密度和社会生活导学案

第4节密度与社会生活
一、课前预习通
（一）知识清单梳理
（二）基础知识达标
一、密度与温度
自学教材P120页，回答下列问题：
1.一定质量的气体遇热体积会________，密度会变_________；一定质量的气体遇冷体积会
________，密度会变_________。

2.装空调时应装在墙的____________，装暖气时应装在墙的_____________，这样可以加快空气的流动和热交换。

3.水的特性：
当温度等于4℃时，纯水的密度最大，约为_______________kg/m3。

当温度高于4℃时，水的密度会随温度的升高而变_____________。

（正常膨胀）
当温度低于4℃时，水的密度会随温度的升高而变_____________。

（反常膨胀）
水结成冰，质量___________，体积变__________，密度变__________。

二、密度与物质鉴别
自学教材P121页，回答下列问题：
1．密度与社会生活联系紧密的事例。

①勘探队员在野外勘探时，通过对样品的密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类和经济
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。

③商业中鉴别牛奶、酒的浓度；
④农业生产中配制盐水选种的问题；
⑤交通工具、航空器材中，常采用____________强度、___________密度的合金材料、玻璃
钢等复合材料；
⑥产品包装中，采用密度_______________的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。

⑦拍摄电影时，用密度的塑料泡沫材料制作滚木礌石。

二、课堂探究通
（一）重难点探究
探究一密度与温度的关系
自己动手实验1：在室温下，吹鼓两个气球。

分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。

自己动手实验2：在轻质扇叶的下方放一根点燃的蜡烛。

在进行上述两个实验的过程中，你发现了什么现象？说明什么？
实验结论：一定质量的气体遇热体积会增大，密度会变小；一定质量的气体遇冷体积会减小，密度会变增大。

将吹鼓的气球放在冰块附近，会发现气球的体积会收缩，放在酒精灯火焰周围的气球其体积会增大，原因是温度改变了气球内空气的密度；被烛焰加热的空气体积变大，质量不变，因此密度增大，这时热空气会向上飘，从而使轻质扇页转动。

固体、液体、气体都有热胀冷缩的性质，气体最明显，当一定质量的气体，体积膨胀后密度变小，体积收缩后密度变大。

质量相同的水，遇冷结冰后体积会变大，而质量保持不变，这是因为水结冰后密度变小。

这说明密度除了与物质的种类、温度有关外，还与物质的状态有关。

1. 密度与温度的关系
（1）一定质量的气体遇热体积会增大，密度会变小；一定质量的气体遇冷体积会减小，密度会变增大。

（2）密度与物质的种类、温度、状态有关
例1 1cm3的冰熔化成水后，质量将，体积将。

（两空均选填“变大”、“变小”、“不变”）
解析：本题考查质量与密度的有关知识。

冰熔化成水后，所含物质的多少不变，即质量不变；由于水的密度大于冰的密度，所以水的体积变小。

答案：不变变小
点拨：质量相同的水，遇冷结冰后体积会变大，而质量保持不变，这是因为水结冰后密度变小。

这说明密度除了与物质的种类、温度有关外，还与物质的状态有关。

变式训练：
1.小云利用冰箱制作冰块。

一段时间后，发现水全部结冰。

下列关于水结冰后相应物理量变化叙述正确的是（）
A.体积变小
B.质量变大
C.密度变小
D.比热容不变
2. 冬天，常看到室外的自来水管包了一层保温材料，是为了防止水管冻裂，水管被冻裂的主要原因是（）
A.水管里的水结成冰后，体积变大
B.水管里的水结成冰后，质量变大
C.水管里的水结成冰后，密度变大
D.水管本身耐寒冷程度不够而破裂
探究二密度与物质鉴别
密度是物质本身的一种特性，特别是固体、液体的密度受温度影响非常小，因此可以通过测量密度来鉴别物质。

用测量密度的方法来鉴别物质一定准确吗？还有没有其他鉴别物质种类的方法？
结论：测量密度鉴别物质不一定准确。

还可以根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别物质。

测量密度鉴别物质不一定准确。

一方面由于实验中不可避免的会产生误差，可以造成错误的判断；另一方面由于科技的发展，合金材料、复合材料等新材料的产生，它们的密度可能等于某物质的密度，可能造成错误的判断。

2. 密度与物质鉴别
（1）测量密度可以鉴别物质。

（2）其他鉴别物质的方法：根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别。

例2 人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力，世界上密度最小的固体“气凝 胶”就是新材料探索的重要成果，该物质的坚固耐用程度不亚于钢材，且能承受1400℃的
高温，而密度只有3 kg/m 3。

已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢(ρ钢
=7.8×103kg/m 3
)制造，耗钢130吨；若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机， 则需“气凝胶”质量为（ ）
A. 0.05吨
B. 0.26吨
C. 2.6吨
D. 50吨
解析：本题考查了新材料和密度结合的综合题。

“气凝胶”代替钢材，不变的是体积， V=m
ρ
= 130×103
kg 7.8×103kg/m 3 =16.7m 3, “气凝胶”密度是3kg/m 3,故m =ρV =3kg/m 3×16.7m 3
=50kg=0.05t 。

