第4节 密度的应用 （教学课件）中物理人教版（2024）八年级上册 第六章 质量与密度（34页PPT）

(共34张PPT)
第六章
质量和密度
第4节 密度的应用
学习目标——物理学科素养
01
物理观念
理解密度的概念，能运用密度公式进行简单计算，会计算不能直接测量的物体的质量和体积
02
科学思维
通过实验探究，学会用比值的方法定义密度概念，培养分析、概括和归纳能力，能运用密度知识解决实际问题。
03
科学探究
经历探究测量物质密度的过程，学会使用天平和量筒测量固体和液体的质量与体积，掌握科学探究的一般方法，培养团队协作精神。
04
科学态度与责任
培养严谨的科学态度和实事求是的作风，认识到密度知识在生活、生产中的重要价值，增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重难点
教学难点
教学重点
1. 利用密度公式计算含混合物质、状态变化等情况的复杂计算。
2. 灵活应用密度知识于实际生活生产，如鉴别物质、选材、解决工程问题。
1. 理解密度是物质的一种特性，并能运用这一特性解释一些看似矛盾的现象。
2. 在实际问题中，能准确分析物质的质量、体积和密度之间的关系，构建物理模型进行求解。
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94 m，由413 块花岗岩石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成。
思考：当这块花岗岩被加工成长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m 的长方体巨石时，它的质量约为多少？
课堂引入
人民英雄纪念碑
01
知识点1 利用密度求质量
知识点1：利用密度求质量
探究新知
原理 方法 举例
m=ρV
对于某些不便于直接测量质量的较大物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过密度表，查出这种物质的密度，再测出它的体积，根据公式 m=ρV 就能算出该物体的质量
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 就能算出该大理石的质量
知识点1：利用密度求质量
探究新知
【典例1】小红同学在课外活动中，想测出一个油罐内的质量，已知这个油罐的容积是50m3，他取出一些样品，测出20cm3这种油的质量是16 g，请你帮她计算出这灌油的质量。
解：油的密度
这罐油的总质量
答：这罐油的质量为4×104 kg。
02
知识点2 利用密度求体积
知识点2：利用密度求体积
探究新知
原理 方法 举例
对于某些不便于直接测量体积的物体，只要测出它的质量，再查出它的密度，就可以用公式 算出它的体积
如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 便可算出螺钉的体积
知识点2：利用密度求体积
探究新知
【典例2】工厂在铸造零件时，先要用木料制成实心的模型，叫木模，再铸造出与木模的大小和形状完全相同的零件，某零件厂车间生产了一批铸铁零件，现要判断这批零件是否合格（判断内部是否有气穴），技术人员随机抽取了一个铸铁件作为样品进行检测，他们通过查找和测量得到了相关的数据如表格所示：
零件 木模 铸铁件
质量/kg 3 36.34
密度/kg/m3 0.6×103 7.9×103
求:
（1）木模的体积；
（2）请判断这个铁铸件样品是否合格（判断内部是否有气穴） 若有，则求气穴的体积是多少
知识点2：利用密度求体积
探究新知
【详解】解：（1）根据题意可知，木模的体积
（2）铁铸件的体积
因为，所以铁铸件内部有气泡，气泡的体积
答：（1）木模的体积是；
（2）这个铁铸件样品不合格，则气穴的体积是。
03
知识点3 利用密度鉴别物质
知识点3：利用密度鉴别物质
探究新知
理论依据
鉴别方法
密度是物质的一种基本性质，不同的物质密度一般不同，所以可以利用密度来鉴别物质。
先测出物体的质量和体积，再根据 计算出物体的密度，再对照密度表就可以知道是何种物质。
注意：不同物质的密度可能是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是，可以通过气味区分它们。因此，要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用。
知识点3：利用密度鉴别物质
