人教版八上物理学案6.4 密度与社会生活（word版附答案）

第4节 　密度与社会生活
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、密度与温度
1．温度对密度的影响：温度________(选填“能够”或“不能”)改变物质的密度。在我们常见的物质中________的热胀冷缩最显著，它的密度受________的影响也最大。一般________、________的密度受温度的影响比较小。
2．水的反常膨胀
(1)水的反常膨胀：在4 ℃时，水的密度________。温度高于4 ℃时，随着温度的升高，水的密度________；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度________。
(2)特点：水凝固成冰时体积______，密度______。
二、密度与物质的鉴别
1．密度与物质的鉴别：密度是物质的基本性质之一，每种物质都有自己的密度，故根据物质的质量和体积，得出物质的密度，再与密度表中各种物质的密度比较，就可以________。
2．密度的其他应用：密度在生活中还有其他重要应用。例如，通过对样品密度等信息的采集，可以确定它的种类及其经济价值。鉴定________、____的品质，农业选种时配置盐水等，都要用到密度的知识。在工业生产中，例如，航空器材常采用________、________的合金或新型合成材料；坚若磐石的机床底座则需要用________、________的材料制成。
【预习自测】
1．某研究性学习课题小组在徐老师的指导下，完成了水的体积随温度变化的研究，得到了如图所示的图象，从图象中可以得到以下信息，其中正确的是 (　　)

A．水在0℃到4℃间体积逐渐减小
B．水在4℃时的密度最小
C．水在4℃时的体积最大
D．水的密度一直保持不变
为鉴别某金属块的材料种类，先将该金属块放在已调好的天平上，测出它的质量，然后将它放进盛有水的量筒内，测出金属块的体积．天平平衡时右盘中的砝码和游码的示数以及量筒中水面先后的位置如图甲和乙所示。则该金属块质量的测量值是________ g，它的体积是________ cm3，密度是________ g/cm3，查下表可知该金属可能是____。
金属
密度ρ(kg/cm3)
铜
8.9×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
铅
11.3×103
银
10.5×103

【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1
　温度与密度
1．密度与温度的关系：
(1)放入热水中的气球气体温度升高，体积____，质量________，密度________；放入冷水中的气球温度降低，体积____，质量________，密度________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)烧水时如果水装得太满，在沸腾前的加热过程中水会从壶中溢出，这说明水的温度升高时，体积________。由此可知，一定质量的水，温度升高时，其密度________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)高压电缆冬天张紧，夏天下垂。这说明温度升高时，电缆的体积________。由此可知，一定质量的固体，温度升高时，其密度________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
2．如图所示是一定质量的水在不同温度时所占体积的曲线图，请根据此曲线图思考：
(1)在____℃时，水的体积最小，此时水的密度________(选填“最大”或“最小”)。
(2)在0℃和4℃之间时，水的体积随温度的升高而________，水的密度随温度的升高而________。(均选填“增大”或“减小”)
(3)温度高于4℃时，水的体积随温度的升高而________，水的密度随温度的升高而________。(均选填“增大”或“减小”)

【归纳总结】
(1)一般物体在温度升高时膨胀，在温度降低时收缩，根据公式ρ＝可知，当m一定时，V增大，ρ变小，V减小，ρ增大，即一般物体温度升高时，密度变小，温度降低时，密度变大。
(2)水的反常膨胀：水在4 ℃时，体积最小，密度最大，从4 ℃无论温度升高或降低，体积都变大。
【典例】 学校物理兴趣小组在老师的指导下，完成“水的体积随温度变化”的研究，得到如图所示的图象。请根据此图象回答以下问题。

(1)图象中AB段反映的物理现象是____________________________________________________。BC段反映的物理现象是___________________________________________。
(2)以上现象揭示了水的反常膨胀现象，由此可进一步得出的推论是：水在4 ℃时，________最大。
(3)在北方寒冷的冬天，湖面上结了厚厚的一层冰，而鱼却能在湖底自由地生活。你估计一下，湖底的水温约为________℃。
【针对训练】
如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变________，所以热空气________(选填“上升”或“下降”)形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。

