第3节《物质的密度(1)》重点归纳与精析提升

第3节《物质的密度(1)》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．密度的定义： 某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2．密度的公式： ρ＝ 。
3．密度的单位：千克/米3、克/厘米3。
1克/厘米3＝ 千克/米3
4．水的密度：ρ水＝ ＝1.0克/厘米3，表示 。
5．密度是物质的一种 。
(1)各种物质都有自己的密度。
(2)不同物质的密度 。
【知识广场】
结冰的湖面下为什么鱼能够生存
大部分物质都具有热胀冷缩的性质，但是水在某些温度范围内，温度升高时，体积反而减小。如图4.3-1所示的曲线表示质量为1千克的纯水在不同温度时的体积。从图中可以看出，在4 ℃时1千克纯水的体积最小，即水在4 ℃时的密度最大。由于水的这种反常缩胀特性，秋冬气温下降时，池塘里靠近水面的池水温度首先降低；温度降低了，水密度变大而下沉，池塘底部温度较高密度较小的水上升形成对流，直到整个池水温度降到4 ℃，因这时水的密度最大，对流就不再进行。当气温继续下降，低于0 ℃时，靠近水面的水首先结冰，因为冰和水都是热的不良导体，只要池水不是很浅，池塘底部的水温仍可保持在4 ℃左右。因此，湖面结冰后，水中的鱼虾还能够生存。
【精选例析】
【例1】　为了研下列有关密度的说法正确的是 (　　)
A. 因为木头比铁轻，所以木头的密度比铁小
B. 液体的密度一定比固体的密度小
C. 密度是物质的一种特性，与物质的体积没有关系
D. 一滴水的质量小于一桶水的质量，因此一滴水的密度小于一桶水的密度
　密度是物质的一种特性，与物质的体积和质量无关。液体的密度也有比固体大的，如水银的密度为13.6×103千米/米3，比一般的固体的密度都要大。根据木头与铁的轻重，不能判断木头和铁的密度大小。
【例2】　用相同质量的铝和铜制成体积相等的球(已知ρ铝＝2.7×103千克/米3，ρ铜＝8.9×103千克/米3)，则下列说法正确的是( )
A. 铝球和铜球一定都是实心的
B. 铝球一定是实心的，铜球可能是实心的
C. 铜球和铝球一定都是空心的
D. 铜球不可能是实心的
【解析】　由于V铜球＝V铝球，ρ铜>ρ铝，若两球均是实心的，则m铜球＝ρ铜V铜球，m铝球＝ρ铝V铝球，即m铜球>m铝球，与题意(两球质量相同)不符。可以推测：两球不可能都是实心的，至少有一球是空心的，即铜球肯定空心，铝球有可能空心。
【例3】　为了研究物质的某种属性，小伟同学找来大小不同的蜡块和干松木做实验，得到的数据如表所示：
实验
序号
蜡块
干松木
体积V/厘米3
质量m/克
体积V/厘米3
质量m/克
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(1)在图4.3－2中的方格纸中用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)通过分析表中实验序号①或②，可归纳出的结论是_____________。
(3)分析图表可知，由同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值________；由不同物质组成的物体，其质量与体积的比值一般______。(以上两空均填“相同”或“不同”)。科学上将质量与体积的比值定义为__________。
(4)本实验测量多组数据的目的是_________________。
　(1)根据表中的数据，以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，根据表中数据描点、连线即得蜡块和干松木的质量随体积变化的图像，如图4.3-3所示。
(2)实验序号①或②都是在体积相等的情况下测得的数据，可得出相同体积的两种物体，它们的质量是不相同的。
(3)由表中数据可知，蜡块的质量与体积的比值均为0.9克/厘米3，干松木的质量与体积的比值均为0.5克/厘米3。故可得出，由同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值相同，由不同物质组成的物体，其质量与体积的比值一般不同。质量与体积的比值，科学上定义为密度。
(4)在实验中测量多组数据，得出的实验结论更具有可靠性和普遍性。
【重点归纳】
1．密度是物质的一种特性，对于同一种物质，在确定的温度和状态下，密度是不变的，即物质的密度大小与质量和体积无关，而质量与体积成正比。
2．每种物质的密度是一定的，它一般不随物体的质量、体积和形状的变化而变化。因此对ρ＝的理解，不能单纯从数学角度出发，认为ρ与m成正比， ρ与V成反比。因为对于同一种物质来说，  是定值，例如用同种铁做成的小铁钉和大铁块的密度是相等的。
