專題6.4密度與社會生活

20232024學年度物理八年級上冊同步（拓展）學講練測大講義（人教版通用）第六章質(zhì)量與密度專題6.4密度與社會生活學新課標對課節(jié)知識點要求【課程標準】能解釋生活中與密度有關(guān)的一些物理現(xiàn)象?！緦W習目標】1.通過學習溫度對密度的影響，知道密度對生產(chǎn)生活的重要影響，能解釋密度與社會生活的簡單問題。2.通過分析實例，理解密度是物質(zhì)的一種性質(zhì)，并能運用密度知識鑒別物質(zhì)。3.通過學習密度知識的應(yīng)用，認識到物理理論在解決實際問題中的重要作用。【學習重點】理解密度是物質(zhì)的一種性質(zhì)，并能運用密度知識鑒別物質(zhì)。【學習難點】溫度對密度的影響。學課節(jié)知識點知識點1.密度與溫度1.密度與溫度：溫度能改變物質(zhì)的密度，一般物體都是在溫度升高時體積膨脹（即熱脹冷縮），密度變小。2.水的反常膨脹：水在4℃時密度最大，4℃以下是熱縮冷脹，這是水的反常膨脹。注意：溫度能改變物質(zhì)的密度。（1）水的熱脹冷縮最為顯著，它的密度受溫度的影響也最大。（2）一般固體、液體的熱脹冷縮不像水那樣明顯，因而密度受溫度的影響比較小。（3）并不是所有的物質(zhì)都遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律。如：4℃的水密度最大。知識點2.密度的應(yīng)用1.密度與物質(zhì)鑒別：不同物質(zhì)的密度一般不同，通過測量物質(zhì)的密度可以鑒別物質(zhì)。2.判斷物體是“空心”還是“實心”（1）比較密度：根據(jù)公式ρ物＝m物/V物，求出ρ物，再與該物質(zhì)密度ρ比較，若ρ物＜ρ,則為空心，若ρ物＝ρ,為實心。（2）比較體積：把物體作為實心物體對待，由公式V＝m/ρ，求出V，再與V物比較。若V＜V物，則該物體為空心，若V=V物，則該物體為實心。（3）比較質(zhì)量：把物體作為實心物體對待，由公式m＝ρV，求出體積為V的實心物體的質(zhì)量，然后將m與物體實際質(zhì)量m物比較，若m＞m物，則該物體為空心，若m＝m物，則該物體為實心。3.鑒定牛奶、酒的品質(zhì)；4.農(nóng)業(yè)選種時配制鹽水；5.航空器材常采用高強度、低密度的材料；6.在包裝、裝飾中常用密度小的材料；7.機床底座用堅固、密度大的材料。講課節(jié)知識點的例題解析考點1.密度與溫度【例題1】室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時，受困人員應(yīng)采取彎腰甚至匍匐的姿勢撤離，以盡量減少有害氣體的吸入。這是因為燃燒產(chǎn)生的有害氣體（）A．溫度較低，密度較大B．溫度較低，密度較小 C．溫度較高，密度較大D．溫度較高，密度較小【答案】D【解析】物體有熱脹冷縮的性質(zhì)，溫度變化，體積會變化，它的密度隨溫度的變化而變化，根據(jù)物體的浮沉條件判斷正確答案。室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時，溫度較高，室內(nèi)有毒氣體體積膨脹，密度減小；根據(jù)物體的浮沉條件，有毒氣體漂浮在房間的上方。所以，為有效避免吸入有害氣體或被灼傷，受困人員應(yīng)采取彎腰甚至匍匐的姿勢撤離火場?！緦c訓(xùn)練】小明記錄了一定質(zhì)量水的體積隨溫度變化的規(guī)律，如圖所示。在間，水溫升高時，水的體積將。當水溫在時，水的密度是（選填“最大”或“最小”；灌裝的飲料（可看作為水）在此溫度下存放是最（選填“安全”或“不安全”?！敬鸢浮孔冃?；最大；安全【解析】由圖象可知，水在之間，隨著溫度升高體積逐漸變小；質(zhì)量是物體的屬性，不隨溫度變化，在時，水的體積最小，由可知，在質(zhì)量一定的情況下，體積最小，密度最大；質(zhì)量是物體的屬性，不隨溫度變化，在時，水的體積最小，由公式可知，在質(zhì)量一定的情況下，體積最小，密度最大；由圖象可知，“溫度低于時，水的體積隨著溫度降低而增大；高于時，水的體積隨溫度升高而增大。“故灌裝的飲料（可看作為水）在時體積最小，在以下或以上時，體積均增大，故在存放灌裝飲料是最安全的。考點2.密度的應(yīng)用【例題2】（2023湖南衡陽）如圖所示是北京冬奧會中國女子冰壺比賽時的情景。冰壺由花崗巖鑿磨而成，質(zhì)量為20kg，體積為，停在冰面上時冰壺與冰面的接觸面積為0.02m2。某次比賽中，投擲手將冰壺推出，冰壺在12s內(nèi)向前滑行了18m。求：（1）冰壺在滑行過程中的平均速度；（2）冰壺的密度?！