知识点2
　 密度与物质的鉴别
　自学教材第121页，根据密度的相关知识，与同学们交流回答下列问题。
1．如图所示，甲、乙两个烧杯中盛放有体积相等的酒精和水，你通过什么方法来鉴别出它们？




2．如图所示，甲、乙是两个体积相同的铜块和铁块，你通过什么方法鉴别出它们？




3．如图所示，现有体积、颜色完全相同的甲、乙两个物体，你通过什么方法鉴别出它们？




【归纳总结】
鉴别物质可以从物质的气味、颜色、软硬等方面进行区别，也可以通过间接测量物质密度的方法来鉴别物质。利用公式ρ＝测算出物体的密度，查密度表，看测算出的密度跟哪种物质的密度更接近，便可知物体是由什么物质组成的。
【典例】 一个体积是40 cm3的铁球，质量是156 g，这个铁球是空心的还是实心的？
(ρ铁＝7.8×103 kg/m3)


【针对训练】
公元前二百多年，希腊学者阿基米德曾为国王鉴定过一顶王冠，看它是否是纯金制成的。他把质量为350 g的王冠沉没在装满水的容器中时，有22.5 cm3的水被排出，那么能鉴定出这顶王冠是纯金制成的吗？为什么？(ρ金是19.3×103 kg/m3)





【达标检测】 (10分钟)
1．寒冷的冬天，自来水管中的水一旦结冰，将会影响正常用水，甚至把水管冻裂。其原因是 (　　)
A．水管不耐寒 B．水变成冰，体积增大
C．水的密度小 D．冰的体积小
2．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
3．社会上食品造假事件时有发生，小明的奶奶从市场上购买了一箱牛奶，小明想知道牛奶是否掺水。通过查阅资料得知，在牛奶中掺水后，掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示，小明取100 mL这种牛奶，测得它的质量为102.2 g，则这种牛奶 (　　)
牛奶中掺水含量
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
牛奶密度ρ/
(g·cm－3)
1.030
1.027
1.024
1.021
1.018
1.015
1.012
A．未掺水
B．掺水含量20%以下
C．掺水含量20%～30%
D．掺水含量30%以上
4．有一枚某市中学生运动会纪念章，质量是16.02 g，体积是1.8 cm3，通过计算并查密度表可知：这种纪念章是由________制成的。
5．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，用天平测出一首饰的质量为90 g，用量筒测出其体积为10 mL。(ρ银＝10.5 g/cm3，1 cm3＝1 mL)
(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？







【分层演练提素能】
【基础巩固练】
1．已知水在4 ℃以上时热胀冷缩，在0～4 ℃之间是热缩冷胀，则在将0 ℃的水加热到10 ℃的过程中，水的密度 (　　)
A．持续增大 B．持续减小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
2．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，这样做的主要原因是(　　)
A．泡沫塑料的价格便宜
B．用泡沫塑料容易制作
C．泡沫塑料容易找到
D．泡沫塑料的密度较小
3．社会生活中密度用途很广，下列说法错误的是(　　)
A．气体受热膨胀，密度变小，所以发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应贴近地面爬行
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
4．a、b是两个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为128 g、60 g，体积分别为16 cm3、12 cm3.在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么 (　　)
A．这个实心球是a，金属的密度是8 g/cm3
B．这个实心球是a，金属的密度是5 g/cm3
C．这个实心球是b，金属的密度是8 g/cm3
D．这个实心球是b，金属的密度是5 g/cm3
5．一个质量为0.25 kg的玻璃瓶，盛满水时称得质量是1.5 kg，若盛满某液体时称得质量是1.75 kg，那么这种液体的密度是 (　　)
A．1.0×103 kg/m3
B．1.16×103 kg/m3
C．1.75×103 kg/m3
D．1.2×103 kg/m3
6．图是绵延在厦门环岛路上的“永不止步”群雕，将马拉松比赛的场景永远定格在这条世界上最美的赛道上，雕像大小与真人差不多，假设由密度为4×103 kg/m3的合金雕刻而成，则每座雕像的质量约为 (　　)

