2.根据ρ=的变形式m=ρV,可求出质量. 如测一块长方体大理石的质量,大理石的密度可以查阅密度表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式m=ρV就能算出大理石的质量.
求体积 形状不规则或不便于直接测量体积的物体 1.查出组成该物体的物质的密度ρ,测出物体的质量m; 2.根据ρ=的变形式V=,可求出体积. 如测形状不规则的铁制螺钉,可以用天平测出螺钉的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式V=便可算出螺钉的体积.
知识点2 利用密度鉴别物质
1.原理:密度是物质本身的一种特性,不同的物质密度一般①___________,所以可以利用密度来鉴别物质.
2.方法
3.根据密度选材:
a.机床底座采用坚固、密度大的材料制成;
b.拍摄电影时的石头道具使用密度很②_________的泡沫塑料制成;
c.飞机的外壳常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料制成.
参考答案
①不同 ②小
课时练习
01 知识点过关
1.密度与温度
规 律:一般物质都有____________的性质,即在温度升高时,体积膨胀,密度________;在温度降低时体积收缩,密度________,也就是________能够影响物质的密度.
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,密度都减小.故水在凝固成冰时,密度变小,体积变大.
说 明:气体的热胀冷缩最为明显,它的密度受温度影响最大;一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度影响比较小.
2.密度与物质鉴别
原 理: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.
02 基础题
1.如图是我国自行设计研发的C919 大型客机。C919采用了大量的铝合金材料,之所以用铝合金材料制作机身而不用钢材。下列说法正确的是( )
A.铝合金材料比钢材质量大 B.铝合金材料比钢材体积小
C.铝合金材料比钢材密度小 D.铝合金材料比钢材密度大
2.如图甲为水的密度在 范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图。根据图像及水的其他性质,下列分析判断正确的是( )
A. 在 范围内,水具有热胀冷缩的性质
B. 温度等于 时,水的密度最大,质量也最大
C. 图乙中从上至下 、 、 、 处的温度逐渐降低
D. 如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰
3.工厂生产的酒精含水量不得超过10%(按质量计算),当含水量正好是10%时,质检员测得其密度为0.816 g/cm3,某次质检员抽测了甲、乙、丙、丁四瓶样本,测得它们的密度依次是0.81 g/cm3、0.815 g/cm3、0.82 g/cm3、0.83 g/cm3.其中合格的产品是(ρ酒精=0.8 g/cm3)( )
A.只有甲 B.甲、乙
C.丙、丁 D.乙、丙、丁
4.水具有反常膨胀的特性.如图所示为水的密度在0~10 ℃范围内随温度变化的曲线.根据图像可知,温度等于________℃时,水的密度最大;在0~4 ℃范围内,水具有________(填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质.
5.小宁参加全省心算比赛荣获金牌,他想知道这块奖牌是否是纯铜制成的.于是他用天平和量筒分别测出该奖牌的质量和体积为28.8 g和4 cm3,并算出奖牌的密度为________g/cm3.小明通过查密度表知道,铜的密度为8.9×103 kg/m3,由此他判断该奖牌________(填“是”或“不是”)由纯铜制成的.
6.一个铜球的质量是178 g,体积是40 cm3,则这个铜球是________(填“空心”或“实心”)的,若是空心的,空心部分的体积是________cm3.(铜的密度是8.9×103 kg/m3)
7.地沟油中含有杂质及有毒物质,很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大,为了验证这种猜想,小明找到质量为0.46 kg的地沟油,测出其体积为0.5 L,该地沟油的密度是多少kg/m3?能否用密度这一指标来鉴别地沟油,请说明理由.(已知正常食用油的密度约为0.91×103 kg/m3~0.93×103 kg/m3)
03 中档题
8.当夏日炎炎时,我们常使用空调来降低室内的温度.当冬日严寒时,我们又可以使用空调来提高室内的温度,你觉得在使用的过程中,空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求( )
A.夏天,应将空调出风口向上调节,让凉风向上吹出
B.冬天,应将空调出风口向上调节,让暖风向上吹出
C.无论夏天还是冬天,都应将空调出风口向下调节
D.无论夏天还是冬天,都应将空调出风口向上调节
9.用密度为2.7×103 kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体.要求它们的边长分别是0.1 m、0.2 m和0.3 m,制成后让质量检查员称出它们的质量,分别是3 kg、21.6 kg和54 kg,质量检查员指出,有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则这三个正方体( )
A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品
B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品
C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品
D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品
10.社会生活中密度用途很广,下列说法错误的是( )
A.冬季与夏季煤气的价格不同的原因之一是煤气在两季的密度不同
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,密度小,性能优良的新材料制造
D.鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的,只需测出它的密度即可做出准确的判断
11.在古墓发掘中有文物酒杯一件,表面模糊不清,称出其质量是42 g,测得其体积为4 cm3,这酒杯的密度是__________kg/m3,它可能是由________制成的.