敬鸢浮浚?）1.5m/s；（2）2.5×103kg/m3【解析】（1）冰壺在滑行過程中的平均速度（2）冰壺的密度【對點訓(xùn)練】（2022上海）同學發(fā)現(xiàn)冬天水管會“爆裂”，他通過查閱資料獲得以下信息：（1）物體膨脹時如果遇到障礙，會產(chǎn)生很大的力；（2）金屬會熱脹冷縮；（3）水和冰在不同溫度下的密度如表所示：形態(tài)水冰溫度（℃）432100密度（千克/米3）0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根據(jù)表格中溫度和密度的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在1個標準大氣壓下，當0~4℃時，_____________；②請你指出水管“爆裂”的原因，并寫出分析過程_________________?！敬鸢浮竣?水的密度從0℃4℃會隨著溫度的升高而增大，發(fā)生反常變化②.見解析【解析】①根據(jù)表格中溫度和密度的數(shù)據(jù)，在標準大氣壓下，在0~4攝氏度時時，水的溫度慢慢升高，而水的密度在慢慢增大，故得出結(jié)論：1個標準大氣壓下的水在0~4攝氏度時，物質(zhì)的密度會隨著溫度的變化而變化，水的密度從0℃4℃會隨著溫度的升高而增大，發(fā)生反常變化。②冬天水管里面的水由于溫度降低而變成冰，冰的密度又小于水的密度，所以冰相對水的體積增大，發(fā)生膨脹，水管由于外界溫度降低而收縮，阻礙了這種膨脹，故產(chǎn)生了很大的力，造成水管“爆裂”。強化知識點的達標問題精練1．一般來說物質(zhì)遵從熱脹冷縮的規(guī)律，當物體發(fā)生“熱脹”時，以下說法正確的是（）A．物體體積變小 B．物體密度變小 C．物體質(zhì)量變大 D．物體沒有任何變化【答案】B【解析】一般來說物質(zhì)遵從熱脹冷縮的規(guī)律，當物體發(fā)生“熱脹”時，質(zhì)量不變，物體體積變大，而密度變?。还蔅正確，A、C、D錯誤。2．一名普通中學生的體積最接近實際的是（）A．240dm3 B．180dm3 C．60dm3 D．20dm3【答案】C．【解析】人的密度和水的密度差不多，先估測中學生的質(zhì)量，利用密度公式求中學生的體積．人的密度和水的密度差不多ρ=1×103kg/m3，中學生的質(zhì)量約為60kg，體積約為V=m/v=0.06m3=60dm3．3.現(xiàn)有一合金部件，測量其體積為89cm3，若質(zhì)量不變，如果分別用純金屬甲和純金屬乙制作，體積分別為65cm3和105cm3，則合金零件中甲、乙金屬的質(zhì)量比為（）A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21【答案】C【解析】設(shè)合金零件的質(zhì)量為m，用純金屬甲或純金屬乙制作零件時質(zhì)量不變，仍然為m，體積分別為65cm3和105cm3，則兩種金屬的密度分別為：ρ甲＝，ρ乙＝（為便于解答，沒有帶單位），設(shè)合金零件中甲、乙金屬的質(zhì)量分別為m甲、m乙，且m甲+m乙＝m，則合金零件中甲、乙金屬的體積分別為V甲＝＝＝，V乙＝＝＝，已知合金零件的體積為89cm3，則V合金＝V甲+V乙＝+＝＝+＝65+＝89，解得＝0.6，即m乙＝0.6m，則m甲＝m﹣m乙＝m﹣0.6m＝0.4m，所以m甲、m乙＝0.4m：0.6m＝2：3。4.如圖甲所示為水的密度在0～10℃范圍內(nèi)隨溫度變化的圖象，圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖，根據(jù)圖象及水的其他性質(zhì)下列分析判斷錯誤的是（）A．溫度等于4℃時，水的密度最大B．在0～4℃范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)C．示意圖中從上至下A、B、C、D、E處的溫度分別為4℃、3℃、2℃、1℃、0℃D．如果沒有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時結(jié)冰，水中生物很難越冬【答案】C【解析】（1）在圖象中找出密度最大的位置，看對應(yīng)的溫度是多少；根據(jù)圖象找出0℃～4℃水密度的變化情況，得出結(jié)論；（2）在0～4℃范圍內(nèi)，溫度越高，密度越大；（3）因為水的凝固點是0℃，當河面結(jié)冰時，冰接觸的河水溫度即冰水混合物的溫度也為0℃，從曲線可看出曲線的最低處即為較深河底的水溫；（4）水在0℃～4℃之間具有熱縮冷脹的反常膨脹現(xiàn)象。A.由圖象可知，在4℃時水的密度是最大的；故A正確；B.在0～4℃范圍內(nèi)，溫度越高，密度越大；體積越小，故在0～4℃范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)，故B正確；C.