A．5 kg B．50 kg
C．200 kg D．2 000 kg
为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，当报警器接触到一定量的泄漏气体时，会发出响声。有位同学家中所使用的燃料是天然气，试判断报警器安装的位置应为图中________(选填“A”或“B”)所示，简述你的判断理由：________________
___________________________________________。
(提示：天然气的密度比空气小)

A　　　 　B
8．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________ 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(0.91～0.93)×103 kg/m3]
【提能综合练】
9．为了测定洪水中的含沙量，取得1 dm3的水样，测得其质量为1.03 kg，由此经计算可知，被测水样中所含泥沙的质量为________ kg。若将所含泥沙滤掉，所得纯水的体积为________m3。(干燥泥沙的密度为2.5×103 kg/m3)
10．小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品，商店的售货员告诉她：这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的，含金量为50%。小红的妈妈对售货员的话表示怀疑，让小红进行验证。小红通过实验测出工艺品的质量为600 g，体积为52 cm3，并从教材中查出了金、铜的密度分别是19.3 g/cm3和8.9 g/cm3。
(1)请根据小红的实验结果计算工艺品的密度。






(2)请根据售货员的说法，计算工艺品的密度，并说明售货员的话是否可信。




11．纯牛奶的密度为(1.1～1.2)×103 kg/m3，李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测定：首先用天平称出一盒牛奶的质量是250 g，喝完再称得空盒质量是26 g，然后认真观察牛奶盒，发现牛奶的净含量是200 mL。问：经他们检测计算同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准？








【拓展创新练】
12．地沟油中含有大量对人体有毒的物质，一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后，提供给无良餐馆使用，假冒色拉油，严重伤害市民身体健康．小明学了密度后，想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油．他查得优质色拉油的密度在0.90 g/cm3－0.93 g/cm3之间，地沟油的密度在0.94 g/cm3－0.96 g/cm3之间。然后，他进行了如下实验鉴别：
A．把天平放在水平桌面上，将游码移至左端的零刻线处后，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节使天平平衡；
B．取适量样品油倒入烧杯，用天平测出烧杯和样品油的总质量 m1，如图乙所示 m1＝________；
C．然后将烧杯中部分样品油倒入量筒中，测出烧杯和剩余样品油的总质量 m2＝25 g，则量筒中样品油的质量表达式为m1－m2；
D．读出量筒中样品油的体积V，如图丙所示；
E．利用实验数据，计算出样品油的密度ρ＝________ g/cm3；
F．根据测算出的密度，小明通过比对，该样品油________(选填“是”或“不是”)地沟油。
　甲　　　　　　　乙　　 　 　丙

