第4节 密度与社会生活
鲁科版(五四学制)八年级物理
第五章 质量与密度
小小鲜花上放置了一个比花儿大了那么多的一个叫做“全碳气凝胶”的固体,为何花儿没有被压瘪?“全碳气凝胶”这种物质具有什么特性?
学习目标
1. 知道密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。(重点)
2. 正确理解密度是物质的一种特性,能运用密度鉴别物质。(重点)
①乒乓球不小心压瘪了,但是没有裂口,你能让它恢复原状吗?
用热水烫
1.温度对物体密度的影响
一、密度与温度
2
1.你认为乒乓球变得完好的原因是什么?
2.乒乓球里的气体受热膨胀,质量是否改变?
3.乒乓球内气体的密度如何变化?
空气受热膨胀
不变
变小
由此可见,物质的密度受温度影响。
②观察锥形瓶口绷紧的气球先后在冷水和热水中的形状变化。
一定质量的气体温度升高时体积膨胀, 密度变小。
做一个风车,如果把风车放在点燃的酒精灯附近,风车能转动起来,你知道是什么推动了风车吗?
2.风的形成
根据密度 ,密度变小;气体密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。
气体受热膨胀,体积变大;
在北方的冬天连续降温后,好多家庭的太阳能水管、室外的自来水管经常发生水管冻裂的现象,是“冻”的吗?你知道原因吗?
查看密度表可知,冰的密度比水的小,所以一定质量的水结成冰后体积增大就把水管胀裂了。
3.水的反常膨胀
水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰时体积膨胀了,反而是“热缩冷胀”。我们称之为:水的反常膨胀。
下图是水的体积随温度变化图像,分析图像你能得到哪些发现?
在0—4℃之间--热缩冷胀;在4℃以上--热胀冷缩。4℃时体积最小,密度最大。
温度
体积
4℃
水的反常膨胀在冬天对水中生物有何意义吗?
4℃水的密度最大,因而在水的最下层,即最下层的水温最高。即使水面结冰后,水底温度仍为4℃,利于生物存活。
解:
答:水的体积为0.9m3
例:1m3的冰完全熔化成水,体积多大?
1.温度能改变物质的密度。
2.气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响也最大。
3.固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。
总结
密度是物质的一种特性,人们可以根据密度来鉴别不同的物质。
二、密度与物质鉴别
银制品
不锈钢
如何鉴别下面的银制品和不锈钢呢?
例:一个铅球的质量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm3 。这个铅球是用铅制造的吗?
分析:要知道铅球是否用铅制造的,应先求出它的密度,再与金属铅的密度进行比较。
查密度表知
故这个铅球不是纯铅制造的
例:有一形状不规则的固体,用天平秤得它的质量为54g,将其浸没再来盛满水的烧杯中,溢出20mL水,由此判断这一固体是( )
A.铝
B.花岗岩
C.铁、铝合金
D.不能确定
D
与密度表对照可知此物质可能是铝或花岗岩,但具体是哪种,还需要借助其他手段,仅根据密度是无法确定的。
注:只通过密度鉴别物质并不完全可靠,要准确鉴定物质,常常需要多种方法并用。
解析:
鉴别物质的思路方法:
1.先求出物质的密度。
2.查密度表确定。(此方法可用于鉴别物质的真伪)
3.若不同物质的密度相等的情况下用其它方法来鉴别物质。如:气味,颜色,透明度,硬度,可燃性等等。
小结
(1)勘探队员在野外勘探时,通过对样品密度等信息的采集,可以确定矿藏和种类及其经济价值。
(2)在麦场上,人们利用风力来扬场,对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣。
三、密度在生活中的应用
(3)商业中鉴别牛奶、酒等的浓度。
(4)农业生产中配制盐水选种。
(5)根据不同需求来选择合适的材料。
交通工具、航空器材中,常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料;
在产品包装中,常采用密度小的泡沫塑料作填充物,防震,便于运输,价格低廉。
(6)水的密度变化保护了冬季的水下生物。
例:一辆汽车的最大运载量是30 t,货物的最大体积是40 m3。用它运载某种金属和木材,干木材的密度ρ=0.5×103 kg/m3 ,金属的密度ρ金=7.8×103 kg/m3 。
通过计算求出:怎样搭配才合理?
解: 根据:m=m木+ m金 V=V木+V金
m=ρ木V木+ρ金V金
带入数据,解得 V木=38.63 m3,V金=1.37 m3。
运载38.63 m3干木材和1.37 m3金属即可。
密度与社会生活
密度与温度的关系
一般物质:温度升高密度降低
水:反常膨胀
相同条件下,气体密度变化最大,液体次之,固体最小
鉴别物质
原理:密度是物质的一种基本性质
方法:测密度并与密度表作比较
生活中的应用
可靠性:不完全可靠
课堂小结
1.一定质量的水结成冰后,则( )
A、密度减少了 B、密度增大了
C、体积增大了 D、体积减小了
AC
课堂练习
2.小明为了检验运动会中获得的铜牌是否由纯铜制成,下列方法中最合理的是( )
A.观察铜牌颜色 B.测铜牌的质量
C.测铜牌的体积 D.测铜牌的密度
D
3.野战部队行军时携带的压缩饼干与平常的饼干相比,主要的优点是在质量相等的情况下,压缩饼干的( )
A.密度大、体积大 B.密度小、体积小
C.密度大、体积小 D.密度一样、体积小
C
4.小明同学通过观察发现,液态蜡凝固后,中间会凹陷下去,则蜡烛由液态变为固态时,它的体积将_______,密度将_______。他还发现,一个皮球充足了气,过一段时间后,球内气体变少了,而皮球的大小几乎不变,那么皮球内气体的密度将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变大
变小
5.如图所示,在一个密闭的集气瓶上的橡皮塞中插入一根波璃管,玻璃管上端紧密地套有一个气球,如果把集气瓶放入温水中,可以预测( )
A.气球膨胀,瓶内空气的密度变大
B.气球收缩,瓶内空气的密度变大
C.气球膨胀,瓶内空气的密度变小
D.气球收缩,瓶内空气的密度变小
C