12.现有同一种材料做成的四个正方体A、B、C、D,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,空心的是________,这种材料的密度是________g/cm3.
13.有两个大小相同、外表涂有相同防护漆的实心立方体,已知其中一个是铁块,另一块是木块.在不损坏防护漆的前提下,小明想鉴别它们,就用天平称质量,判定质量大的是铁块,你认为他的鉴别方法是否正确,并说明理由.
14.小华很想鉴别妈妈去云南旅游时带回来的当地少数民族的首饰是不是纯银做成的,于是,他向老师借了天平和量筒等器材,用天平测出一手饰的质量为90 g,用量筒测出其体积为10 mL(ρ银=10.5 g/cm3,1 cm3=1 mL),则:
(1)通过计算说明该首饰是不是纯银做成的?
(2)若是纯银做成的一个同样大的首饰,需要多少克纯银?
15.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其他鸟类或物体碰撞.研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离.由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件.综合上述信息,回答下列问题.
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤,720km/h= m/s.
(2)下表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 .
(3)如图,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s.这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间.
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果.根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力.
16.生活中常有一些人用所谓的“金砖”行骗,这些骗子一般自称:在田地里挖出一块(或祖传下来)质量约为300 g的小长方体“金砖”,百分百黄金,因急着用钱不得不出手,要价很低,常使一些贪小便宜的人上当。请你用所学物理知识鉴定“金砖”是否为纯金,以揭穿骗局。
有以下器材可供选择:A.天平,B.刻度尺,C.大量筒,D.水,E.细线等。
(1)你需要依据的物理原理是 。
(2)根据你的实验方案,应当选择以上哪些器材 器材(用字母表示): 。
(3)根据你选择的器材,简要写出测量过程。
17.一空玻璃瓶的质量为25.4g,装满水后的总质量为47.4g,装满酱油后的总质量为51.8g;(水的密度为1g/cm3)求:
(1)玻璃瓶的容积有多大;
(2)酱油的密度有多大。
18.晓惠同学热爱劳动,时常帮助妈妈做家务。她用家里已有的质量1.2kg、体积为960cm3的鲜豆腐制作冻豆腐,鲜豆腐中水的质量约占总质量的52.5%。将鲜豆腐冰冻,然后解冻,让水全部流出,冰占据的空隙将成为数量繁多的细小孔洞,就变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐)。豆腐在冰冻过程中由于水分凝固导致总体积增大,假设整个制作过程前后,除水分以外的部分体积不变。求:
(1)鲜豆腐的平均密度为多少?
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少?(已知ρ冰=0.9×103kg/m3)
(3)海绵豆腐的平均密度为多大?(结果保留两位小数)
19.阅读短文,回答文后的问题。
铝为什么被誉为“会飞的金属”?
人们常把飞机比成银燕,其实,飞机是用铝和铝合金做的,纯铝很软,人们在纯铝中加入4%铜与少量的镁、锰、硅、铁等,制出了硬铝,由于硬铝既保持了密度小的特性,又克服了纯铝软的特点,因此硬铝很快就成了最重要的一种合金。一架普通的飞机,差不多要用50万个硬铝做的铆钉,另外,飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用硬铝做的。在金属的家庭中,由于铝的密度小,使它得天独厚地能随飞机一起腾云驾雾,遨游高空,因此被誉为“会飞的金属”。
以前,这个“会飞的金属”,还只能飞翔在地球附近的高空,可是从1957年起,随着人造卫星与宇宙火箭一个个接连上天,铝就成了“飞天”的原材料,前苏联第一颗人造卫星的密封外壳与第二颗人造卫星的动物舱,以及球形容器都是铝合金做的。
本来,铝已经够轻的了,可是1958年以来又研制出了更轻的铝——泡沫铝,在泡沫铝的“肚子里”尽是氢气泡,放在水里,它会像木头一样浮起来,1m3的泡沫铝,只有178kg,而1m3的水有1000kg,另外泡沫铝能保温、隔音,不易锈蚀,目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料。
(1)铝被誉为“会飞的金属”,是因为铝的 小;
(2)纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝,硬铝有哪些优点: ;
(3)泡沫铝的密度为 kg/m3= g/cm3;
(4)1m3的泡沫铝比1m3的水的质量少 kg;
(5)泡沫铝有哪些优点: 。
04 拓展题
20.为了判断一个小铁球是不是空心的,某同学测得如下数据:(ρ铁=7.9×103 kg/m3)
铁球的质量 m/g 水的体积 V水/mL 水和铁球的总体积 V总/mL
79 60 75
(1)做这个实验需要哪些测量器材?测量器材:____________.