参考答案及解析
第4节　密度与社会生活
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.能够　气体　温度　固体　液体
2．(1)最大　越来越小　越来越小　(2)变大　变小
二、1.鉴别物质　
2．牛奶　酒　高强度　低密度　坚固　密度大
[预习自测]
1．A　2.54；20；2.7；铝
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．(1)变大　不变　变小　变小 不变 变大 (2)变大　变小　(3)变大　变小
2．(1)4　最大　(2)减小　增大　(3)增大　减小
[典例](1)在0－4 ℃时，水的体积随温度的升高而减小；4 ℃以上时，水的体积随温度的升高而增大；(2)密度；(3)4
解析：(1)图象的横轴是温度，纵轴是体积，所以该图象是体积随温度变化的图象。从点A到点B，温度从0 ℃～4 ℃，逐渐升高，而水的体积在减小。所以AB段反映的物理现象是：在0～4 ℃内，水的体积随温度的升高而减小。(2)从点B到点C，温度从4 ℃开始逐渐升高，同时体积也在增大，所以BC段反映的物理现象是：4 ℃以上时，水的体积随温度的升高而增大。(3)从图来看，水温在4 ℃时体积最小，由于物体的质量与温度无关，那么由ρ＝可知：此时水的密度最大。密度大的水会向下沉，所以是水在4 ℃时密度最大。(4)从图象中可以看出，水在4 ℃时密度最大，因此密度最大的那部分水一定在湖的最底层，因此湖底的水温约为4 ℃。
[针对训练]
小；上升　解析：点燃蜡烛上方的空气，吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，形成对流，吹动扇叶转动。
知识点2
1．根据酒精和水的气味不同可以鉴别出体积相同的水和酒精。
2．根据铜块和铁块两种金属的颜色不同可以鉴别出铜块和铁块。
3．可以测量出它们的质量和体积，然后根据密度的公式ρ＝计算出它们的密度，然后在密度表中查出是哪种物质，即可鉴别。
[典例]是空心的　解析：由ρ＝，158 g铁的体积
V铁＝＝＝20 cm3，
因为V铁＜V，所以此球为空心。
[针对训练]
解：这顶王冠不是纯金制成，因为这顶王冠的密度小于金的密度。当王冠沉没在水中时，王冠的体积V＝V排＝22.5 cm3，王冠的密度为ρ＝＝≈15.6 g/cm3＜ρ金，故这顶王冠不是纯金制成的。
[达标检测]
1．B　解析：水结冰后质量不变，密度减小，体积变大，能将水管撑破。
2．A　解析：夏天使用空调是为了致冷，而冷的空气密度大，因此应将空调出风口向上调节，将其吹向高处，再让其自然下降，达到循环的目的，使室内均衡降温；冬天使用空调是为了致热，而热的空气密度小，因此应将空调出风口向下调节，将其吹向低处，再让其自然上升，达到循环的目的，使室内尽快暖起来。综上所述，选项的描述中只有A是正确的。故选A。
3．C　解析：从题中提供的数据可以计算出牛奶的密度ρ＝＝＝1.022 g/cm3，通过数据表格可知，此种牛奶中掺水含量在20%～30%之间。因此C选项正确。
4．铜　解析：纪念章的密度ρ＝＝ ＝8.9 g/cm3＝8.9×103 kg/m3；对照密度表可知，这种纪念章由铜制成。
5．解：(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为
m′＝ρ′V＝10.5 g/cm3×10 cm3＝105 g。
解析：(1)已知该首饰的质量和体积，根据密度公式求出其密度，然后与银的密度相比较，若二者相等是纯银的，否则不是纯银的；(2)已知首饰的体积和银的密度，根据密度公式的变形式求出所需纯银的质量。
【分层演练·提素能】
1．D　解析：水在4 ℃时密度最大，因此水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中密度逐渐增大，由4 ℃升高到10 ℃的过程中密度逐渐减小。
2．D　解析：拍电影达到视觉效果即可，不能伤及演员，电影中房屋倒塌伤人，房屋质量必须足够小，故选密度小的泡沫塑料。