探究新知
【典例3】工业生产中，在铸造零件时，要先用木料制作一个实心的与零件形状完全相同的模型，叫木模。物理实践活动中，同学们参观了某零件厂的车间，观看车间生产金属零件的过程。小明想知道金属零件的材料，通过查找和测量得到的相关数据如表所示。
产品/材料 木模 金属零件 铝 铁 铜
质量m/kg 6 39.5
密度ρ/（kg/m3） 1.2×103 2.7×103 7.9×103 8.9×103
（1）求木模的体积；
（2）请通过计算判断这个零件是由什么材料制成的。
知识点3：利用密度鉴别物质
探究新知
解：（1）由表格数据可知，木模的质量m＝6kg，木模的密度ρ＝1.2×103kg/m3，根据可得，木模的体积
（2）由题意知，金属零件的体积
由表格数据可知，金属零件的质量
则这个零件的密度
对比表格中铝、铁、铜的密度可知，这个零件是由铁制成的。
答：（1）木模的体积为5×10-3m3；
（2）通过计算和密度表可知，这个零件是由铁制成的。
知识点4 密度在生产生活中的应用
知识点4：密度在生产生活中的应用
探究新知
勘探队员在野外勘探时，通过采集的样品的密度等信息，可以确定矿藏的种类及经济价值。
1. 测量密度，确定矿藏种类
2. 根据密度，鉴别产品优劣
用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为密度大而沉到盐水底，瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。
知识点4：密度在生产生活中的应用
探究新知
①航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料。
②在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料做填充物，一是为了防震，二是便于运输。
③大型机床底座需要用坚硬、密度大的材料制成。
3. 根据密度大小选择合适的材料
知识点4：密度在生产生活中的应用
探究新知
【典例4】4月25日，2025宝鸡钛谷国际钛产业博览会成果新闻发布会举行，全面介绍了本届钛博会的成果。钛合金具有强度高密度小、耐高低温性能良好、机械性能好、韧性和抗腐蚀性好、生物相容性好等优点，以下应用中不适合使用钛合金的是（　　）
A．飞机发动机部件 B．潜艇外壳
C．人工关节 D．压路机碾子
D
小结
课堂小结
根据密度公式 ，可以推导出m= ρV
根据密度公式 ，可以推导出公式 .
根据密度公式 可以鉴别物质.
测量密度，确定矿藏种类；
鉴定产品优劣；
根据物质的密度大小选择合适的材料.
材料与社会发展。
密度的应用
生产生活
中的应用
求出质量
求出体积
鉴别物质
课堂小结
探究新知
练习
课堂练习
课堂练习
探究新知
1．社会生活中密度的用途很广，下列说法错误的是（　　）
A．建造飞船尽可能采用强度高、密度大、性能优良的新材料制造
B．调制鸡尾酒时，利用了不同颜色的酒液具有不同的密度，形成美丽的颜色和层次
C．发生火灾时，为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应贴近地面快速通行
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
A
课堂练习
探究新知
2．把一个铜球放入装满水的杯中，铜球沉入杯底，测得从杯中溢出的水的质量是20g，铜球的质量是89g，已知，，下列说法中正确的是（　 　）
A．该铜球的体积为10cm3 B．该铜球的密度是8.9×103kg/m3
C．该铜球空心部分的体积是8cm3
D．将空心部分注满水后，球的总质量为99g
【详解】A．根据题意可知，铜球的体积等于溢出水的体积；根据可得，铜球的体积，故A错误；
B．根据可得，该铜球的密度
，故B错误；
C．根据可得，铜球中铜的体积
空心部分的体积
故C错误；
D．空心部分注满水，根据可得，加水的质量
球的总质量，故D正确。
D
课堂练习
探究新知
3．现有密度分别为ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的两种液体，质量均为m0，某工厂要用它们按体积比1：1的比例配制一种混合液（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大。则混合液的密度ρ，则按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（　）