3．物质的密度并不是绝对不变的，当物质的状态发生变化时，物质的密度也会发生变化。例如物质由液态变成气态时，质量不变，但体积变大，密度就会变小。另外，温度变化和气压变化也会影响气体的密度。
【巩固提升】
1．小科同学喜欢篆刻艺术，篆刻用的印模经过专用工具的钻、磨、刻等工艺后，可以让人感受到艺术的魅力。印模在加工过程中，下列物理量没有发生变化的是( )
A. 体积　 B. 质量 C. 密度　 D. 形状
2．对于密度公式ρ＝，下列说法正确的是( )
A. 当质量不变的时候，密度与体积成正比
B. 当体积不变的时候，密度与质量成正比
C. 密度与体积成正比，密度与质量成反比
D. 同种物质的密度一定，质量与体积成正比
3．对于几块材料相同、形状和体积各不相同的实心铜块，下列说法正确的是( )
A. 质量大的铜块密度大
B. 体积小的铜块密度小
C. 几块铜块的密度都相同
D. 需要知道铜块的质量和体积才能判断
4．在电影中常见到房屋倒塌，重物下落，将演员砸成“重伤”的镜头，这些重物一定是用( )
A. 比实物密度小的材料制成的
B. 比实物密度大的材料制成的
C. 与实物密度相等的材料制成的
D. 与实物密度相近的材料制成的
5．下列图中，能正确反映同种物质的质量和体积关系的是( )
6．小丽与小红在学习密度知识时，得出了下列的结论，其中正确的是( )
A. 一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度变为原来的一半
B. 铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量
C. 铜的密度是8.9×103千克/米3，表示1米3铜的质量为8.9×103千克
D. 密度不同的两个物体，其质量一定不同
7．我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为0.16千克/米3，则( )
A. 该材料体积越大，密度越大
B. 1米3的该材料质量为0.16千克
C. 将由该材料制成的物品带到太空，质量减小
D. 该材料适合制作打桩用的重锤
8．甲物质的密度为2.5吨/米3，乙物质的密度为2.5千克/分米3，丙物质的密度为2.5克/厘米3，丁物质的密度为250千克/米3，其中密度最小的物质是( )
A. 甲　 B. 乙 C. 丙　 D. 丁
9．小明同学阅读了下表后，归纳出一些结论，其中正确的是( )
0 ℃、标准大气压下部分物质的密度/(千克/米3)
水
1.0×103
冰
0.9×103
水银
13.6×103
干松木
0.5×103
酒精
0.8×103
铜
8.9×103
煤油
0.8×103
铝
2.7×103
A. 不同物质的密度一定不同
B. 固体物质的密度一定比液体物质大
C. 同种物质的密度一定相同
D. 质量相同的实心铜块和铝块，铜块的体积较小
10．如图所示的是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像。由图像可知，甲、乙两种物质的密度ρ甲、ρ乙和水的密度ρ水之间的关系是( )
A. ρ乙>ρ水>ρ甲　 B. ρ乙>ρ甲>ρ水
C. ρ甲>ρ水>ρ乙　 D. ρ水>ρ甲>ρ乙
11．针对新闻报道的某品牌婴幼儿奶粉含有对婴幼儿有害的三聚氰胺事件，国家质检总局要求该产品立即下架。三聚氰胺的密度是1.574×103千克/米3，其表示的意义是：每立方米的 。
12．为了研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，记录在表格中。
实验次数
物体
质量/克
体积/厘米3
/(克/厘米3)
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
3
松木1
108
0.5
4
松木2
10
20
0.5
(1)将表格填完整。
(2)比较1、2两次实验数据，可得出结论：同一种物质，它的质量跟体积成 。
(3)比较2、3两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质， 。
(4)比较1、4两次实验数据，可得出结论： 。
13．兰兰家有一个兔宝宝的摆设，放在水平桌面上。兔宝宝是实心的，兰兰很想知道它究竟是由什么物质制成的，于是设法测得它的质量是1.78千克，体积是200厘米3，兔脚与水平桌面接触的总面积是4厘米2。通过计算和查表判断兔宝宝可能是由哪种物质制成的？
物质
密度/(千克/米3)
金
19.3×103
铜
8.9×103
钢
7.8×103