3．D　解析：气体的密度与温度的关系是：一定质量的气体，当温度的升高时，体积膨胀，密度变小。反之当温度的降低时，体积缩小，密度变大。所以发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体，应该贴近地面爬行，故A正确；在盐水中，饱满的种子受到的浮力小于自身的重力，所以饱满的种子下沉，所以农民常用一定密度的盐水进行选种，故B正确；飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下，尽可能地减小质量，以适应其工作的要求，故C正确；利用密度可以鉴别物质，但是有一些不同物质的密度是相同的，故D错误。
4．A　解析：根据题干中提供的质量和体积的数据分别计算a、b两个金属球的密度：a球的密度ρ＝＝＝8 g/cm3，b球的密度ρ＝＝＝5 g/cm3，空心的物体密度较小，因此a球是实心的。故选A。
5．D　解析：m水＝1.5 kg－0.25 kg＝1.25 kg，
V水＝＝＝1.25×10－3 m3＝V瓶＝V液， m液＝1.75 kg－0.25 kg＝1.5 kg，
ρ液＝＝＝1.2×103 kg/m3。故选D。
6．C　解析：人体的密度与水的密度差不多，大约是ρ人＝1.0×103 kg/m3，人的质量大约是m人＝50 kg，所以人的体积V人＝＝＝50×10－3 m3，雕像的体积V雕＝V人＝50×10－3 m3，所以雕像的质量为m雕＝ρ雕V雕＝4×103 kg/m3×50×10－3 m3＝200 kg。
7．A　天然气的密度比空气小，泄漏后会上升，故报警器应安装在燃气灶的上方
解析：天然气的密度小于空气的密度，泄漏后会很快上升到室内的上方，因此报警器应安装在房间内墙上方的位置(如题图A所示)。
8．0.92×103　不能，地沟油的密度在正常食用油的密度范围之内
解析：地沟油的密度ρ＝＝＝0.92×103 kg/m3；其密度在正常食用油的密度范围之内，所以不能用密度这一指标来鉴别。
9．5×10－2　2×10－5　解析：洪水中纯水的体积为V水，则泥沙的体积V泥沙＝1×10－3 m3－V水，洪水的质量：m＝ m水＋ m泥沙＝ρ水V水＋ρ泥沙V泥沙，即1.03 kg＝1.0×103 kg/m3×V水＋2.5×103 kg/m3×(1×10－3 m3－V水)，解得：V水＝9.8×10－4 m3，
则V泥沙＝1×10－3 m3－9.8×10－4 m3＝2×10－5 m3，
被测水样中所含泥沙的质量：m泥沙＝ρ泥沙V泥沙＝2.5×103 kg/m3×2×10－5 m3＝5×10－2 kg。
10．解：(1)根据实验结果，工艺品的实际密度
ρ＝＝＝11.54 g/cm3。
(2)根据售货员的说法，工艺品中金和铜的体积分别为
V金＝＝＝15.54 cm3，
V铜＝＝＝33.71 cm3，
总体积V′＝49.25 cm3，
工艺品的密度ρ′＝＝＝12.18 g/cm3，
从计算结果可知，实际密度小于按含金量为50%计算时的密度，因此售货员的说法不可信。
解析：(1)根据ρ＝求出工艺品的密度。(2)根据售货员的说法，600 g的工艺品里面应该有300 g的黄金、300 g的铜，代入公式V＝分别计算出黄金的体积V金和铜的体积V铜，将二者相加即为按含金量为50%计算出的工艺品的体积V，最后再利用公式ρ＝计算出含金量为50%的工艺品的密度，与小红测得的工艺品密度相比较。如果相等，则售货员的说法是可信的；否则，不可信。
11．符合　解析：一盒牛奶的总质量m1＝250 g，空盒质量m2＝26 g，牛奶的质量：m＝m1－m2＝250 g－26 g＝224 g，牛奶的体积：V＝200 mL＝200 cm3，牛奶的密度：ρ＝＝＝1.12 g/cm3
＝1.12×103 kg/m3，在(1.1～1.2)×103 kg/m3的范围之内，该牛奶符合纯牛奶标准。
12．左；63；0.95；是　解析：(1)调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，指针偏向分度盘的右侧，说明天平的右端下沉，平衡螺母向上翘的左端移动；(2)如图乙所示，烧杯和样品油的总质量：m1＝50 g＋10 g＋3 g＝63 g，量筒中样品油的质量：m＝m1－m2＝63 g－25 g＝38 g，如图丙所示，量筒中样品油的体积：V＝40 ml＝40 cm3，样品油的密度：ρ＝＝＝0.95 g/cm3；样品油的密度在0.94 g/cm3－0.96 g/cm3之间，所以该样品油是地沟油。