因為水的凝固點是0℃，當河面結(jié)冰時，冰接觸的河水溫度即冰水混合物的溫度也為0℃，故A點為0℃，故C錯誤；D.溫度不同的水密度不同，密度大的水下沉到底部，而下層的密度小的水就升到上層來。這樣，上層的冷水跟下層的暖水不斷地交換位置，整個的水溫逐漸降低。這種熱的對流現(xiàn)象只能進行到所有水的溫度都達到4℃時為止，故如果沒有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時結(jié)冰，水中生物很難越冬，故D正確。5.某同學借助天平和刻度尺鑒別一實心正方體金屬塊的組成物質(zhì)，用天平測出質(zhì)量是，用刻度尺測邊長如圖所示，則金屬塊的邊長是______，經(jīng)計算可知，該金屬塊可能是由______（選填“鉛”、“鐵”或“鋁”）組成。（已知，，）【答案】2.00鋁【解析】如圖所示，刻度尺的分度值為0.1cm，刻度尺需要估讀到分度值的下一位，故讀數(shù)為2.00cm。該金屬塊的體積為該金屬塊的密度為故該金屬塊可能是鋁。6．飛機主要選用鋁和鋁合金做的．純鋁很軟，人們在純鋁中加入4%的銅與少量的鎂、錳、硅、鐵等，制出了硬鋁．在金屬中，鋁已經(jīng)夠輕了，后來科研人員受泡沫塑料作用的啟發(fā)，又研制出了更輕的鋁泡沫鋁．在純鋁或鋁合金中加入添加劑后，經(jīng)過發(fā)泡工藝處理，使其密度僅為金屬鋁的0.10.4倍，它會像木頭一樣漂浮在水中；并使得泡沫鋁兼有金屬和氣泡的特征，具有優(yōu)異的物理、化學性能．目前用泡沫鋁來做飛機與火箭是最理想的材料，還具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域．請回答下列問題：（1）在純鋁中加入4%的銅與少量的鎂、錳、硅、鐵等制成了硬鋁，“硬鋁”的優(yōu)點是．（2）“泡沫鋁”與鋁相比又有了的優(yōu)點（從力、聲、熱等角度分析，至少談兩點），“泡沫鋁”的這些特點，你認為還可以應(yīng)用在（至少舉一例）．【答案】（1）密度小，硬度大；（2）能保溫、隔音、不易銹蝕；用來制作保溫材料．【解析】閱讀所給材料，然后根據(jù)材料內(nèi)容分析答題：鋁的質(zhì)地比較軟，很容易發(fā)生形變，硬鋁就克服了這種缺點；泡沫鋁的優(yōu)點：能保溫、隔音、不易銹蝕等（1）由所給材料控制，鋁的質(zhì)地比較軟，很容易發(fā)生形變，當制成硬鋁后，就克服了純鋁軟的特點，硬鋁的優(yōu)點是：密度小，硬度大；（2）由所給材料控制，泡沫鋁的優(yōu)點：能保溫、隔音、不易銹蝕等；泡沫鋁可以用來制作保溫材料．7.有一只玻璃瓶，它的質(zhì)量為0.1kg，當瓶內(nèi)裝滿水時，瓶和水的總質(zhì)量為0.4kg，用此瓶裝另一種液體，瓶和液體的質(zhì)量為0.64kg，求這種液體的密度。【答案】1.8×103kg/m3【解析】m水=0.4kg0.1kg=0.3kgV水=m水/ρ水=0.3kg/1.0×103kg/m3=0.3×103m3m液=0.64kg0.1kg=0.54kgV液=V水=0.3×103m3ρ液=m液/V液=0.54kg/0.3×103m3=1.8×103kg/m38．茶文化在我國有著悠久的歷史，茶具也很有講究，小夢家有一個由某均勻材料制成的茶壺（如圖所示），其質(zhì)量為120g，他很想知道制作這種壺的材料的密度，于是他用天平測出壺蓋的質(zhì)量27g，再把壺蓋放入裝滿水的溢水杯中，并用量筒測得溢出水的體積為9cm3，已知ρ水＝1g/cm3，請你綜合應(yīng)用所學知識解答下列問題：（1）請你計算這種材料的密度是多少g/cm3？（2）該茶壺所用材料的總體積是多少cm3？（3）如果該茶壺最多能裝1000cm3的水，則水的質(zhì)量是多少g？【答案】（1）這種材料的密度是3g/cm3；（2）該茶壺所用材料的總體積是40cm3。（3）如果該茶壺最多能裝1000cm3的水，則水的質(zhì)量是1000g?！窘馕觥浚?）由題意可知，壺蓋的體積：V蓋＝V溢水＝9cm3，這種材料的密度：ρ＝＝＝3g/cm3；（2）由公式ρ＝得，該茶壺所用材料的總體積：V＝＝＝40cm3；（3）水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1000cm3×1g/cm3＝1000g。9．建筑工地需要400m3的沙石，為了估測沙石的密度，用一只空桶平裝滿一桶沙石，測得桶中的沙石的質(zhì)量為52kg，再用這只桶裝滿一桶水，測得桶中水的質(zhì)量20kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）桶的容積是多少？（2）沙石的密度是多少？（3）若用一輛載重4000kg的卡車