6.4 密度与社会生活(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版物理八年级上册同步学案
第六章　质量与密度
第4节　密度与社会生活
要 点 讲 解
要点一　密度与温度
1. 一般物质在温度升高时密度变小，温度降低时密度变大。
(1)由于一般物质具有热胀冷缩的性质，而温度变化时质量不变，根据ρ＝可知，温度升高→V变大→ρ变小。反之，温度降低→V变小→ρ变大。
(2)应用：风的形成。风是由于空气的流动而形成的。当空气受热或遇冷时，密度发生了变化，引起周围空气的流动而形成了风。如受热多的地区温度高，空气因受热体积膨胀密度变小而上升，则该地区的气体变得稀薄，周围的冷空气(相对)过来补充，这就形成了风。
2. 特例：水的反常膨胀。高于4℃的水→热胀冷缩，0～4℃的水→热缩冷胀。
(1)当水凝固成冰时，密度变小。
(2)由于水的反常膨胀现象，4℃的水温度升高或降低其密度都要减小，因此，4℃时水的密度最大。我国北方的冬天，河水结冰时，河水的温度分布情况如图所示。
经典例题1　事实表明，0～4℃的水 “热缩冷胀”，高于4℃的水“热胀冷缩”，由此可知4℃水的________最大，所以冰冻河面下较深河底的水温保持4℃，冰层下接触冰的水的温度是________℃。
解析：事实证明，温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度越来越小，水在4℃时密度最大；冰和水的交界处，有冰有水，其温度等于冰水混合物的温度，即为0℃。
答案：密度　0
点拨：实验证明，把0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小，当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀，因此，水在4℃时的体积最小，密度最大。
要点二　密度与物质的鉴别
1. 鉴别物质
(1)密度是物质的一种特性，同种物质，特别是固体和液体的密度在一定条件下一般是不变的，而不同种物质的密度一般是不同的，所以我们可以利用密度来鉴别物质。
(2)鉴别方法：先测出被鉴别的物质的密度，再通过查密度表确定它属于哪种物质。由于有些不同物质的密度可能相同，且密度受温度的影响，所以只通过密度鉴别物质并不完全可靠，因此要想知道一个物体到底是由什么物质组成的，还要根据其他一些特性(如颜色、气味、硬度、透明度、可燃性等)来判断，有的甚至还要结合化学方法才能判断出来。
2. 判断真伪：利用密度可以判断物质的真伪。方法：先测量出被判断的物质的密度，然后对照密度表，若理论值与测量值吻合，则该物质可能是真的，否则，该物质一定是假的。
经典例题2　甲、乙两个小球的质量相等，已知ρ甲∶ρ乙＝3∶1，V甲∶V乙＝1∶4，则下列说法中正确的是(　　　)
A. 甲一定是空心的　　 B. 乙一定是空心的
C. 一定都是空心的 D. 一定都是实心的
解析：假设甲、乙两球都是实心的，则m甲∶m乙＝ρ甲V甲∶ρ乙V乙＝×＝×＝3∶4，即乙的质量大于甲的质量，与已知甲、乙两个小球的质量相等矛盾，所以乙球一定是空心的。
答案：B
易错易混警示　误认为物质的热胀冷缩的规律相同
绝大多数物质都是热胀冷缩的，但是也有个别物质在某种情况下热缩冷胀，例如水的反常膨胀。
经典例题3　某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图像。请你观察此图像回答下列问题。
(1)冰的温度从－4℃上升到0℃时体积将_____________________________，密度将________。(均选填“增大”或“减小”)
(2)水的温度从0℃上升到4℃时体积将_______________________________，密度将________。(均选填“增大”或“减小”)
(3)冬天，当河面结冰时，与冰接触的河水温度是________，较深河底的水温是________。
解析：(1)由题图可知，冰的温度从－4℃上升到0℃时体积将增大，由于质量不变，所以密度将减小。(2)由题图可知，水的温度从0℃上升到4℃时体积将减小，因为质量不变，所以密度将增大。(3)冬天，当河面结冰时，与冰接触的河水温度是0℃，因为冰水混合物的温度是0℃；较深河底的水温是4℃，是由于4℃的水的密度最大，沉在最底部。
答案：(1)增大　减小　(2)减小　增大　(3)0℃　4℃
当 堂 检 测
1. 水在4℃以上时，热胀冷缩；在0～4℃是热缩冷胀(即水在0～4℃反常膨胀)，那么水在4℃时，其密度(　　)
A. 最大 B. 最小
C. 和在其他温度时的一样大 D. 无法判断
2. 一正方体金属块，其质量为21.6g，边长为2cm，该金属块是由下表中的某一金属物质构成。请你判断，构成该金属块的物质是(　　)
常温下一些金属的密度(×103kg/m3)
金
19.3
铝
2.7
银
10.5
铁
7.9
A. 铝　　 B. 银　　 C. 金　　 D. 铁
3. 点燃两支长度不同的蜡烛，将其固定在桌面上，如图所示，如果用玻璃杯将两支蜡烛罩在里面，两支蜡烛最先熄灭的是(　　)
A. 长的先熄灭　　　 B. 短的先熄灭 C. 同时熄灭 D. 无法判断
4. 水银温度计中封闭着一定量的水银，在用这种温度计测量温度的过程中，水银发生热胀冷缩，下列说法正确的是(　　)
A. 温度计中水银的质量不变 B. 温度计中水银的体积不变
C. 温度计中水银的密度不变 D. 温度计中水银的温度不变
5. 太阳能飞机“阳光动力2号”进行了环球试飞，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是 。
6. 用相同的容器分别装100g水和100g酒精，在容器里 的液面较低；如果分别盛100cm3的水和酒精，则 的质量大。
7. 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，另一个是木块。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
8. 同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm、2cm、3cm，质量分别为3g、24g、54g，其中只有一个是空心的，请你通过计算判断哪个是空心的。
当堂检测参考答案
1. A 2. A 3. A 4. A
5. 密度小
6. 水 水
7. 解：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的大。
8. 解：正方体的体积V＝a3，a是正方体的边长；各正方体的密度ρ1＝＝＝3g/cm3，ρ2＝＝＝3g/cm3，ρ3＝＝＝2g/cm3，因边长为3cm的正方体密度最小，所以，边长为3cm的正方体是空心的。