14．纯牛奶的密度为1.1×103～1.2×103千克/米3，小明很想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶。他和几个同学根据所学密度知识进行了如下实验：首先用天平称出一盒牛奶的质量是250克，喝完再称得空盒质量是26克，然后认真观察牛奶盒，发现牛奶的净含量是200毫升。问：经他们的检测计算，分析同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准？
15．科学家发现从空气中取得的氮气的密度为1.2572千克/米3，从氨中取得的氮气的密度为1.2505千克/米3。数据的细微差异引起了科学家的注意，科学家在进一步研究中发现了新的气体——氩。这一实验说明密度是物质的一种 ，应用密度可以 物质。为进一步探究物质的密度，科学兴趣小组的同学设计并进行了以下实验，请你帮助完成。
【设计实验与进行实验】　①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；②向烧杯中倒入适量的水，测出它们的总质量m2，则这些水的质量为 ；③再将烧杯中的水倒入如图所示的量杯中，测出水的体积V；④计算出水的密度ρ。
【评估】　请找出实验中的两个不足之处：① ；
② 。
【提出问题】　改进实验后，小姬同学测得这些水的密度为1克/厘米3。水常见的形态有固态、液态、气态。她想：水在固态和液态时的密度是一样的吗？
【设计实验与进行实验】　将这些水凝固成冰进行实验，所获得的部分实验数据如下表，请将表格补充完整。
实验序号
冰的质
量m/克
冰的体
积V/厘米3
冰的密度
ρ/(克·厘米－3)
1
36
40
0.9
2
45
50
0.9
3
54
60
0.9
【分析与结论】　分析数据得到的结论是： 。
第3节《物质的密度(1)》重点归纳与精析提升参考答案
【知识梳理】
1．密度的定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2．密度的公式： ρ＝。
3．密度的单位：千克/米3、克/厘米3。
1克/厘米3＝1×103千克/米3
4．水的密度：ρ水＝1.0×103千克/米3＝1.0克/厘米3，表示每立方米水的质量是1000千克。
5．密度是物质的一种特性。
(1)各种物质都有自己的密度。
(2)不同物质的密度一般不同。
【精选例析】
【例1】答案C
【例2】答案D
【例3】　(1)如图4.3-3所示　(2)相同体积的两种物体，它们的质量是不相同的　(3)相同　不同　密度　(4)使实验结论更具有可靠性和普遍性
【巩固提升】
1． (C) 2． (D) 3． (C) 4． (A) 5． (B)
6． (C) 7． (B) 8． (D) 9． (D)
10． (C)
【解析】　图中横坐标代表体积，纵坐标代表质量，由此可知，当V甲＝20厘米3时，m甲＝30克，则ρ甲＝＝＝1.5克/厘米3，当V乙＝20厘米3时，m乙＝5克，则ρ乙＝＝＝0.25克/厘米3，而ρ水＝1.0克/厘米3，因此答案为C。
11．三聚氰胺的质量是1.574×103千克。
12．
实验次数
物体
质量/克
体积/厘米3
/(克/厘米3)
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木1
108
216
0.5
4
松木2
10
20
0.5
(1)将表格填完整。
(2)正比。
(3)体积并不相同。
(4)体积相同的不同物质，质量并不相同(或不同物质，质量和体积的比值不同)。
13．【解】　V＝200厘米3＝2×10－4米3，ρ＝＝＝8.9×103千克/米3，查表可知，兔宝宝可能是由铜制成的。
14．【解】　m奶＝m总－m盒＝250克－26克＝224克，
ρ奶＝＝＝1.12克/厘米3。
由于1.1克/厘米3<1.12克/厘米3<1.2克/厘米3，因此该牛奶是符合纯牛奶标准的。
15．特性，鉴别
【设计实验与进行实验】　②m2－m1；
【评估】　①量杯的最小刻度值太大；②烧杯中有液体残留。
【设计实验与进行实验】　将这些水凝固成冰进行实验，所获得的部分实验数据如下表，请将表格补充完整。
实验序号
冰的质
量m/克
冰的体
积V/厘米3
冰的密度
ρ/(克·厘米－3)
1
36
40
0.9
2
45
50
0.9
3
54
60
0.9
【分析与结论】　水在固态和液态时的密度是不一样的。
【解析】　密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其他科学知识，作进一步的鉴定。已知烧杯的质量以及倒入水后的总质量，两者之差就是水的质量。从测量过程中是否存在明显不合理的操作以及量杯的最小刻度值分析。根据水在固态和液态时的密度数据可得出结论。