物质的密度 (提高)
【学习目标】1.通过实验探究同种物质的质量与体积的关系;
2.掌握密度概念、公式和单位。并会密度单位之间的换算;3.会查密度表,记住水的密度值及其含义;4.能运用公式/ 及变形计算;
5.能够用密度知识解决简单的问题。【典型例题】
类型一、探究物体的质量与体积的关系
/1、关于物体的质量、体积和密度的关系,正确的是( ) A、密度与物体的质量成正比 B、密度与物体的体积成反比 C、密度与物体的质量和体积无关 D、根据物体的质量和其体积可以计算出它的密度
【思路点拨】正确理解质量、密度的概念;每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。
【答案】C、D
【解析】密度是物质的一种特性,同一种物质组成的不同物体,其密度一定,与物体质量和体积无关。但可以用物体质量和体积计算组成该物体的物质的密度。
【总结升华】正确理解物体的质量、体积和密度的关系。
举一反三:
【变式】?铁的密度比木块大,下列说法正确的是( ) A. 铁的质量比木块大 ? B. 铁的体积比木块小 C. 相同体积的铁块和木块,铁块的质量比木块大 D. 相同质量的铁块和木块,铁块的体积比木块大
【答案】C
类型二、密度的概念
/2、(多选)一桶汽油用去一半,剩下的半桶汽油( ) A.密度减为原来一半 B.密度增为原来2倍
C.密度不变 D.体积减为原来一半【答案】CD
【解析】一桶汽油用去一半后物体的质量、体积发生变化,即含油少了,但作为物质的特性——密度只跟物质种类有关,与m、v无关,因为物质没变,故密度不变。
【总结升华】质量是物体属性,密度是物质特性。同种物质,密度与质量和体积的大小无关。
举一反三:
【变式】蜡烛在燃烧过程中,它的( )
A.质量不变,体积变小,密度变大 B.质量变小,体积变小,密度不变
C.质量变小,体积不变,密度变小 D.质量、体积、密度都变小
【答案】 B.
/3、(2019秋?屏东县校级期末)夏天,人们喜欢喝冰镇饮料.将玻璃瓶装饮料放入冰箱冷冻,有时忘记及时取出;结果发现玻璃瓶已破裂。这个现象的主要原因是,饮料结冰后( )
A.质量变大 B.体积变大
C.密度变大 D.玻璃瓶因低温而破裂
【思路点拨】水结成冰,质量不变,由于冰的密度小,所以冰的体积比水的体积大,从而把瓶撑裂了,而不是冻裂的。
【答案】B
【解析】质量是物体本身的属性,与物体的状态无关,所以饮料凝固结冰后质量不变,饮料凝固结冰时温度降低,体积变大,由密度的定义式可得,当m不变,ρ变小时,体积V变大。所以ACD错误,B正确;故选B。
【总结升华】解题的关键是掌握好基础知识,知道质量是物体的固有属性,与物态变化无关,应知道水的密度与温度的关系,会用密度公式分析此类问题。
类型三、密度的计算
/4、莆田是枇杷之乡,旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。某枇杷酒(ρ酒=0.9×103kg/m3)包装盒上标明酒的体积为500mL,那么,瓶中所装酒的质量是多少千克?
【答案】0.45kg
【解析】已知酒的密度,酒的体积,由公式m=ρv可求出酒的质量。
已知ρ酒=0.9×103kg/m3,酒的体积V=500mL=500cm3=500×10-6m3,
则瓶中所装酒的质量m=ρv=0.9×103kg/m3×500×10-6m3=0.45kg。
【总结升华】解决本题的关键是对公式理解清楚.掌握它的两个推到公式、m=ρv。
举一反三:
【变式】(2019春?灌云县校级期中)三个相同的烧杯,分别装有质量相同的不同液体,现在将质量相同的铜铁铝三个实心小球分别放入这三个杯中,放入后液面都升到烧杯口(无液体溢出)。请问三杯液体密度最大的是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝 )( )
A.装铜球的杯子 B.装铁球的杯子
C.装铝球的杯子 D.无法确定
【答案】C
【巩固练习】
一、选择题
1.(2019?苏州模拟)一间普通教室内的空气的质量大约为( )
A.2.0kg B.20kg C.200kg D.2000kg
2.(2019秋?岑溪市期末)有四个容量都为500毫升的瓶子,分别装满海水、纯水、酒精和汽油,那么装的质量最多的是(ρ海水>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油)( )
A.海水 B.纯水 C.酒精 D.汽油
3.甲、乙两物质的密度之比为2:3,质量之比为3:4,则它们的体积之比为 ( )
A.9:8 B.1:2 C.2:1 D.8:9
4.一个瓶子最多能盛下1kg的水,那么它一定能盛下1kg的 ( )
A.食用油 B.酱油 C.白酒 D.以上均不行
5.如图所示,天平处于平衡状态.则左盘物块的密度是( )
/
A.1.4g/cm3 B.2.0g/cm3 C.3.5g/cm3 D.7.0g/cm3
6.图5是小明在探究甲、乙、丙三种物质质量
与体积关系时作出的图象。分析图象可知
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲>ρ丙>ρ乙
C.ρ丙>ρ乙>ρ甲
D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
7.小林同学打乒乓球时,不小心将球踩瘪了,但没有破裂。对于该球内的气体没有发生变化的物理量是( )
A.质量 B.密度 C.分子间的距离 D.体积
8.飞机设计师为减轻飞机重力,将一钢制零件改为铝制零件,使其质量减少104kg,则所需铝的质量是( )(ρ钢=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3) A、35.5kg B、54kg C、104kg D、158kg
二、填空题
9.(2019春?工业园区期中)小桅同学用水银体温计测量体温,当温度升高时,温度计中水银的质量
将 (变大/不变/变小),其密度将 (变大/不变/变小)。
10.有甲乙两个正方体,甲的棱长是乙的棱长的2倍,而它们的质量相等,则甲的密度是乙的密度的________。
11.实验室所用的托盘天平是测量 的工具;水的密度为ρ =1.0×103 kg /m3,将一杯水倒出一半以后,剩余水的密度为 kg/m3。
三、实验探究题
12.为了探究某种物质的特性,某同学测得几组数据,填在下表中.