(2)该小铁球是空心的,还是实心的?写出依据.
(3)若小铁球是空心的,空心部分的体积是多大?
参考答案
知识点过关1.热胀冷缩 减小 增大 温度 大 热胀冷缩 2.质量 体积 ρ=
基础题
1.C 2.D 3.B 4.4 热缩冷胀 5.7.2 不是 6.空心 20 7.地沟油的体积:V=0.5 L=5×10-4 m3 地沟油的密度:ρ===0.92×103 kg/m3 因为地沟油的密度在正常食用油密度范围之内, 所以不能用密度这一指标来鉴别地沟油.
中档题
8.A 9.C 10.D 11.10.5×103 银 12.C 5 13.方法正确;因为铁的密度大于木块,已知实心铁块和实心木块大小相同,体积相同,由公式ρ=可知,体积相同的铁块的质量一定比木块大. 14.(1)该首饰的密度:ρ===9 g/cm3<10.5 g/cm3 所以不是纯银做成的 (2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量:m=ρ银V=10.5 g/cm3×10 cm3=105 g
15.【答案】 200 材料C 0.15 适应 可能
【分析】(1)根据进行单位换算;
(2)从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,材料的抗压性要大和密度要小;
(3)根据速度公式求出飞机的头A点到达O点位置所需的时间;
(4)根据生物有适应环境的能力特点分析长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力.根据达尔文进化论推测很多很多年后,鸟类能不能具有更强的躲避高速飞行器的能力.
【详解】(1);
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件;
(3)飞机的头A点到达O点位置所需的时间是:;
(4)生物都有适应环境的能力,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们适应飞行生活的表现;生物是不断进化的,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类可以通过提高自己的躲避能力来适应环境.
16.【答案】(1)
(2)A、B(或A、C、D、E)
(3)方案一:先用天平测出“金砖”的质量,然后用刻度尺测出“金砖”各边长,求出金砖的体积,根据公式求出“金砖”的密度,然后与密度表中金的密度对比,看是否为纯金
方案二:用天平测出“金砖”的质量,用量筒和水、细线测出“金砖”的体积,根据公式求出“金砖”的密度,并与密度表中的金的密度对比,看是否为纯金
17.【答案】(1)22cm3;(2)1.2g/cm3
【详解】解:(1)玻璃瓶中装满水时,水的质量
由可得,玻璃瓶的容积
(2)玻璃瓶中装满酱油时,酱油的质量
酱油的体积
则酱油的密度
答:(1)玻璃瓶的容积为22cm3;
(2)酱油的密度为1.2g/cm3。
18.【答案】(1)1.25g/cm3;(2)700cm3;(3)0.55g/cm3
【详解】解:(1)鲜豆腐的质量为
m=1.2kg=1200g
鲜豆腐的体积为960cm3,则鲜豆腐的平均密度为
(2)由于鲜豆腐中水的质量约占总质量的52.5%,所以水的质量为
m水=52.5%m=52.5%×1200g=630g
水结冰过程中,质量不变,所以冰的质量为
m冰=m水=630g
冰的体积为
海绵豆腐内所有孔洞的总体积等于冰的体积,即为700cm3;
(3)水结成冰后,增大的体积为
海绵豆腐的总体积为
V总=V+ΔV=960cm3+70cm3=1030cm3
海绵豆腐的平均密度为
答:(1)鲜豆腐的平均密度为1.25g/cm3;
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为700cm3;
(3)海绵豆腐的平均密度为0.55g/cm3。
19.【答案】(1)密度;(2)密度小、硬度大;(3)178;0.178;(4)822;(5)能保温、隔音、不易锈蚀
【详解】(1)铝的密度较小,与密度较大的材料相比,体积相同时,质量较小,故被誉为“会飞的金属”。
(2)铝的质地比较软,很容易发生形变,当制成硬铝后,就克服了纯铝软的特点,硬铝具有密度小、硬度大的特点。
(3)泡沫铝的密度为
(4)由材料知,1m3的泡沫铝,只有178kg,而1m3的水有1000kg,则1m3的泡沫铝比1m3的水的质量少
(5)泡沫铝的优点:能保温、隔音、不易锈蚀等。
拓展题
20.(1)天平、量筒 (2)假设铁球为实心,体积为:V实===10 cm3 铁球现在的体积为V=75 cm3-60 cm3=15 cm3 15 cm3>10 cm3 所以铁球是空心的 (3)空心部分的体积V空=V-V实=15 cm3-10 cm3=5 cm3