A ． B． C． D．
【详解】由题意可知，两种液体的密度为ρ1、ρ2（ρ1<ρ2），且质量相同，都为m0，所以两种液体的体积V1＞V2，现要用它们按体积比1：1的比例配制一种混合液，且使所得混合液的质量最大，故密度为ρ2的液体要全部用完，所以按要求配制后，剩下的那部分液体的质量是液体的密度为ρ1剩下的质量，为
故C符合题意，ABD不符合题意。
C
课堂练习
探究新知
4．用烧杯盛某种液体，测得液体与烧杯总质量为m，液体体积为V，它们的关系如图所示，则烧杯的质量为 g，该液体的密度是 ，当液体与烧杯总质量为70g时，液体的体积为 。
【详解】[1]由图像可知，当液体体积 V=0 时，液体与烧杯的总质量为 40g ，此时液体质量为 0 ，所以烧杯的质量为40g 。
40
[2]当液体体积V=20cm3时，液体与烧杯总质量 m=60g ，
则液体质量
则液体密度
[3]当液体与烧杯总质量为70g时，则液体质量
则液体的体积
30
课堂练习
探究新知
5．小明同学在学校运动会中荣获“铜牌”，如图所示，小明测得奖牌的质量为14g，体积为2cm3。利用物质性质的差异可以鉴别不同物质。他想要利用物理知识鉴别该奖牌材料是否为纯铜。如果这块铜牌是实心的，则小明查阅密度表可知，该奖牌 （选填“是”或“不是”）纯铜材料制成的。如果这块铜牌是空心的，那么该奖牌
（选填“有可能”或“不可能”）是纯铜材料制成的。
物质 密度ρ/(g·cm-3)
铜 8.9
铁 7.9
铝 2.7
【详解】[1]由题意，根据密度公式，奖牌的密度
由表格数据可知，纯铜的密度是，因为，所以如果这块铜牌是实心的，则不是纯铜材料制成的。
[2]如果这块铜牌是空心的，由于空心部分的存在，则铜牌整体密度会变小，而组成奖牌的材料有可能是纯铜，所以该奖牌有可能是纯铜材料制成的。
不是
有可能
课堂练习
探究新知
6．在春节年货大集上，小明给姐姐买了一个铜制生肖兔摆件，如图所示。为测出该摆件的体积，小明把该摆件完全浸入盛满水的容器 中，刚好溢出300g的水。（）
(1)求该摆件的体积；
【详解】（1）当一个物体完全浸入水中时，它排开的水的体积等于该物体的体积，溢出水的质量为300g，由于水的密度是，所以，该摆件的体积为
课堂练习
探究新知
如果摆件是实心铜制的，其质量为
(2)若该摆件是实心的，则它的质量应该是多少？
（3）实际质量为890g，小于实心时的2670g，说明摆件是空心的。需要首先求出实际铜的体积，即实心部分的体积为
总体积为，所以空心部分的体积为
(3)若这个摆件的实际质量只有890g，则空心部分的体积是多少？
课堂练习
探究新知
7．狮子是兽中之王，其形象威雄壮，荡气凌然。古有雕刻石狮子摆放在宫廷建筑、园林名胜、官衙庙堂、豪门巨宅前，用以镇宅护卫。流传至今，有些企业、政府、银行以及豪富家宅的门口，还有这种安放石狮子镇宅护院的遗风不混。现知某单位门口摆放的一座石狮子质量为2t，为了知道它的体积，取一小块质量为15g，体积为6cm3的同种石料，g取10N/kg。求：
(1)石料的密度； (2)石狮子的体积。
【详解】（1）由可得，石料的密度为
（2）由题意可得，石狮子的质量为
由可得，石狮子的体积为
课堂练习
探究新知
8．2024年11月，电动自行车新国标正式实施，要求整车质量不得超过55kg。目前，两种材料的部分信息如下表所示。某厂家生产的一款电动自行车拟采用铝合金作为车架材料，其车架质量为14kg，除车架外其他部分总质量为13kg。
材料 密度/（kg·m﹣3） 每千克价格/元
高碳钢 7.8×103 3.5
铝合金 2.8×103 20
(1)制作该款电动自行车车架所需的铝合金体积是多少？
(2)若换成同体积的高碳钢车架，能否满足新国标的要求？
(3)从同体积车架材料的价格成本角度考虑，哪种材料更有优势？试通过计算加以说明。
课堂练习
探究新知
【详解】（1）该款电动自行车车架铝合金的体积为
（2）把铝合金换成碳钢，体积不变，则高碳钢车架的质量为
换成碳钢后的总质量
故能满足新国标的要求。
（3）碳钢车架的价钱为
铝合金车架的价钱为
故碳钢的车架更有优势。
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业：“练习与应用”
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
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