实验次数
蜡块
干松木
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
18
20
10
3
30
27
15
4
40
36
40
20
(1)请将表中所缺的数据填写完整。
(2)比较第1、2次实验可得出结论:同一种物质,它的质量与它的体积成________。
(3)比较每次实验的两组数据,可得出结论是:
(4)以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在同一坐标系(如图所示)中画出石蜡和干松木的质量-体积图象。
/
(5)从实验中可知,石蜡的密度为________kg/m3,干松木的密度为________kg/m3。
四、综合题
13.我国古典名著《西游记》中,齐天大圣孙悟空用来降妖除魔的如意金箍棒(如图所示)是东海中的“定海神针”,书中写道“该棒长两丈多,斗来粗,有13500斤”。已知1斤=500g,金箍棒的体积约合0.86m3。
(1)计算一下如意金箍棒的密度有多大?它可能是用地球上的什么物质做成的?
(2)如意金箍棒可以随意变化,当孙悟空挥动它降妖除魔时,它的体积只有原来的二十分之一,而目前已知地球上密度最大的物质是金属锇,密度是22.5×103kg/m3。地球上有做成此时金箍棒的物质吗?通过计算说明。
/
14、在测定液体密度时,一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
试求:(1)液体的密度;
(2)容器的质量。
15、日本广岛大学高分子材料科研小组研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】C
【解析】一间普通的教室长、宽、高约为8m、8m、3m,可计算出教室的容积约为V=8m×8m×3m=192m3,根据密度公式可计算出空气的质量约为m=ρV=1.29kg/m3×192m3=247.68kg,与200kg最接近,故选C。
2.【答案】A
【解析】由 m=ρV,又因V相同,分别装满海水、纯水、酒精和汽油(ρ海水>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油),所以海水的质量最多,故A 正确;故选A。
3.【答案】A
【解析】 。
4.【答案】B
【解析】A、B、C所给的三种物质,只有酱油的密度大于水的密度,因此这个瓶子可以装下1 kg的酱油。
5.【答案】C
【解析】我们可通过观察图得出物体的体积与质量,来求得物体的密度.左盘中物体的体积为20 cm3,右盘中砝码的质量为70g,此时天平平衡,根据天平的工作原理可知,物体的质量也是70g.故物体的密度为。
6.【答案】A
7.【答案】A
【解析】由于球被踩瘪后没有破裂,故里面的空气的多少没有变化,空气的质量也就没变,但它的体积却变小了,所以,分子间的距离变小,则知其密度变大了.因此只能选A。
8.【答案】B
【解析】改成铝制后体积应与原零件体积相同,所以先求出零件体积 m钢-m铝=ρ钢v-ρ铜v=(7.9×103kg/m3-2.7×103kg/m3)v=104kg ∴v=2×10-2m3 ∴m铝=ρ铝v=2.7×103kg/m3×2×10-2m3=54kg
二、填空题
9.【答案】不变;变小
【解析】体温计中水银的质量一定,无论温度如何变化,质量不会改变;由密度公式可以看出:温度升高,水银体积增大,而质量不变,所以密度减小,故答案为:不变;变小。
10.【答案】
【解析】由几何知识可知,甲的体积是乙的体积的8倍,再由密度公式可知甲的密度是乙的密度的。
11.【答案】质量 1.0×103
三、实验探究题
12.【答案】(1)20 30 (2)正比 (3)体积相同的不同物质的密度一般是不同的
(4)如图所示 (5)0.9×103 0.5×103
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【解析】同种物质的体积与它的质量成正比。
取第一次实验数据计算物质的密度。
根据得
,
。
四、综合题
13.【答案】(1)7.85×103kg/m3 钢(或铁) (2)没有
【解析】(1)金箍棒的质量m=13500斤=6750 kg,故它的密度,而钢、铁的密度是,所以金箍棒可能是钢、铁做成的。
(2)当金箍棒的体积变为原来的二十分之一时,它的质量没有发生变化,故它的密度增大至原来的20倍,变为157×103kg/m3,远大于目前已知地球上密度最大的物质金属锇的密度,所以地球上没有做成此金箍棒的物质。
14. 【答案】液体的密度为1.0g/cm3;容器的质量为4.9g
【解析】液体的质量根据公式/可求,容器和液体的总质量等于液体的质量与容器质量之和,根据这个关系列出等式,通过解方程组可求液体的密度和容器的质量
设容器质量为m0,液体密度为ρ,根据/和题给条件可得方程组:
m0+5.8ρ=10.7 (1)
m0+7.9ρ=12.8 (2)
解上列方程组得ρ=1.0g/cm3,m0=4.9g
15. 【答案】可减少质量204kg。
【解析】已知钢质外壳质量和密度可求体积,因为体积一样可求这种材料的质量,两个比较结果即可
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