答案：A
点拨：本题考查的是新材料的特性和密度的结合。

利用密度知识解答计算题一定要认真 审题，弄清题中哪些量是已知的，所求的物理量与已知的物理量之间的关系，并注意单位的统一。

变式训练：
3.为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游 码的位置如图（甲）所示；图（乙）是10枚硬币放入量筒前后的液面情况。

由测量可得10 枚硬币质量为_______g ，10枚硬币的体积为________mL 。

所测硬币材料的密度为
_________kg/m 3。

（二）当堂达标训练
1.在抗洪救险中，解放军战士穿的救生背心，夹层里填充的是泡沫塑料块。

这是因为泡沫塑料具有较小的( )
A.密度
B.弹性
C.硬度
D.导电性 2.关于密度的概念，下列说法中错误的是（ ） A.不管质量如何变化，物质的密度不变 B.不管体积如何变化，物质的密度不变 C.不管温度如何变化，物质的密度不变 D.不管物质运动与否，物质的密度不变
3. 某钢瓶内装氧气密度是8kg/m 3
，在一次气焊中用去其中的，则瓶内剩余氧气的密度 为 kg/m 3。

4.已知ρ水=1.0×103
㎏/m 3
，ρ冰=0.9×103
㎏/m 3。

体积为l m 3
的水全部凝固成冰后，冰的 质量为_______㎏。

水凝固成冰后体积________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

5.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/m 3
）包装盒上标明酒的体积为500mL ，那么，瓶中所装酒的质量是 kg 。

6.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
图（甲）
图（乙）
升高，体积膨胀，空气的密度变________，所以热空气________（填“上升”或“下降” ）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。

7.水具有反常膨胀的特性。

图所示为水的密度在0℃～10℃范围内随温度变化的曲线。

根据图象可知，温度等于______℃时，水的密度最大；在0℃～4℃范围内，水具有 （填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”）的性质。

三、课后能力通
能力拓展提升 （一）综合提升
1.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.温度计中水银的高度不变
D.温度计中水银的温度不变
2.在一个标准大气压下，冰水共存的温度是0 ℃，如果冰化成水，其质量将________，体积将________，密度将________。

(填“变大”、“变小”或“不变”)
3.现有由同种材料制成的A 、B 两个金属球，其中一个是实心的，它们的质量分别为128 g 、60 g ，体积分别为16 cm 3
、12 cm 3。

实心球是________，它的密度是________g/cm 3。

4.为鉴别金戒指的真伪，用天平和量筒测量它的质量和体积，所得数据如图所示，可知戒指的质量是__________g ，密度是__________kg/m 3
，由此可判断这枚戒指__________(填“是”或“不是”)纯金的。

(ρ
金
＝19.3×103 kg/m 3
)
5.野战部队行军时携带的压缩饼干与平常的饼干相比，主要好处是：在质量相等的情况下，它的( )
A．密度大，体积大 B．密度小，体积小
C．密度一样，体积小 D．密度大，体积小
6.铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为多数现代家庭封闭阳台时的首选材料。

这与铝合金的下列物理性质无关的是( )
A．较小的密度 B．较大的硬度 C．良好的导电性 D．较好的延展性
7.一个质量为210g，体积为30cm的铜质小球，可以判定为（）
A.实心的
B.空心的
C.可能为实心，也可能为空心的
D.无法确定
8.看下表中四种物质的密度，则恰好能装下800 g水的瓶子一定能装下其中800 g的( )
A.调和油 B
（二）横向拓展
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1 g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。

请你观察此图象回答下列问题：
(1)冰从－4℃上升到0℃时体积将________，密度将________。

(2)水从0 ℃上升到4℃时体积将________，密度将________。

（三）纵向提升
为确定某种未知液体的“身份”，物理老师把这个任务交给了小明的实验小组，他们利用天平和量筒进行了多次测量．某次的操作如下：
(1)用天平测量液体的质量。

当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的总质量m为__________g。

(2)用量筒测量液体的体积．将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V为__________mL。

尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量值比它的实际值要__________(填“偏大”或“偏小”)。

(3)他们对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并根据测量结果作出了“m －V ”图象，如图所示。

由图象可知该液体的密度为______g/cm 3
；通过查表对照知该液体______________________。

挑战自我潜能
阅读短文，回答文后的问题：
小华妈妈担心从市场买回的色拉油是地沟油，小华为消除妈妈的担忧，由网络查得优质色拉
油的密度在0.91g/cm 3 - 0.93g/cm 3之间，地沟油的密度在0.94g/cm 3 - 0.95g/cm 3
之间，并
完成用测密度的方法鉴别油的品质的实验。

（1）将托盘天平放于水平的桌面上，移动游码至标尺左端“0”刻度处，发现指针静止时指在分度盘中央的左侧，则应将平衡螺母向 ______ （选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡。

（2）往烧杯中倒入适量的色拉油，用天平称出烧杯和色拉油的总质量为70g ，然后把烧杯
中一部分色拉油倒入量筒，如图a 所示，量筒内色拉油的体积是 ______ cm 3
；再称烧杯和剩下色拉油的总质量，加减砝码总不能使天平平衡时，应移动 _______ 。

天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图b 所示，则倒入量筒的色拉油的质量为 ______ g 。

（3）该色拉油的密度为 _______ g/cm 3
，色拉油的品质是 _______ （选填“合格”或“不合格”）。